三維地質建模在地質勘查領域的應用分析

茍育杰

【摘 要】時代的發(fā)展與進步使得現階段的地質勘查領域中的技術應用環(huán)節(jié)，相較以往產生了較大的改變，其中較為典型的包括三維地質建模、地理信息系統等，從實際應用效果來看，均突顯出了良好的應用效果。本文簡述了三維地質建模技術概念與優(yōu)勢，闡述了三維地質建模具體應用路徑，并就該技術在地質勘查領域中的實際應用進行了深入分析，希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助。

【關鍵詞】三維地質建模;地質勘查;應用;路徑

前言：

三維地質建模技術的應用合理性，能夠將具有復雜多變特征的地質結構以更為直觀的方式予以表現，為后續(xù)針對礦產資源的具體分布情況與不同地質結構的深入分析提供了有利條件。通常情況下，該技術的實際應用以3D軟件為核心工具，通過構建全面的三維地質模型，能夠從根本上將地質勘查的整體效率與數據精度予以提升，具有大范圍推廣應用的重要價值。

1 三維地質建模技術概述與應用優(yōu)勢

1.1技術概述

信息與數據分析是三維地質模型構建的前提條件，在這一基礎上對所獲得分析信息予以整合即可達到預期的地質勘查目的，具有對該區(qū)域內多種信息與解釋結果進行匯總的重要作用。作為一類三維網格體，地質模型基礎包括斷層、層位等內容，是決定儲層構造與幾何形態(tài)的關鍵因素。網格中不同節(jié)點屬性同樣有所不同，例如滲透率、孔隙度以及水飽和度等。實際應用過程中，模型節(jié)點能夠根據礦體的實際情況對其結構大小予以自由調整。地質模型通常被分為框架、巖相以及巖石物性三種類型。

1.2應用優(yōu)勢

在此類技術融入至實際地質勘查作業(yè)環(huán)節(jié)，即可針對各類作業(yè)的實際開展過程制定對應的輔助方案，并獲得良好應用效果。若能夠保證三維模型構建的實效性與合理性，將獲得所勘查區(qū)域的實際地質情況，為作業(yè)人員對區(qū)域地質信息進行整理與搜集提供基礎技術條件，確保了一系列作業(yè)活動展開的順利性[1]。相較過往作業(yè)模型，其整體勘查效率將明顯提升，并降低整個流程的作業(yè)成本。無論是何種高程與方向，利用三維地質模型均可對剖面圖與平面圖做便攜切制處理，為后續(xù)推進礦體地質特征分析進程提供有利條件。不同區(qū)間段的資源量匯總，同樣是三維地質建模技術的應用功能，具有強化經濟效益評估精度的關鍵作用。

2 三維地質建模在地質勘查領域的應用路徑分析

2.1數據采集

點數據是地質找礦過程中所需求的主要數據類型，從三維地質建模的角度來看，其包括點位與點號兩類內容，且也是實現區(qū)域內地貌、地質結構組成描述目標的關鍵因素。技術目的實現的核心在于3D軟件工具，在讀寫各類格式信息后即可獲得用于地質勘查的幾類三維空間坐標數據[2]。此類數據的獲取途徑包含儀器采集與軟件數據導出兩種，具有多途徑特征的數據采集取代過程能夠起到信息預處理作用，繼而達到了對勘查數據做轉換處理的目的，其中最為明顯的特征就是由二維平面轉化為了三維立體數據。并在聯系地形圖后即可獲得全部的區(qū)域地形數據，顯著減少整體共工作量并同時提升工作效率。

2.2建模與粗差點處理

對于三維地質建模技術的應用過程來說，技術應用的首要工作就是需要構建符合區(qū)域地形實際情況的曲面對象，并在獲取相關數據后將需求數據錄入至曲面定義項內，繼而達到原始地形曲面自動化生成目的。斜井勘查是地質勘查找礦環(huán)節(jié)經常應用的方法，但由于此方法僅僅包含地下應用地面坐標，其所應用的二維技術想要進行斷點組合具有較高難度且準確率較低。因此建議使用3D軟件對斜井做針對性校正，并在獲取到方位角與斜角之后構建出其軌跡模型。由于所獲取到的垂直深度與點位坐標均已經進行了校正處理，因此能夠充分將坐標真實位置反映出來。

