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分块分单元三维地质调查方法

阅读：830发布：2020-12-29

IPRDB可以提供分块分单元三维地质调查方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种分块分单元三维地质调查方法，属于地质调查技术领域，其特征在于，包括以下步骤：(1)建模地质单元；(2)分块初始地质结构模型构建；(3)野外地质研究与地球物理测量；(4)模型修改；(5)模型组装(6)钻探验证；(7)模型初步应用研究。主要应用于地质调查与研究方面。，下面是分块分单元三维地质调查方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.分块分单元三维地质调查方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)：建模地质单元，以断裂、岩体边界和不整合界线做为边界，把研究区地层分布区划分为一系列地质单元，把断裂和岩体作为单独地质对象，分别对这些地质单元和地质对象进行地质地球物理综合研究，编制地质剖面图，揭示深部地质结构，构建三维地质结构模型，建模地质单元是以断裂和岩体边界做为建模块的划分边界，一个建模块是由断裂和岩体边界围限的闭合区域，只要存在断裂和岩体边界围限的闭合区域就划分为一个建模块，根据每个建模块地层的总体走向设计图切剖面的方向，图切剖面设计为一系列平行剖面或随地层走向变化而变化的剖面，剖面与剖面不能相交，剖面间距取决于地质复杂度，在地质界线变化复杂的地区剖面的间距应减小，在地质复杂度低的部位，加大剖面间距，一个建模块的第一条剖面和最后一条剖面控制建模块的范围，地质剖面可以分为主干剖面、联络剖面和约束剖面，主干剖面是垂直于构造线的剖面，用于构建三维地质模型，联络剖面为平行于构造线的剖面，用于建立主干剖面之间的关系，约束剖面是指需要进行地球物理反演的剖面，用于对建模块内的地质剖面进行约束的剖面，在一个建模块内，在构造主体部位选择若干条剖面进行地球物理反演，约束由区域地质资料推断的地下地质情况，根据地球物理反演结果，对图切剖面进行适当修改；

步骤(2)：分块初始地质结构模型构建，在充分收集建模块的区域地质、钻孔、地球物理资料的基础上，结合区域地质资料及相关的研究成果，在图切剖面的基础上，采用分块三维地质建模方法构建块的初始地质模型，找出在建模过程中不确定的因素；

步骤(3)：野外地质研究与地球物理测量，针对研究区的关键地质问题和目标地质体，以及在建模块初始地质结构模型构建过程中存在的不确定参数布置全区或局部的地质、地球物理剖面，为约束三维地质模型提供新资料，根据初始模型构建过程中发现不能确定地层产状的情况，在野外地质工作中补充产状数据，地表构造研究是进行深部地质推断的基础，如果在初始模型构建过程中不能确定建模块的构造变形特征，需要开展路线地质观察或实测必要的地质剖面，为进行深部地质推断奠定基础，对重要深部地质结构进行地球物理探测，综合地质、地球物理资料确定深部地质结构；

步骤(4)：模型修改，在已获取的地质、地球物理资料的基础上，在多种资料的约束下，进行深入的地质、地球物理综合研究，修改完善初始地质模型；

步骤(5)：模型组装，把已建成的各个建模块或地质对象模型按照统一的三维空间坐标系统组装集成起来，编辑修改地质对象之间的空间交切关系，形成研究区的三维地质结构模型；

