三维可视化技术在娄家店地区勘查中的应用.pdf

西部资源185WESTERNRESOURCES西部资源资源综合2023年第3 期三维可视化技术在娄家店地区勘查中的应用付海华（辽宁省第三地质大队有限责任公司，辽宁朝阳122000)摘要 三维可视化技术是一种可直观展示地质体空间形态的技术，目前正广泛应用于地质勘查。通过使用钻孔等基础地质资料建立钻孔数据库，辅以地形等高线、钻孔岩芯岩性、样品分析结果等资料即可在三维的环境中对地质问题进行研究。本次研究对勘查区矿化带的分布、矿化体的形态与分布规律、矿化体与特定岩性的关系等作了分析，提出了钻孔揭露的矿化体总体上分布在厚约1 0 0 m的一个矿化带内等一些新的认识。关键词 辽宁娄家店；地质勘查；三维可视化技术三维可视化技术是一种可以直观展示地质体空间形态的技术，不论是基础地质调查还是矿产勘查，该技术正逐渐被应用于各类地质勘查活动。前人的研究成果表明，三维可视化技术可以应用于矿产勘查，可以实现多源数据的立体化显示 2 ；通过三维建模可以了解矿体的空间形态 3 ，可以解决传统勘查手段无法解决的问题 4,可以解决空间关系复杂地质体的关系问题 5 ,三维矿体模型可指导找矿、圈矿工作 6；三维可视化技术可以为矿产勘查提供更多的找矿信息，为矿产勘查节约时间和资金 7 ,可以用三维物化探数据异常圈定找矿靶区、重点工作区和成矿有利区8，并且可以通过三维地质模型校正以往部面图或透视法在投影过程中地质信息失真的问题 9。虽然在地质勘查工作中，三维可视化技术有很多优点，但受到多种因素的影响，目前在地勘方面的应用还有很多工作要做，三维可视化技术的优势还没有在地质勘查中得到充分发挥，一个重要原因就是有些工作人员没有认识到三维可视化技术在地质勘查中应用的重要性以及必要性。总体来说，三维可视化技术在矿产储量估算、矿产数据管理、矿区环境监测等方面的应用相对多一些，在指导勘查部署方面需要加大应用力度。本次研究，主要是探索应用三维可视化技术对勘查对象的空间展布形态和分布规律进行分析。1.娄家店地区地质特征概况娄家店地区位于辽宁省西北部，隶属朝阳市。大地构造位置位于柴达木-华北板块（I）华北陆块（）、华北北缘隆起带（）建平晚古生代陆缘岩浆弧（IV）。区域上广泛出露新太古宙变质杂岩，岩性组成为黑云角闪斜长片麻岩及分布其中的斜长角闪岩、磁铁石英岩等。从图1 可以看到，除构成基底的新太古宙变质杂岩外，研究区的南部出露有白垩系义县组；研究区内岩浆岩发育，西南部出露有晚侏罗世闪长岩，东部和北部则出露有大面积的早二叠世二长花岗岩和石英闪长岩。研究区的中部还出露超基性岩。研究区构造不甚发育，仅在娄家店金矿北西侧见有两条北东向断裂构造。NnYP1Ar3gn娄家店nYP1nYP1Ar3gnabl80P1ablAr3gnAr3gnabl2kmAr3gnJ3K1yK1y1Ar3gn26J33nYP1480P1abl6789图1娄家店地区区域地质图（根据1：5 0 万地质图空间数据库资料改编）1一白垩系义县组；2 一新太古代片麻岩；3 一晚侏罗世闪长岩；4一早二叠世二长花岗岩；5 一早二叠世石英闪长岩；6 一斜长角闪岩；7 一超基性岩；8 一断裂构造；9 一娄家店金矿本区的勘查工作主要围绕娄家店金矿进行，勘查区内主要出露新太古宙变质杂岩，在沟谷中分布有第四系。区内出露有花岗斑岩、石英斑岩、闪长（珍)岩、辉绿岩、煌斑作者简介付海华（1 9 8 2 一），男，资源勘查工程学士，工程师，主要从事地质勘查工作。