2.3數據處理與地質模型

將所獲取到的地質勘查資料與區(qū)域地質實況聯系后，應將過程中所產生的一系列數據通過匯總處理后整理為對應表格。成果統計表生成后即可準確定位需求找礦鉆孔位置的具體坐標（三維）與鉆孔空間方位角等數據，充分反映出該區(qū)域的巖層結構與資源分布實況。巖層曲面確定后即可將完成三維實體的轉換，并在經過布爾運算后生成對應的三維地質模型，更為直觀的顯示出地層結構信息，為后續(xù)勘查人員對數據進行深入分析提供完備條件。

3 地質勘查領域中三維地質建模的實際應用

3.1礦區(qū)三維地質建模不同角度的整體應用分析

從提高勘查作業(yè)管控效果的角度來看，通過聯系各個鉆孔對所獲取到的巖性信息做具體分析，即可組建具有針對性的三維數據庫，為提供準確的位置與形態(tài)信息提供完備條件。以某地礦區(qū)為例，在構建三維模型后獲取到了諸多有關礦體特性的信息，并明確了礦體的具體特征，發(fā)現其表現出了多層性特點，包括擬層狀與層狀產出類型，并存在較為明顯的礦體分枝與復合現象[3];從三維模型展開應用角度來看，找礦分析環(huán)節(jié)若過程發(fā)現有較為復雜的地層構出現，建議聯系勘探線剖面圖與其他資料構建對應的底層模型，獲取到含礦層位置、層控特征等信息，保證所勘探結果的準確性，并在不同方向切割完成后明確具體的礦層特點與形態(tài)特征;從地質圖與剖面圖展開角度來看，聯系地表的具體情況即可明確隱伏地質的具體界限，為后續(xù)構建三維地質模型奠定基礎。

3.2具體應用探討

三維地質建模從其實際應用場景來看功能較為強大，并隨著科學技術更新與完善使得其整體應用體系成熟度較高，應用前景較為廣泛。該技術不僅僅是地質勘查領域內所應用的主要技術類型，其在環(huán)境地質、水位地質以及工程地質中同樣突顯出了重要的應用價值。

第一是三維立體場景。在完成三維地質建模任務后，即可直觀地表現出各個三維要素之間的空間關系，為后續(xù)制定對應的區(qū)域資源開發(fā)方案提供完備條件;第二是確保礦產資源儲量的計算準確性。我國礦床層狀特點較為明顯，其儲量計算方式主要為分塊與分段，地段總面積計算方式為各個地段采樣厚度平均值相乘，分析平均值后即可獲取到資源儲量數值。但需要注意的是，此種方法不僅整體工序較為繁瑣，且整體誤差較大[4]。而若能夠應用三維地質建模將能夠從根本上解決這一問題，圍繞鉆孔采樣點對廣義三棱柱做深入剖析與系統化統計后，即可提升其整體自動化程度，且效率較高，數據分析精度相較傳統儲量計算方式有了明顯提升;第三是剖面圖與平面圖的形態(tài)相融。三維聯動修改是三維地質建模技術應用在剖面圖與平面圖中的主要處理方式，這就使得找礦過程技術要求較高，需要工作人員具有較高的綜合素質水平，且應確保平面圖與剖面圖，二者形態(tài)與構造的匹配效果。而若在該環(huán)節(jié)應用三維地質建模技術，只需要將所獲取到的一系列地質數據輸入其中即可形成剖面圖，且需要確保二者一致性以將整體工作難度降低。

結論：

綜上所述，將三維地質建模技術融入至實際的地質勘查過程中，突顯出了極佳的應用優(yōu)勢。在聯系原始地形資料后，即可達到深入分析礦山地質特征的目的，繼而提高獲取數據的精準性，為縮短勘探時間、降低整體工程建設成本奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1]黎文甫，盧珍松，呂杜，等.三維地質建模技術在云南萬龍山鋅錫銅礦地質勘查中的應用[J].地質找礦論叢，2019，034（001）：155-162.

[2]謝麗麗.三維地質建模在地質勘查領域的應用與探討[J].中國金屬通報，2020，No.1014（02）：255-256.

[3]范宇，簡季，陳倩羽.一種改進的三維地質體模型存儲與重構方法[J].地質與勘探，2019，055（001）：203-211.

[4]羅輝，王駒，蔣實，等.高放廢物地質處置新場巖體三維地質模型構建與應用[J].物探與化探，2019，43（003）：568-575.