Micromine三維建模在包金山金礦地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

謝帥 周溪 石堅(jiān)

摘 ?要 ?近年來(lái)隨著數(shù)字化技術(shù)不斷完善與提高，已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)字化地球、數(shù)字化社會(huì)等新概念。因?yàn)镸icromine礦業(yè)軟件可以提供一個(gè)三維可視化的成礦預(yù)測(cè)綜合分析平臺(tái)，所以本文使用Micromine對(duì)包金山金礦各地質(zhì)體進(jìn)行三維建模。在構(gòu)建礦區(qū)三維模型基礎(chǔ)上，通過(guò)分解各地質(zhì)體，單獨(dú)研究各個(gè)地質(zhì)體的空間分布和空間形態(tài)，通過(guò)多個(gè)不同地質(zhì)體之間的組合，從三維空間上對(duì)其相互關(guān)系進(jìn)行分析，以厘清各地質(zhì)體對(duì)于成礦的影響，通過(guò)對(duì)礦體模型品位賦值，將金元素濃度在礦區(qū)的整體分布情況可視化，找出礦體礦化富集特征，總結(jié)礦區(qū)的成礦規(guī)律，最終對(duì)礦區(qū)進(jìn)行全面的成礦預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞 ?Micromine;三維可視化;成礦預(yù)測(cè)

中圖分類號(hào)：P628 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In recent years， with the continuous improvement and improvement of digital technology， new concepts such as digital earth and digital society have emerged.Because Micromine Mining Software can provide a three-dimensional visualization of the comprehensive analysis platform for mineralization prediction， this paper uses Micromine to carry out three-dimensional modeling of the plastids around the Baojinshan gold deposit.On the basis of constructing the three-dimensional model of the mining area， the spatial distribution and spatial morphology of each geological body are studied separately by decomposing the local plastids，through the combination of different geologic bodies， the relationship between them is analyzed from three-dimensional space to clarify the influence of plastids on mineralization， through the assignment of the ore body model grade， the overall distribution of gold concentration in the mining area is visualized， the mineralization and enrichment characteristics of the ore body are found out， the ore-forming rules of the mining area are summarized， and the comprehensive ore-forming prediction of the mining area is finally carried out.

Key words： Micromine; 3D visualization; metallogenic prediction

0 ?引言

三維地質(zhì)建模和可視化（3D Geoscieces Modeling and Visualization）是指在采用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中建立能反映地質(zhì)構(gòu)造、礦體形態(tài)和各要素之間關(guān)系以及地質(zhì)體物理、化學(xué)屬性空間分布等地質(zhì)特征的數(shù)字模型[1]。本文以Micromine軟件建立的三維地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，對(duì)包金山金礦的地層、構(gòu)造、礦體的空間分布范圍、分布規(guī)律及相互關(guān)系等進(jìn)行研究，并對(duì)深部找礦前景進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1 ?礦區(qū)地質(zhì)概況

包金山金礦床位于白馬山—龍山東西向構(gòu)造帶與溈山—紫云山北西向窿起帶的復(fù)合部位[2-4]，為中低溫?zé)嵋旱V床。

礦區(qū)出露地層為元古界板溪群馬底驛組（高澗群天井組），為一套海相還原環(huán)境沉積的淺變質(zhì)泥質(zhì)、粉砂質(zhì)夾鈣質(zhì)碎屑巖，主要巖性有鈣質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖和斑點(diǎn)板巖等。

礦區(qū)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，而斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要有近EW向、NNE向、NEE向?qū)娱g破碎帶和NW向斷層四組。近EW向斷裂（F7、F9）為礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造，其控制了礦床的空間定位;NEE向?qū)娱g破碎帶（F81、F82、F83等）和NW向斷層是礦區(qū)重要的聚礦構(gòu)造，其與近EW向斷層的結(jié)合部位是礦體富集部位，NNE向斷裂（F13、F15）是礦區(qū)的主要破礦構(gòu)造（圖1）。