186西部资源WESTERNRESOURCES西部资源WESTERNRESOURCES岩等岩脉。局部有磁铁石英岩出露。在勘查区内有一条近南北走向的金矿化带（见图2）。为了评价该矿化带的意义，施工了一批钻孔，证实该矿化带向下有一定延深2.工作方法本次工作是基于勘查资料，尝试使用三维可视化技术对勘查对象的空间形态和展布规律进行探索。2.1数据预处理与钻孔数据库为了使勘查数据能用于三维软件使用，首先对钻孔数据进行差错检查，包括样品采样位置是否重叠、样品及测斜点是否超出钻孔深度记录等。初步检查后，根据本区的实际情况，将数据编制成4个表格，即：基本信息表、钻孔测斜记录表、岩性表和分析结果表。基本信息表的内容包括钻孔编号、钻孔位置（X、Y)坐标及孔口高程、钻孔深度、勘探线号；钻孔测斜记录表的内容包括钻孔编号、测斜点深度、倾角、方位角；岩性表的内容包括钻孔编号、岩性段起始深度、岩性段终止深度、岩性；分析结果表的内容包括钻孔编号、样品起始深度、样品终止深度、分析项目的结果。在编制这几个表格时，钻孔编号是一致的，包括大小写都是一样的。表格编制后，对勘查区的地形等高线进行矢量化，用于后续制作地形DTM模型。由于原始的地形等高线是Mapgis格式的，为了在三维软件中使用,将其转化成dxf格式。数据预处理后，建立包括前述4个表的钻孔数据库。钻孔轨迹和投影了地质体界线的地形DTM模型一起构成本次研究的三维地质要素。2.2矿化分布特征分析为了分析矿化的分布特点，将金品位大于1(1 0-)的样品进行了标注，相邻钻孔的矿化段用线段进行了连接；在单孔见矿的部位画一短线，表示矿化的位置，标注矿化位置后，在三维环境中通过旋转钻孔轨迹和投影到地形上的地质图，对矿化体的分布规律进行分析，钻孔揭露的矿化体总体上分布在厚约1 0 0 m的一个矿化带，除两块矿化体比较连续外，大部分矿化体呈散点分布，两块比较连续的矿化段，一块由7 个钻孔控制，另一块由3个钻孔控制，分别编为1 号和2 号矿体。地表所见的矿化带，有4个钻孔见到，但不连续，从三维资料上看，是矿化带的上部边界；7 个钻孔控制的矿化体地表没有出露。在远离矿化带的位置，仅有1 个钻孔见到了金矿化。7元0200mGnQ&GnGn&Gn2GnCn工bif3oifn56&7NQ8Gn9Gn图2 娄家店勘查区地质略图1一第四系；2 一新太古宙变质杂岩;3 磁铁石英岩；4一花岗斑岩；5 石英斑岩；6 闪长珍岩；7 煌斑岩；8 矿化带；9 钻孔位置3.讨论3.1三维可视化技术可以清晰展示矿化体空间形态在使用三维可视化技术之前，圈连矿体是根据勘探线剖面进行的，认为本区属于第勘查类型，并按放稀一倍网度部署的钻探工作探求资源量。使用三维可视化技术，通过反复不断变换角度分析钻孔揭露的矿化体的空间位西部资源187WESTERNRESOURCES西部资源资源综合2023年第3 期置，结果发现，从南往北在比较低的一个位置仰视钻孔见到的矿化体时，由7 个相邻钻孔见到的1 号矿体几乎处在一个平面上。由于本区矿体受构造控制，矿体平直，所以这7 个孔见到的矿化体最有可能是同一条矿体。通过对资料的三维分析，1 号矿体向上延伸到地表的位置在地表所见矿化带西侧的第四系中，而有4个不连续的钻孔见到的矿化点连线向上延伸则对应了地表矿化带的位置（图3）。从图2 上可以看到，在图示的角度下，除1 个见矿点外，其余的钻孔见矿点均分布在约1 0 0 m的矿化范围内，在此矿化带内还有一块连续3 个钻孔圈出的2 号矿体。