步骤(6)：钻探验证，布设钻孔，验证模型的可靠性，并为模型的进一步完善提供资料；

步骤(7)：模型应用研究，在所构建的研究区三维地质模型的基础上，提出对研究区关键地质问题的看法和认识，并总结研究区矿产资源三维空间分布规律。

2.根据权利要求1所述的分块分单元三维地质调查方法，其特征在于：所述的步骤1中，一个很大区域不存在由断裂和岩体所围限的闭合区域，通过辅助边界线进行建模块划分。

说明书全文

分块分单元三维地质调查方法

技术领域

[0001] 本发明属于地质调查技术领域，尤其涉及一种分块分单元三维地质调查方法。

背景技术

[0002] 多种方法研究表明，现有地球物理方法及组合，均难以直接揭示地下地质结构。深部地质情况在大多数情况下需要在各种约束条件下，采用地质、地球物理综合方法手段进行深部地质结构推断解释。三维地质调查方法中的三维地质建模方法是通过在一个地区编制一系列东西向或南北向，或其它任意方向的地质剖面，然后在这些剖面的基础上建立三维地质模型，采用这种方法面临着一系列问题，主要包括：1在构造变形期次多，变形复杂的地区，设定特定剖面方向很难保证剖面走向垂直于地层走向，增加了地下地质结构理解和认识的复杂度，从而造成剖面绘制的复杂性。2在建模过程中，需要对整条剖面间的地质界线进行地质界面建模，由于断裂切割、地层褶皱变形的复杂性，在构建三维地质模型的过程中，使剖面间地质界线对比连接困难，从而增加了三维地质建模的复杂性。3面对一个大的复杂的三维地质建模区域，难以进行有效合理的建模任务划分与分配。

发明内容

[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种三维地质调查方法，所采取的技术方案如下：

[0004] 分块分单元三维地质调查方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：建模地质单元，以断裂、岩体边界和不整合界线做为边界，把研究区地层分布区划分为一系列地质单元，把断裂和岩体作为单独地质对象，分别对这些地质单元和地质对象进行地质地球物理综合研究，编制地质剖面图，揭示深部地质结构，构建三维地质结构模型，建模地质单元是以断裂和岩体边界做为建模块的划分边界，一个建模块是由断裂和岩体边界围限的闭合区域，只要存在断裂和岩体边界围限的闭合区域就划分为一个建模块，根据每个建模块地层的总体走向设计图切剖面的方向，图切剖面设计为一系列平行剖面或随地层走向变化而变化的剖面，剖面与剖面不能相交，剖面间距取决于地质复杂度，在地质界线变化复杂的地区剖面的间距应减小，在地质复杂度低的部位，加大剖面间距，一个建模块的第一条剖面和最后一条剖面控制建模块的范围，地质剖面可以分为主干剖面、联络剖面和约束剖面，主干剖面是垂直于构造线的剖面，用于构建三维地质模型，联络剖面为平行于构造线的剖面，用于建立主干剖面之间的关系，约束剖面是指需要进行地球物理反演的剖面，用于对建模块内的地质剖面进行约束的剖面，在一个建模块内，在构造主体部位选择若干条剖面进行地球物理反演，约束由区域地质资料推断的地下地质情况，根据地球物理反演结果，对图切剖面进行适当修改；步骤(2)：分块初始地质结构模型构建，在充分收集建模块的区域地质、钻孔、地球物理资料的基础上，结合区域地质资料及相关的研究成果，在图切剖面的基础上，采用分块三维地质建模方法构建块的初始地质模型，找出在建模过程中不确定的因素；步骤(3)：野外地质研究与地球物理测量，针对研究区的关键地质问题和目标地质体，以及在建模块初始地质结构模型构建过程中存在的不确定参数布置全区或局部的地质、地球物理剖面，为约束三维地质模型提供新资料，根据初始模型构建过程中发现不能确定地层产状的情况，在野外地质工作中补充产状数据，地表构造研究是进行深部地质推断的基础，如果在初始模型构建过程中不能确定建模块的构造变形特征，需要开展路线地质观察或实测必要的地质剖面，为进行深部地质推断奠定基础，对重要深部地质结构进行地球物理探测，综合地质、地球物理资料确定深部地质结构；步骤(4)：模型修改，在已获取的地质、地球物理资料的基础上，在多种资料的约束下，进行深入的地质、地球物理综合研究，修改完善初始地质模型；步骤(5)：模型组装，把已建成的各个建模块或地质对象模型按照统一的三维空间坐标系统组装集成起来，编辑修改地质对象之间的空间交切关系，形成研究区的三维地质结构模型；步骤(6)：钻探验证，布设钻孔，验证模型的可靠性，并为模型的进一步完善提供资料；步骤(7)：模型应用研究，在所构建的研究区三维地质模型的基础上，提出对研究区关键地质问题的看法和认识，并总结研究区矿产资源三维空间分布规律。

