一种矿集区尺度区域三维地质建模方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了矿集区尺度区域三维地质建模方法及系统。该方法包括：获取地质调查数据，所述地质调查数据包括地层区特征数据、构造线特征数据、产状点特征数据、钻孔特征数据、勘探线特征数据、槽探特征和坑道特征数据；定义地层与地层之间的时空关系、断层之间的时空关系以及地层与断层之间的时空关系；采用协同克里格算法对所述地质调查数据和所述时空关系进行隐式空间插值；根据插值结果构建虚拟地质剖面；对所述虚拟地质剖面进行编辑；根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型。本发明专利技术提供的矿集区尺度区域三维地质建模方法及系统能够在保障低成本的基础上，对矿集区尺度区域的地质进行准确的建模。

【技术实现步骤摘要】
一种矿集区尺度区域三维地质建模方法及系统
本专利技术涉及三维地质建模领域，特别是涉及一种矿集区尺度区域三维地质建模方法及系统。
技术介绍
进入21世纪以来，国际上矿产品需求旺盛、价格不断攀升、勘查投资连创新高，矿业快速发展。在国内，中国经济的持续、快速、健康发展，拉动能源和矿物原材料需求的快速增长，令世人瞩目。中国矿业和地质工作总体上与全球发展同步。矿业和地质工作走出低谷，地勘经济快速发展，矿业行业利润增长迅速；地质找矿深受重视，勘查投人主体多元化，勘查经费快速增长；矿产勘查新发现不断，储量有新的增长，国内矿产生产和供应能力增强；地质工作融入地方，与经济社会的联系更加密切，服务领域不断拓展。但是，与此同时，随着我国工业化、城镇化进程的加快和经济社会的不断发展，矿产资源匮乏的态势在我国愈发显现。在45种主要矿产中有11种国民经济支柱性矿产出现严重短缺趋势，其中石油、铁矿石、铜、钾的对外依存度已超过50％。如不加强地质勘查和加快转变经济发展方式，矿产资源对经济发展的支撑力和承载力将面临很大挑战，成为制约经济可持续发展的关键因素。目前我国许多大中型矿产由于地质储量枯竭成为资源危机性矿山，但这些矿山许多是由于地质勘查工作投入不够，在其深部及其外围资源潜力不清所致。为解决这些矿产资源危机问题，我国立专项进行危机矿山外围及深部矿产资源勘查工作。目前此项工作正在全国几十个危机矿山全面实施。危机矿山外围及深部矿产资源找矿的突破关键在于隐伏矿床三维立体定位预测的实现，成功的隐伏矿床三维立体定位预测，既依赖于新的理论和勘探技术方法，又依赖于使用先进计算机及信息技术，对危机矿山地质勘查工作获取的多方法信息资料，进行集成、综合。危机矿产地质勘探资料数据包括了从矿山勘探发现和开采后补充勘探等几十年的资料，同时新的危机矿山找矿工作也会产生大量的基础信息，这些信息资料涵盖了地质、地球物理、地球化学、遥感和深部勘探等多专题的数据；同时，危机矿山地质勘探工作要求在三维立体空间进行，即从空中、地表、地下进行探测，形成全空间的立体三维数据。随着危机矿山找矿工作的深入，对于已经获取的三维空间多元地质勘查数据的有效管理，和在此基础上的储量估算处理，无疑将对危机矿山外围及深部矿产资源找矿工作起到重要的推动作用。面对严峻的现实，提高矿产资源对经济社会发展的保障能力，探索创新地质找矿新机制、实现地质找矿新突破迫在眉睫。全国能源和重要矿产资源潜力分析结果表明，我国成矿地质条件有利，矿产勘查程度较低，总体资源探明程度不足三分之一，还有很大的资源潜力。在具体找矿工作中，随着地表矿、浅部矿及易识别矿的日益减少，找矿难度日益增大，找矿效果日益降低，进入21世纪80年代以来，重点找寻深部隐伏矿、新类型矿及新领域矿已经成为世界各国所关注的找矿方向，其中使用三维立体模型开展深部隐伏矿体(即，第二找矿空间)的寻找，已经成为许多国家和地区找矿的主要对象，因此大比例尺(通常大于1:50000)的成矿预测的作用更加突出，它已经成为矿床勘查工作的一个重要组(赵鹏大等，1992)。“第二成矿找矿空间”问题的提出，更强调的是在地壳深部有别于浅表部位的地质构造环境中寻找类似或有别于浅表部位已知矿床的新矿种或新类型矿床，因此，现代矿产勘查必须更新找矿观念，依托多学科、新理论、新技术与新方法进行联合攻关。2011年6月和2012年9月，中国地质调查局分别主办了的“深部矿产远景调查研讨会”和“深部矿产远景调查培训班”，其目的是贯彻落实国土资源部找矿新机制，实现地质找矿战略行动计划目标，促进地质调查从传统向现代、从单一向综合、从二维向三维转变，推动新理论、新技术、新方法子在实际工作中的应用。矿区隐伏矿体的资源预测要从二维平面预测向三维空间立体预测转化，所涉及的三维技术方法，如：三维找矿信息的获取、三维空间的可视化技术、基于三维空间的资源评价方法等，都是当前学科前沿的重要课题，对它的研发和试验应用具有重要的理论和实际意义。然而，当前，针对矿集区尺度区域的地质模型处于空白状态，而且，由于矿集区尺度区域的面积远远比矿区的面积要大，这使得应用于矿区资源勘探的建模方法不再适用于矿集区尺度区域，例如，在矿区我们需要钻出多个钻孔以辅助地质模型的建立，而在矿集区尺度区域，由于矿集区尺度区域的面积很大，钻孔的数量相较于矿区要多很多，成本也会急剧增加，可见，传统的建模方法来对矿集区尺度区域地质进行建模并不理想和现实。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种三维地质建模方法及系统，能够在保障低成本的基础上，对矿集区尺度区域的地质进行准确的建模。