礦區(qū)出露兩條花崗斑巖脈，整體呈NNW走向，傾向NEE，巖脈在局部拐彎。

2 ?礦體地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)東部金礦體

礦區(qū)東部金礦體是指勘探線32～52線間的金礦體，分布于F9斷層上盤，受F81、F82等NEE向?qū)娱g破碎帶、NW向石英脈聯(lián)合控制，礦體上部多呈透鏡狀、管柱狀發(fā)育于破碎蝕變帶中，往深部具有連成板狀礦體的趨勢(shì)。破碎蝕變帶總厚20～100m，產(chǎn)狀受近EW向斷層控制，走向波狀起伏，總體傾向NNE，傾角40～60°，沿走向及傾向具膨大收縮、分支復(fù)合現(xiàn)象。破碎蝕變帶為礦體的主要賦存部位，根據(jù)控制礦體的不同層間破碎帶，可將礦體劃分為不同的金礦帶，礦帶波狀曲折，但礦帶之間具有一定的平行性。礦帶一般走向延伸幾十米—百余米不等，傾向上延伸200～400m不等，厚度平均約2～3m，局部膨大。

2.2礦區(qū)西部金礦體

礦區(qū)東部金礦體是指勘探線52線以西的金礦體，以F9金礦帶為主，其產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀一致，走向265°～320°，傾向N～NE，傾角50°，已控制礦體走向長(zhǎng)25～36 m，傾向延伸大于175 m，沿傾向方向未封閉，礦體厚度和品位均變化大。

礦體與圍巖界線不清晰，硅化、絹云母化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、黃銅礦化等蝕變礦化強(qiáng)烈。

3 ?地質(zhì)建模

3.1斷裂構(gòu)造模型

本段主要針對(duì)礦區(qū)主控礦構(gòu)造、容礦構(gòu)造和破礦構(gòu)造等斷裂構(gòu)造的模型（圖2），從三維空間上對(duì)各構(gòu)造的空間展布及其相互關(guān)系進(jìn)行分析。

圖2中F9和F7斷裂，是礦區(qū)主要控礦、導(dǎo)礦構(gòu)造，走向近EW，傾向N，傾角為45°～77°，兩者共同控制了本區(qū)金礦體的空間分布;層間破碎帶分布于F9和F7之間，是礦區(qū)主要容礦構(gòu)造，走向NEE，傾向NNW～N，傾角40～55°，沿走向及傾向上具波狀起伏的特征，平面上南西起于F9，東交于F7，傾向上上部起于F9，深部交于F7，該組構(gòu)造呈雁列式發(fā)育。棕色為F13和F15，走向NNE15～30°，傾向NW，傾角50°～70°，F(xiàn)13和F15為同一組斷層，構(gòu)成一條較大的破碎帶，為后期破礦構(gòu)造。

3.2斷裂構(gòu)造模型

本區(qū)主要出露兩條花崗斑巖脈，本段主要針對(duì)礦區(qū)東部花崗斑巖脈與斷裂構(gòu)造的建模（圖3），從三維空間上對(duì)其相互關(guān)系及活動(dòng)順序進(jìn)行分析。

由圖中可以清晰看出，F(xiàn)7、F9和層間破碎帶均切穿巖脈，F(xiàn)13和F15切穿F9和巖脈，根據(jù)坑道及鉆孔揭露，花崗斑巖脈中見(jiàn)絹云母化、褪色化等蝕變，但未見(jiàn)金礦化，推測(cè)花崗斑巖脈形成在主成礦期之后，且花崗斑巖脈形成后各組構(gòu)造再次活動(dòng)，最后破礦構(gòu)造F13和F15活動(dòng)，將其他地質(zhì)體錯(cuò)動(dòng)，地質(zhì)體西盤北移。

3.3礦體模型

要建立礦體模型，首先需要建立礦區(qū)的工程數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)設(shè)定相關(guān)參數(shù)，生成礦區(qū)工程模型，再逐個(gè)剖面進(jìn)行地質(zhì)解譯，根據(jù)礦體的地質(zhì)特征，相鄰剖面對(duì)礦體進(jìn)行圈連，生成礦體線框模型[5-6]。

在Micromine軟件中可以通過(guò)任意角度旋轉(zhuǎn)礦區(qū)三維模型，從而獲得解決某一問(wèn)題的最佳觀測(cè)位置。平面地質(zhì)視圖講究正、側(cè)、俯三視圖，如圖4所示，藍(lán)色為金礦體，從三個(gè)視角進(jìn)行分析，從空間整體上可以看出礦體往深部呈NW向側(cè)伏的規(guī)律。

