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        MicroMine軟件在江西省武寧縣東坪鎢礦床三維建模中的應(yīng)用

        2019-12-26 09:23:52聶龍敏郭金山黃文虹雷天浩
        世界有色金屬 2019年20期
        關(guān)鍵詞:東坪剖面礦床

        聶龍敏,郭金山,黃文虹,雷天浩

        (江西省地質(zhì)調(diào)查研究院,江西 南昌 330030)

        MicroMine軟件系統(tǒng)是澳大利亞MicroMine國際礦業(yè)軟件有限公司開發(fā)的大型專用礦業(yè)軟件,廣泛運(yùn)用于地質(zhì)勘探、資源量計(jì)算及評(píng)估、成礦預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)、礦山的開采設(shè)計(jì)等[1-3]。通過查閱資料發(fā)現(xiàn),MicroMine軟件目前多運(yùn)用于連續(xù)厚大的礦體[2],對(duì)于脈狀礦體的運(yùn)用目前尚不多見[1]。江西省武寧縣東坪鎢礦床是贛北地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的首個(gè)超大型石英脈型黑鎢礦床[4],極具代表性。為了能夠更好的展示東坪鎢礦床的三維立體結(jié)構(gòu),促進(jìn)現(xiàn)代礦山三維建模在脈狀礦體中的運(yùn)用,本文擬通過MicroMine軟件平臺(tái)構(gòu)建武寧縣東坪鎢礦床三維礦體模型,并闡述該軟件在脈狀礦體三維建模方面的工作原理、流程。

        1 礦區(qū)地質(zhì)特征

        東坪鎢礦床位于江西省武寧縣城北西約50km處,為目前國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的最大型石英脈型黑鎢礦床[4],地處江南成礦帶東段。礦區(qū)內(nèi)出露地層單一,僅為雙橋山群(Pt3Sh),巖性為灰綠色、灰色泥質(zhì)粉砂質(zhì)千枚狀板巖、變沉凝灰?guī)r等。礦區(qū)發(fā)育3條斷裂,其中F1、F2走向北東,F(xiàn)3走向北西,NE向斷裂為導(dǎo)礦構(gòu)造,NW向斷裂對(duì)礦體影響不大。F1、F2斷裂及其裂隙發(fā)育為區(qū)內(nèi)主要儲(chǔ)礦場(chǎng)所。區(qū)內(nèi)地表未發(fā)現(xiàn)巖漿巖,僅少量鉆孔在標(biāo)高-800m左右的位置揭示了黑云母花崗巖,為成礦巖漿巖[4-6]。

        2 三維礦體模型建立

        三維地質(zhì)模型的建立,是基于礦區(qū)大量的地形、鉆探工程、分析結(jié)果等成果信息的收集、整理、分析和處理基礎(chǔ)上展開的。

        2.1 建立數(shù)據(jù)庫

        數(shù)據(jù)庫的建立一般需要四類基本數(shù)據(jù):鉆孔坐標(biāo)數(shù)據(jù)、鉆孔測(cè)斜數(shù)據(jù)、鉆孔樣品分析數(shù)據(jù)和鉆孔巖性數(shù)據(jù)。通過收集、整理東坪礦區(qū)原始資料,本次數(shù)據(jù)庫建立共收集和使用井口數(shù)據(jù)937個(gè),測(cè)斜數(shù)據(jù)5099個(gè),樣品分析數(shù)據(jù)37471個(gè),涉及鉆孔291個(gè),對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)按MicroMine文件格式整理。在數(shù)據(jù)錄入完成后對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)的過程排除邏輯錯(cuò)誤、人為數(shù)據(jù)錄入過程以及原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生的錯(cuò)誤等,數(shù)據(jù)校驗(yàn)無誤和過濾完成后建立鉆孔數(shù)據(jù)庫。

        2.2 形成鉆孔軌跡

        數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建完成后,按要求設(shè)置好相應(yīng)的鉆孔軌跡參數(shù)后便可在MicroMine軟件視域范圍內(nèi)顯示鉆孔三維軌跡(圖1)、巖性花紋和樣品值等,同時(shí)依據(jù)軟件的顏色設(shè)置、工程需要,可將樣品品級(jí)進(jìn)行分類顯示,為剖面解譯工作做準(zhǔn)備。從鉆孔軌跡圖可以看出,東坪鎢礦床施工鉆孔數(shù)量多,勘探網(wǎng)度密,除少量鉆孔傾向、傾角和孔深相差較大,大部分鉆孔多一致,利于控制礦體。

