三维数字矿床与隐伏矿体立体定量预测研究

《三维数字矿床与隐伏矿体立体定量预测研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、博士学位论文摘要危机矿山可接替资源找矿已成为中国经济持续快速协调发展的矿产资源保障的战略措施，是当前矿产资源预测评价与找矿的热点和前缘问题。危机矿山可接替资源评价与找矿具有矿山勘探开发程度高、地质勘探与矿山生产原始资料积累充分、评价与找矿向深边部三度空间发展的特点，其要求建立适应于危机矿山深边部及外围找矿的找矿创新体系与评价新理论、新技术和新方法。本文针对危机矿山可接替资源的评价和找矿问题，以大厂锡多金属矿床为实验平台，深入地研究了矿床三维数字化建模描述和隐伏矿体立体定量预测的基本理论和实践方法。本研究在总结和吸纳现有矿产资源定量评价、三维地学建模、三维GIS等现代技术与方法的基础上，通过大厂

2、锡多金属矿和锡铁山铅锌矿多年积累的地质勘探等原始资料的收集，建立和开发了符合数据中心模式的地质矿产中央资源数据库和数据库管理系统，探索性地提出面向矿床客观描述的三维数字矿床理论，研究和实现了数字矿床的空间数据模型与空间数据库、地质体几何模型与离散模型、地质场数字化建模与控矿作用空间分析，产生了适应于危机矿山可接替资源找矿特点的隐伏矿体立体定量预测的理论与方法。系统全面地收集了大厂锡多金属矿和锡铁山铅锌矿多年来积累的找矿勘探和生产勘探等地质矿产资料，进行了原始资料的分类、抽象、编码、数字化和基于关系模型的数据库设计，开发了地质矿产中央资源数据库管理系统，建立了适于数字矿床建模的矿床基础数据库。从

3、矿床勘探及矿床描述角度出发，通过矿床地质空间概念及其表达框架和认知框架的研究，提出了与现实矿床相对应的数字矿床(虚拟矿床)概念，研究和构造了数字矿床的空间数据模型即矿床地质空间对象模型，得到了基于矿床地质空问到地质对象的空间域和对象域分解的数字矿床对象树，确立了数字矿床及其地质对象的体素模型及线性八叉树模型表达和空间数据库存储的理论与方法。针对地质对象及其原始数据的特点，讨论了不同类型地质对象的建模理论与方法，得到了基于曲面表示的地质体几何模型。为实现地质对象统一的离散化表达，从地质体的面模型出发，探讨了矿床地质博士学位论文摘要空间及各种类型地质体的体素化方法，构建了一种实用的面状地质体体素化

4、准则与算法。研究和建立了地质体数字化建模理论与系列方法，包括数字化建模流程、地质对象的抽象与编码、地质体空问分布拓扑抽象等，实现了矿床及其组成对象(矿床地质空间、矿化空间、岩浆岩、地层、断裂、褶皱)的几何模型、离散模型和线性八又树模型的构建与存储。从地质条件控矿作用角度出发，提出了可宏观地描述或反映成矿物理化学作用在地质空间中的综合分布与控矿作用效果的地质场，给出了地质场的数字化建模方法和空间分析方法，建立了矿化分布场、断层控矿作用场、地层岩性控矿作用场、褶皱控矿作用场等场模型，实现了场模型的数字化表达。利用空间分析和统计分析等手段，对断层控矿作用场、地层岩性控矿作用场、褶皱控矿作用场与矿化分

5、布场的空间关联关系进行了分析，提取出了可定量地度量地质控矿作用的成矿有利指标，得到了成矿有利指标与矿化指标之间的定量空间相关关系。基于数字矿床建模理论和矿床地质空间、地质体、地质场、成矿有利指标的数字化模型，提出了由地质控矿作用场、矿化分布场及二者之间关系的数字化表达构成的数字化矿化系统，确立了矿化系统的矿化对象及其结构，并利用统计分析等方法，建立了反映矿化变量和控矿变量之间的泛函关系的矿化数学模型，得到了满足隐伏矿体立体定量预测需要的预测模型，包括矿化指标预测模型、矿体品位估计模型、单元含矿性估计模型。利用预测模型，对大厂锡多金属矿床深边部的隐伏矿体进行了定位、定质、定量预测，建立了预测结果

6、数据库，绘制了按标高水平的单元预测图、单元矿化指标预测等值线图、单元矿化指标预测值立体图，开发了预测结果三维可视化显示查询系统。按照预测结果设计布置施工的深部找矿钻孔在大厂铜坑深部发现了新的隐伏矿体，新发现矿体的形态、产状、品位等特征均与预测结果一致，表明了预测模型与预测结果的正确性和可靠性。本文研究建立的基于数字矿床的隐伏矿体立体定量预测理论与方法可归纳为：以矿床实际勘探资料原始数据为基础，以控矿地质条件定性分析等地质知识或模型为指导，以地质条件控矿作用定量化为导向，以三维数字矿床理论为方法论，通过地质体和地质场三维数字化建模，提取地质控矿作用定量化指标，建立地质控矿作用指标变量到矿化分布指

7、标变量映射关系的矿化数学模型，进而基于该模型对矿Ⅱ博士学位论文摘要区深边部等未知区的矿化分布进行定量推断和预测。关键词数字矿床，隐伏矿体立体定量预测，矿产资源定量评价，地质数据库，三维空间数据模型，地质体，地质场，三维地质建模，3DGIS，危机矿山III博士学位论文摘要ABSTRACTTheprospectingforreplaceableresourceofcrisismineshasbecom