[0005] 优选地：步骤1中，一个很大区域不存在由断裂和岩体所围限的闭合区域，一个建模块不应当太大，根据实际情况，通过辅助边界线进行建模块划分。

[0006] 本发明有如下优点：

[0007] 1.易于部署三维地质调查工作。可以根据三维地质调查及深部找矿的工作需要，在特定地质单元开展三维地质调查工作，并可以容易地把三维调查获取的数据与资料集成到三维地质信息系统中。

[0008] 2.易于添加补充新的地质要素。新获取的地质要素可以容易补充到三维地质信息系统和三维地质模型中。

[0009] 3.易于完善模型。三维地质调查是一项长期的工作，随着获得的深部地质信息不断增多，对地下地质的认识不断深入，已有模型需要逐步修改，分块三维地质调查方法允许对特定地质单元进行修改完善，而不需要对整个模型进行修改。

[0010] 4.易于把不同尺度、不同内容的三维地质调查成果按照统一的三维空间坐标系统，集成到统一的三维地质信息系统中。目前已开展了不同比例尺和不同深度的三维地质调查，这些工作在本质上是一致，主要是为了揭示地下地质结构，其差异在于研究对象不同。通过建立统一的三维空间参考系统，不同三维地质调查与深部地质调查成果均可集成到统一的三维地质调查信息系统中。

[0011] 分块三维地质调查方法是指按一定规则把研究区划分为一系列地质区块或地质单元，分别对这些地质单元开展三维地质研究，获取深部地质信息。综合约束是指在地质理论和地质认识的基础上，在进行深部地质推断解释的过程中，充分利用地质、地球物理、钻探等资料作为已知约束条件，尽可能保证深部地质推断解释的可靠性。统一集成是指在统一的三维地理空间框架下，把分别建立的块或地质单元模型组装集成到三维地理空间框架下，形成具有不同深度范围、不同详细程度的三维地质模型。逐步完善是指一个地区地下三维地质结构需要经过长期工作积累，不断获取地下地质结构信息，逐步完善地下三维地质结构的认识，逐步构建完善的地下三维地质结构模型。三维地质调查数据库主要由区域地质空间数据库、钻孔数据库、地球物理测量数据库、地球物理解释数据库、块数据库、剖面数据库、三维数据库组成，三维地质调查数据交换格式是指用于三维地质模型及相关信息传输的数据格式，该数据格式主要用以信息的网络传输，以XML形式表示。主要包括块数据交换格式、块剖面数据交换格式、块模型数据交换格式、钻孔数据交换格式等。地下地质结构十分复杂，进行三维地质调查设计到大量地质、地球物理数据与资料，在利用这些资料进行地下地质三维建模是一个复杂和工作量巨大的过程，难以仅通过几何关系建立地下地质模型，在地质建模过程中，必须结合地质理论、地质认识才能建立地下地质模型。为了保证本项目的顺利实施，基于分块三维地质调查的思路，开发了分块智能三维地质建模系统-IGeoMod(Intelligence Geologic Model System)。该建模系统集成了地质知识库，实现了地质数据管理、块管理、图切剖面、剖面管理、三维地质对象生成、地球物理模型。导出三维模型显示等功能。

[0012] 成矿带三维地质信息系统是在分块三维地质调查理论的基础上，采用C/S模式架构开发的。地质对象的空间数据和属性数据存储在服务器上。客户端是一个三维地质对象浏览器，用于从服务器上读取数据，充分利用客户机的三维显示加速功能进行三维地质对象显示。用户可以通过客户端上传经过审查的三维地质模型。服务器端主要包括：三维地质调查基础数据库、地质剖面数据库、用户数据库、模型数据库，以及用户管理、模型数据提取、模型切片子和信息查询四个功能子系统。