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种矿集区尺度区域三维地质建模方法，所述方法包括：获取地质调查数据，所述地质调查数据包括地层区特征数据、构造线特征数据、产状点特征数据、钻孔特征数据、勘探线特征数据、槽探特征和坑道特征数据；定义地层与地层之间的时空关系、断层之间的时空关系以及地层与断层之间的时空关系；采用协同克里格算法对所述地质调查数据和所述时空关系进行隐式空间插值；根据插值结果构建虚拟地质剖面；对所述虚拟地质剖面进行编辑；根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型。可选的，所述根据插值结果构建虚拟地质剖面，具体包括：在构建所述地质剖面的过程中，根据钻孔控制的地层岩性段和产状信息，对生成的地质体界线进行修正；根据钻孔中地层界限、岩性界线及矿体边界对构建的所述地质剖面进行优化。可选的，所述对所述虚拟地质剖面进行编辑，具体包括：对所述地质剖面上的地质体界线进行检查和编辑，使所述地质体界线符合实际地质情况。可选的，所述根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型，具体包括：获取所述地质剖面上的地质体界线；以构造分区为基础，从所述地质体界线中筛选出地质体的边界；将所述地质体的边界连接在一起，形成曲面。本专利技术还提供了一种矿集区尺度区域三维地质建模系统，所述系统包括：地质调查数据获取单元，用于获取地质调查数据，所述地质调查数据包括地层区特征数据、构造线特征数据、产状点特征数据、钻孔特征数据、勘探线特征数据、槽探特征和坑道特征数据；时空关系定义单元，用于定义地层与地层之间的时空关系、断层之间的时空关系以及地层与断层之间的时空关系；插值单元，用于采用协同克里格算法对所述地质调查数据和所述时空关系进行隐式空间插值；虚拟地质剖面构建单元，用于根据插值结果构建虚拟地质剖面；地质剖面编辑单元，用于对所述虚拟地质剖面进行编辑；三维地质模型确定单元，用于根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型。可选的，所述虚拟地质剖面构建单元，具体包括：修正子单元，用于在构建所述地质剖面的过程中，根据钻孔控制的地层岩性段和产状信息，对生成的地质体界线进行修正；优化子单元，用于根据钻孔中地层界限、岩性界线及矿体边界对构建的所述地质剖面进行优化。可选的，所述地质剖面编辑单元，具体包括：地质剖面编辑子单元，用于对所述地质剖面上的地质体界线进行检查和编辑，使所述地质体界线符合实际地质情况。可选的，所述三维地质模型确定单元，具体包括：地质体界线获取子单元，用于获取所述地质剖面上的地质体界线；地质体边界筛选子单元，用于以构造分区为基础，从所述地质体界线中筛选出地质体的边界；曲面生成子单元，用于将所述地质体的边界连接在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿集区尺度区域三维地质建模方法，其特征在于，所述方法包括：获取地质调查数据，所述地质调查数据包括地层区特征数据、构造线特征数据、产状点特征数据、钻孔特征数据、勘探线特征数据、槽探特征和坑道特征数据；定义地层与地层之间的时空关系、断层之间的时空关系以及地层与断层之间的时空关系；采用协同克里格算法对所述地质调查数据和所述时空关系进行隐式空间插值；根据插值结果构建虚拟地质剖面；对所述虚拟地质剖面进行编辑；根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型。

【技术特征摘要】
1.一种矿集区尺度区域三维地质建模方法，其特征在于，所述方法包括：获取地质调查数据，所述地质调查数据包括地层区特征数据、构造线特征数据、产状点特征数据、钻孔特征数据、勘探线特征数据、槽探特征和坑道特征数据；定义地层与地层之间的时空关系、断层之间的时空关系以及地层与断层之间的时空关系；采用协同克里格算法对所述地质调查数据和所述时空关系进行隐式空间插值；根据插值结果构建虚拟地质剖面；对所述虚拟地质剖面进行编辑；根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型。2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述根据插值结果构建虚拟地质剖面，具体包括：在构建所述地质剖面的过程中，根据钻孔控制的地层岩性段和产状信息，对生成的地质体界线进行修正；根据钻孔中地层界限、岩性界线及矿体边界对构建的所述地质剖面进行优化。3.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述对所述虚拟地质剖面进行编辑，具体包括：对所述地质剖面上的地质体界线进行检查和编辑，使所述地质体界线符合实际地质情况。4.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述根据所述虚拟地质剖面确定矿集区三维地质模型，具体包括：获取所述地质剖面上的地质体界线；以构造分区为基础，从所述地质体界线中筛选出地质体的边界；将所述地质体的边界连接在一起，形成曲面。5.一种矿集区尺度区域三维地质建模系统，其特征在于，所述系统包括：地质调查数据获取单元，用于获取地质调查数据，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，肖克炎，宋相龙，孙莉，丁建华，王琨，阴江宁，范建福，崔宁，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11