3.4礦體與構(gòu)造關(guān)系

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，礦體與構(gòu)造關(guān)系極為密切，從三維空間上厘清兩者的關(guān)系，可以作為找礦預(yù)測(cè)最直接的依據(jù)。就目前礦區(qū)揭露的地質(zhì)情況來(lái)看，礦區(qū)東（F13以東）、西（F15以西）兩個(gè)區(qū)域的礦體與構(gòu)造之間關(guān)系有著明顯的不同。

從圖5可以清晰看出礦區(qū)東部礦體夾于F7和F9斷裂之間，順層間破碎帶分布，并在層間破碎帶和東西向構(gòu)造的交匯部位形成厚富金礦體。以F81、F7和礦區(qū)以往主采金礦體Mined_1、2、3號(hào)礦體為例，礦體順F81分布，在F81和F7交匯部位形成厚富金礦體，說(shuō)明層間破碎帶與東西向構(gòu)造結(jié)合部位是礦化富集部位。

而在礦區(qū)西部，如圖6所示，礦體順F9斷裂上下盤不連續(xù)分布，說(shuō)明F9控制著礦區(qū)西部礦體的空間展布。由于礦山對(duì)于礦區(qū)西部的探索程度較低，礦體不連續(xù)的原因還有待進(jìn)一步確定。

3.5礦體與巖脈關(guān)系

礦區(qū)已揭露的有兩條巖脈，其中礦區(qū)東部巖脈（Ⅰ）與成礦有著密切的關(guān)系。

由上圖可以看出，礦區(qū)沿層間破碎帶分布的礦體，特別是以往主采礦體Mined_1、2、3，其空間位置均位于巖脈（Ⅰ）的凹部，也就是巖脈由陡變緩的部位，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：巖脈侵入導(dǎo)致圍巖中金活化遷移，同時(shí)巖脈活動(dòng)造成圍巖破碎，提供了有利賦礦空間，因此在巖脈轉(zhuǎn)折部位往往形成富厚金礦體。

3.6礦體金元素分布規(guī)律

根據(jù)建立的礦體模型，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，生成礦體的塊體模型[5-6]，建立搜索橢球體，利用全礦區(qū)的樣品組合文件，采用距離反比加權(quán)法對(duì)每一個(gè)塊體進(jìn)行賦值，并以不同的顏色區(qū)分不同的品位區(qū)間，顯示賦值后的塊體模型（圖8）。

從模型中可以發(fā)現(xiàn)，整個(gè)礦帶礦化傾向上分布連續(xù)，大致圈定三個(gè)金元素濃集區(qū)（紅色方框區(qū)域），其間隔約30 m，圖中斷開(kāi)處為花崗斑巖脈，據(jù)此推測(cè)往深部金元素濃集區(qū)會(huì)斷續(xù)出現(xiàn)。第一個(gè)濃集區(qū)內(nèi)分布1、2、3號(hào)礦體，為礦山近幾年的主采礦體，據(jù)此規(guī)律推測(cè)深部濃集區(qū)也可能存在類似的金富礦體。

4 ?結(jié)論

根據(jù)上述分析，掌握各地質(zhì)體之間的關(guān)系和金元素濃度的分布，對(duì)于礦區(qū)的找礦前景可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1）已知礦體NW向側(cè)伏端是找礦的有利部位。

2）礦區(qū)東部層間破碎帶和EW向構(gòu)造交匯部位是尋找厚富金礦體的部位，礦區(qū)西部F9斷層上下盤附近是成礦有利部位。

3）巖脈轉(zhuǎn)折部位是尋找富礦體的有利部位。

4）整體上，礦體存在一個(gè)個(gè)濃集區(qū)（礦化富集部位），往深部往北傾伏，濃集區(qū)間距約30m，濃集區(qū)是探尋富礦體的有利部位。

5）Micromine軟件可以將各地質(zhì)要素任意分開(kāi)或組合分析，逐步解剖各地質(zhì)體對(duì)于成礦的影響以及元素空間分布關(guān)系，對(duì)于成礦地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū)，進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)分析極具便利性。

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