MicroMine軟件在江西省武寧縣東坪鎢礦床三維建模中的應(yīng)用

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、資源量計算及評估、成礦預(yù)測與評價、礦山的開采設(shè)計等[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)主要儲礦場所。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，測斜數(shù)據(jù)5099個，樣品分析數(shù)據(jù)37471個，涉及鉆孔291個，對相關(guān)數(shù)據(jù)按MicroMine文件格式整理。在數(shù)據(jù)錄入完成后對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，校驗的過程排除邏輯錯誤、人為數(shù)據(jù)錄入過程以及原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生的錯誤等，數(shù)據(jù)校驗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，同時依據(jù)軟件的顏色設(shè)置、工程需要，可將樣品品級進(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，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。綜合MicroMine軟件優(yōu)勢，利用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)識別功能以及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，最高海拔標(biāo)高約600m，最低海拔標(biāo)高約230m，最大相對高差達(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。

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號礦帶鉆孔傾向310°，Ⅱ號礦帶鉆孔傾向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礦體地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)規(guī)律的充分認(rèn)識上而圈定的。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)，同時把勘探線上布置的鉆孔工程同時在三維界面內(nèi)顯示出來，有利于建立礦體模型時進(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)體模型時要充分的考慮到礦區(qū)地質(zhì)條件。

在礦體兩端封閉時同樣要考慮地質(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，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，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)計等工作提供重要的依據(jù)。