三维地质建模及可视化在危机矿山找矿中的应用研究——以沂南金矿为例

展茂征

（山东省煤田地质局第五勘探队，山东 济南 271000）

1 三维地质建模及可视化

在进行三维地质建模之前，工作人员需要尽可能的对勘查到的数据进行收集整理，并对数据进行适当的结构处理，将所得数据信息在三维环境下进行设定，合理操作计算机网络平台，并且合理结合不同的信息理论，分析实体内容、图像可视化、空间信息管理、地质解译、地质学统计以及现代空间信息理论等[1]。三维建模方法，现对于传统二维方法相比，其更加具有生动具体的表现出地质的实际情况，可以更好的出现在深沉地质结构单元之间的相互关系，以及在空间内的展布。工作人员可以根据三维可视化地质建模，开展地质工程预算工作，从而提高工作人员在矿产资源储备工作的精准性以及工作效率。

2 钻孔数据的矿山三维地质建模与可视化过程

一般情况下，矿山的三维地质建模与可视化，要进行地质条件分析，分析地质条件，估算固体矿产储量都具有一定复杂性，工作人员对其开展一系列的工作，主要依据工程施工之前对地质勘查的具体结果，将测量到的数据进行有效的分析，并获取研究区域内某一位置的地质信息情况，内容主要包括：估算以及分析伴生元素的实际分布特征、金属量、品位量、矿体量、矿体形态以及矿体质量等。三维可视化技术在矿业界得到应用[2]。

2.1 结合实际数据收集情况，建立健全钻孔地质数据库

工作人员在进行矿产储存数量估算过程中，必须要进行严密测试。得到的探测结果是通过工程钻探勘查方法，获取不同地质情况的数据信息，获取的信息当中包括：基本岩石矿性质分析、数据取样、转孔、空间定位以及轨迹线数据等。三维地质建模的前提基础是地质数据，并未要伴随工程的进程而适时更新和增加，地质工作人员对地质钻孔收集到的数据进行整合分析，借助地质数据平台操作，可以有效的提高工作效率。转孔地质数据库可以减少工作人员对数据的管理工作量，并且在一定程度上检索地质信息更加便捷。

考虑到参照完整性和数据冗余，通过关系数据库模式将地质数据分为样品表（Sample table）、钻孔表（Cillar table）、岩性表（Geology table）、斜测表（Survey table）这4个基本关联表。下表为地质数据库的基本数据表结构。

表1 地质数据库的基本数据表结构

通过钻孔地质信息数据库的建立，使地质工程在一定程度与比例上缩小在三维空间中，建立起的三维空间模型当中主要包括：岩石性质、断层、描述、坑道取样轨迹、孔轨迹线等，然后了解和分析地质显现可以在三维空间进行。显示钻孔的时候，需要做准备工作，钻孔显示风格功能也在相关软件中有提供，在工程实际操作当中，尽可能的沿着钻孔方向，如图1所示，下图为surpac软件环境下沂南金矿金场矿区冶官墓矿段钻孔显示的效果图。

2.2 地质解译工作以及三维的实体建模工作

实体模型通常情况下，在底层带、采场设计、矿层、矿体中得到广泛应用。工程人员进行地质三维建模信息提取钱，要对地质进行详细了解与分析，三维地质建模的构建，主要包括底层实体建模部分、岩体建模部分以及矿体建模组合而成。在实际情况下，实体模型主要是某一个实体或者是一个空心体，这两种模型是由一组剖面多边形以及多组剖面多边形组合而成。

图1 沂南金矿金场矿区冶官墓矿段钻孔显示的效果图

有效的参照底层模型以及岩体模型，结合矿体的具体特点，对矿体的断层结构进行有效分析，连接三维矿体表面需要使用轮廓线重构面技术在相邻的勘探之间应用三角网来进行，然后封闭矿体两段，使矿体变为实体。了解分析矿山矿体的几何形态、产状和空间分布都可以通过矿体实体模型来进行。

3 在沂南金矿中的应用

沂南金矿开采历史有50多年，属于危机矿上，正面临严重资源短缺问题，主要由两个矿区组成，分别是金场和铜井，主要位于华北板块东南缘沂沭断裂带的西侧，矽卡岩性金铜铁硫矿床是其主要矿床。

相关工作人员结合现如今收集到的一系列采矿区工程的有效钻探资料，操作surpac软件环境，尽可能完善金矿的三维地质建模及可视化，可以将本矿区的岩浆层、地层、形态规律、矿体空间赋存、构造条件都展现出来。

4 结语

通过上文的分析探究，我们知道在找矿过程中应用矿山三维地质建模及可视化技术使其成为研究地学信息的热点。由于地质本身的三维实体没有连续性，属于非均质、各向异性的，揭露工程地质信息的程度有效。所以三维地质建模及可视化在危机矿山找矿中的应用使储量的估算更加具有准确性，将地质单元空间展布及其相互关联都直接展现出来，使研究矿区成矿规律以及预测成矿规律有了技术支持，也使勘察效率得到提升。