        2.3 創(chuàng)建地表模型

        東坪礦區(qū)地形數(shù)據(jù)為實(shí)測(cè)的1:2000地形圖(Auto CAD格式)。在前期原始數(shù)據(jù)的收集、整理、建立東坪礦區(qū)數(shù)據(jù)庫的同時(shí),把礦區(qū)地形DWG文件轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)并導(dǎo)出,導(dǎo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)761448個(gè)。綜合MicroMine軟件優(yōu)勢(shì),利用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)識(shí)別功能以及DTM把礦區(qū)地形展現(xiàn)出來(圖1)。礦區(qū)地形總體呈中部高、四周低之勢(shì),最高海拔標(biāo)高約600m,最低海拔標(biāo)高約230m,最大相對(duì)高差達(dá)380m,地形切割較強(qiáng),反應(yīng)了該地區(qū)經(jīng)歷了較為頻繁的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

        三維地表模型可以形象的再現(xiàn)礦區(qū)的地貌特征,與鉆孔軌跡疊加可以呈現(xiàn)鉆孔在地表的布設(shè)情況(圖1)。東坪礦區(qū)鉆孔整體布設(shè)在礦區(qū)南部偏東南部,集中呈片密集分布,I號(hào)礦帶鉆孔傾向310°,Ⅱ號(hào)礦帶鉆孔傾向110°,傾角75°。除少量鉆孔孔深大于1000m,大部分鉆孔孔深約700m。

        圖1 地形+鉆孔模型

        2.4 礦體剖面解譯

        礦體剖面解譯是建立在對(duì)礦體地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)規(guī)律的充分認(rèn)識(shí)上而圈定的。本文所涉及到的所有礦體剖面解譯工作,均在MicroMine軟件操作平臺(tái)直接圈連而成。先將鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入MicroMine的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中,軟件可根據(jù)鉆孔的孔口坐標(biāo),測(cè)斜數(shù)據(jù)以及品位信息將鉆孔顯示在三維空間中,同斷面法一樣在各個(gè)剖面上進(jìn)行解譯,最后通過三角網(wǎng)化功能將解譯線連成實(shí)體[3]。其圈連原則參照MapGIS軟件操作過程中所采用的圈連原則,工業(yè)指標(biāo)如下:①邊界品位W(WO3)≥0.064%;②工業(yè)品位W(WO3)≥0.12%;③最小可采厚度0.8m;④夾石剔除厚度2m。

        依據(jù)巖性及品位分布將剖面解譯線進(jìn)行連接,構(gòu)建完成礦化域的線框模型(圖2)。從線框模型可以看出,礦區(qū)脈狀礦體數(shù)量繁多,呈現(xiàn)出較規(guī)律的平行排列。

        圖2 礦體剖面解譯

        2.5 建立礦體模型

        MicroMine軟件中礦體三維模型是以線框文件形式存在,即把解譯好的剖面線在空間上連接完成形成圈閉的多面體。剖面解譯完成后,把各條勘探線上的解譯線全部導(dǎo)入視域范圍內(nèi),同時(shí)把勘探線上布置的鉆孔工程同時(shí)在三維界面內(nèi)顯示出來,有利于建立礦體模型時(shí)進(jìn)行觀察、分析。把相鄰勘探線上的兩條形態(tài)大致相同、高程相差不大的兩條剖面線進(jìn)行連結(jié)形成實(shí)體。建立實(shí)體模型時(shí)要充分的考慮到礦區(qū)地質(zhì)條件。

        在礦體兩端封閉時(shí)同樣要考慮地質(zhì)因素,沿著礦體走向、傾向、傾角按地質(zhì)規(guī)范進(jìn)行合理閉合。根據(jù)勘探線剖面順序依次圈連,完成東坪鎢礦床三維礦體模型構(gòu)建(圖3)。根據(jù)模型可以看出,礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀,大致為NE向平行產(chǎn)出,傾向約130°,傾角約70°,延長約1000m,延深約700m,礦帶寬50m~400m。沿走向呈現(xiàn)大透鏡狀,表現(xiàn)為中部富集且脈幅寬大,兩端較弱脈幅漸小,直至尖滅;傾向上礦體沿傾斜方向往深部脈幅變寬且較為集中,礦化富集。

        圖3 I號(hào)礦帶三維礦體模型

        3 結(jié)論

        文章根據(jù)東坪鎢礦床的地質(zhì)和勘探資料,借助MicroMine軟件平臺(tái),建立了礦區(qū)鉆孔數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建了礦區(qū)三維礦體模型,將礦區(qū)深部復(fù)雜的脈狀礦體形象、逼真的展現(xiàn)出來,使人們對(duì)東坪礦區(qū)的勘查工程和礦體特征等礦床要素的空間關(guān)系有了更加清晰、直觀的認(rèn)識(shí),并為研究礦體地質(zhì)特征、分析找礦前景和礦山開發(fā)利用、開采設(shè)計(jì)等工作提供重要的依據(jù)。

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