[0013] 客户端系统用户界面分成左右两个面板，左侧面板用于显示、管理地质对象。右侧面板用于显示三维地质模型。系统功能主要包括三维地质对象管理，可以控制三维地质对象的显示，添加与删除三维地质对象、三维地质对象快速显示，三维模型切剖面，三维地质对象查询，三维地质对象选择等。

[0014] 基础数据管理子系统用于管理基础地质、地球物理以及矿床勘探与开发数据。模型管理子系统主要用于管理地质模型的地质界面、地质体。信息查询子系统用于查询模型的属性信息。平面图显示子系统主要用于显示地质图、剖面线位置、实测地质地球物理剖面线位置，剖面显示子系统主要用于显示地质剖面。柱状图显示子系统主要用于显示钻孔柱状图。

附图说明

[0015] 图1为本发明分块分单元三维地质调查方法流程图。

[0016] 图2为本发明分块分单元三维地质调查方法的多约束条件目标地质体综合推断解释方法流程图。

[0017] 图3为本发明分块分单元三维地质调查方法的综合约束深部地质结构推断解释方法流程图。

[0018] 图4为本发明分块分单元三维地质调查方法的三维地质建模软件IGeoMod用户界面。。

[0019] 图5为本发明分块分单元三维地质调查方法的三维地质调查数据库内容[0020] 图6为本发明分块分单元三维地质调查方法的三维地质调查信息系统客户端。

具体实施方式

[0021] 如图1、2、3、4、5、6所示，分块分单元三维地质调查方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：以断裂、岩体边界和不整合界线，把研究区地层分布区划分为一系列地质单元，把断裂和岩体作为单独地质对象，分别对这些地质单元和地质对象进行地质地球物理综合研究，编制地质剖面图，揭示深部地质结构，构建三维地质结构模型，建模地质单元是以断裂和岩体边界做为建模块的划分边界，一个建模块是由断裂和岩体边界围限的闭合区域，只要存在断裂和岩体边界围限的闭合区域就划分为一个建模块，当一个很大区域不存在由断裂和岩体所围限的闭合区域，应根据实际情况，通过辅助边界线进行建模块划分，根据每个建模块地层的总体走向设计图切剖面的方向，图切剖面设计为一系列平行剖面或随地层走向变化而变化的剖面，剖面与剖面不能相交，剖面间距取决于地质复杂度，在地质界线变化复杂的地区剖面的间距应减小，在地质复杂度低的部位，加大剖面间距，一个建模块的第一条剖面和最后一条剖面控制建模块的范围；步骤(2)：分块初始地质结构模型构建，在充分收集建模块的区域地质、钻孔、地球物理资料的基础上，结合区域地质资料及相关的研究成果，在图切剖面的基础上，采用分块三维地质建模方法构建块的初始地质模型，找出在建模过程中不确定的因素；步骤(3)：野外地质研究与地球物理测量，针对研究区的关键地质问题和目标地质体，以及在建模块初始地质结构模型构建过程中存在的不确定参数布置全区或局部的地质、地球物理剖面，为约束三维地质模型提供新资料，根据初始模型构建过程中发现不能确定地层产状的情况，在野外地质工作中补充产状数据，地表构造研究是进行深部地质推断的基础，如果在初始模型构建过程中不能确定建模块的构造变形特征，需要开展路线地质观察或实测必要的地质剖面，为进行深部地质推断奠定基础，对重要深部地质结构进行地球物理探测，综合地质、地球物理资料确定深部地质结构；步骤(4)：模型修改，在已获取的地质、地球物理资料的基础上，在多种资料的约束下，进行深入的地质、地球物理综合研究，修改完善初始地质模型；步骤(5)：模型组装，把已建成的各个建模块或地质对象模型按照统一的三维空间坐标系统组装集成起来，编辑修改地质对象之间的空间交切关系，形成研究区的三维地质结构模型；步骤(6)：钻探验证，布设钻孔，验证模型的可靠性，并为模型的进一步完善提供资料；步骤(7)：模型应用研究，在所构建的研究区三维地质模型的基础上，提出对研究区关键地质问题的看法和认识，并总结研究区矿产资源三维空间分布规律。

[0022] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。

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