参照三维分析结果圈连的1 号矿体跨4条相邻勘探线，长度大于2 5 0 m，在其中同一条勘探线上相邻的3 个钻孔见矿点连线长度为1 3 7.5 m。也就是说，通过三维可视化技术展示矿体形态，可能改变对区内勘查类型的认知，这为合理圈连矿体、确定勘查类型等工作提供了依据。另外，从钻孔所见矿（化)体的分布情况看，在矿化带中，矿（化)体具有向南东侧伏的趋势。地表矿化带钻孔见矿位置第四系边界钻孔轨迹z(100m)1号矿体E(100m)2号矿体N(100m)图3 矿化带分布特征图（从南向北仰视）3.2可以用三维技术更方便地分析矿化体与其他地质体的关系为了研究矿化体的空间分布规律，利用钻孔数据库对矿化体与岩性的关系进行了分析。图3 所示是矿（化）体与不同岩性的关系图，为了对比方便，均为东西向剖面方式。从图4可以看到，矿（化）体与闪长岩没有关系，与石英斑岩关系密切，地表也可以看到石英斑岩在矿化带附近比较发育，石英斑岩脉与矿化带近于平行分布。由于矿化体受断裂构造控制，所以整个矿化带的岩石比较破碎。钻孔中未见到煌斑岩，矿化体与煌斑岩的关系在钻孔资料中无法分析。3.3利用钻孔岩性数据、分析结果等简单资料即可进行三维技术的应用本次研究认为，三维可视化技术在地质勘查中的应用条件并不高，仅根据钻孔岩性数据、分析结果等简单资料即可，通过应用三维技术可以对地质体的空间分布规律进行分析，可以了解矿化体与其地质体关系，并为合理部署勘查工程提出建议。钻孔见矿位罩钻孔见矿仪爱做孔见荐置构童角酥装石英辉岩闪长若一粘孔机斑钻乳机蓬1母矿体上号矿体1号矿体Z:100m)2(100m)Z(100m)2号世体2号矿体2号矿体B(100m)E(100m)E(100m)矿化体与石英班岩的关系矿化体与构造角砾岩的关系矿化体与闪长岩的关系图4矿化体与岩性关系图4.结论通过本次研究认为，在地质勘查中应用三维可视化技术可以更直观地研判钻孔揭露的矿体形态以及矿化带的空间展布特征，为合理圈连矿体和后续部署勘查工作提供依据；可以通过钻孔见矿位置等资料分析研判矿体产状、规模以及矿化体与不同岩性地质体关系；通过三维建模，认为本区的矿化带厚度约1 0 0 m。参考文献1兰培贵.矿产勘查中三维可视化技术应用分析 J.西部资源,2 0 1 9(0 3):2 0 2-2 0 3.2王旭朝.矿产勘查中三维可视化技术应用分析 J.安徽农学通报,2 0 1 7,2 3(1 9):9 2-9 4.3付海涛.三维建模技术在金刚石勘查中的应用以辽宁省瓦房店地区为例 J.地质通报,2 0 1 9,3 8（0 1)：5 1-5 5.4孙春娟.矿床三维地质建模在多金属矿区地质勘查中的应用 J.世界有色金属，2 0 1 8（2 4）：8 3+8 5.5刘琳琳，贾德龙，李永玲.三维地质建模技术在矿产勘查中的应用 J.矿床地质，2 0 1 4,3 3（S1)：7 2 1-7 2 2.6黎文甫，卢珍松，吕杜，等.三维地质建模技术在云南万龙山锌锡铜矿地质勘查中的应用 J.地质找矿论丛，2 0 1 9，34(1):155-162.7严加永，吕庆田，孟贵祥，等，三维可视化及物探新技术在矿山接替资源勘查中的应用一一以铜陵狮子山矿田为例J.地球学报,2 0 0 8(0 1):1 1 6-1 2 0.8金江军，潘懋，李魁星.三维可视化技术在矿产勘查中的应用研究 J.矿产勘查，2 0 1 2,3（0 5)：6 7 8-6 8 1.9王健，聂江涛.三维可视化模型构建在矿产资源勘查中的应用 J.矿物学报，2 0 1 5,3 5（S1)：9 3 5-9 3 6.