固体矿产地质勘察技术的应用研究

（河南省地质调查院，河南 郑州 450000）

为满足经济飞速发展，社会对固体矿产地质勘察技术的要求日益提高，这就需要矿产资源勘探技术科学、合理的落实。目前我国在固体矿产地质勘察技术领域也已经取得了重大的成就和长足发展，已经开始将越来越多的多样化的固体矿产勘探应用至实际生产中。

1 常见的固体矿产地质勘探技术

当前在固体矿产勘探领域中，经常运用一些先进科学技术来帮助企业、矿产工作人员实现对地质矿产实际情况的了解，目前较为常见的地质勘探技术如下：

1.1 电法区域找矿

电法区域找矿指通过对比、分析矿体中的电化学、电磁学二者性质之间的差异，利用电阻率的差异对矿产资源进行有效寻找与定位。

1.2 地震勘探法

地震勘探法主要应用方法为利用地下介质中弹性和密度二者之间的差异，人工激发出地震波，进而明确固体矿产资源存在区域的技术奠基，其原理为利用地质反射技术，发现、识别潜在反射体的勘测信息。

1.3 三维GIS技术

三维GIS技术多数应用于地质勘探中的固体矿产储量估算工作，也是目前地学领域研究的热门技术之一，其原理是在计算机中，将地质的中的各要素的关系、地质形态、物理空间分布以及化学属性，通过适当数据建立出数学模型直观地展示出来。该技术有利于地质工作者处理大量固体矿产勘察中的样品分析数据和野外测量[1]。

2 三维GIS技术在固体矿产勘探中的应用

通过可视化三维地质建模技术，在固体矿产的勘察中将储量进行估算的工作，是一个相对其他工作来说比较复杂的环节，工程作用于对矿体的形态、矿石质量、矿石量、品位、伴生元素分布通过勘察工程所获取的信息进行估算工作。

2.1 管数数据

固体矿产的勘察工作，是以大量的数据来源作为依据进行勘察的，而这些数据除了数量庞大之外，更具备着来源广泛，类别众多的特点，这些数据来源涵盖了矿区地理数据。

2.2 单工程圈定

在针对固体矿产勘察中单个勘探工程的数据采样分析工作阶段，需要对工程内的矿体形态、厚度、位置进行圈定，圈定工作要以矿床的工业指标作为依据，指标包括边界品位；最低工业品位；可采集最低厚度以及夹石容许厚度等。

2.3 三维矿体建模

通过剖面上矿体截面的形态，构建三维矿体表面运用的主要算法为轮廓线重构面技术。在当代科技快速发展的背景下，利用二维轮廓线进行三维表面重构技术，其应用前景十分广泛。

图1 三位矿体表面模型重构图

通过（图1）可以看出，以轮廓线重构面技术为基础建立出的矿体表面三维模型，十分类似于不规则的三角网状，所以，三维矿体表面数据也可以采用三角网的数据结构进行存储、管理。

将矿体的实体建成，其主要步骤是在三维空间中，将固体矿产勘察的区域内的所有勘探线剖面放入，利用轮廓线重构面技术，依据矿体趋势将相邻的勘探线的三维矿体表面利用三角网进行链接，之后将矿体两短的轮廓线封闭。

在利用矿体尖灭进行封闭过程中，又详细分为线、点、多边尖灭三种方式，图2所示的为三种矿体尖灭方式图。地质人员可以直接将尖灭的点、线、多边形输入至三维环境中。

图2 矿体尖灭方式，

通过三角网，可以将十分复杂的矿体表面起伏变化进行表达，进而方便于可视化三维表面的分析工作。

在矿体储量估算的过程中，程序内部只能对三维体元模型进行计算，因此就需要将三维三角网表面进行转化，将其转变为三维体元模型，而这一转换过程，其实就是将一个多面体栅格化为规则体的过程，即矿房模型，并且会使用到Octree(八叉树技术)对其进行压缩。

在将三维三角网面栅格化为规则提的缓解中，需要对多面体各点之间的位置关系进行判别，其判别的方法有联众，分别是向量运算和基于交点个数法。

2.4 储量估算

建立三维矿体模型之后，地质人员可直接通过输入指令，让计算机进行交互式划分块段、块断体积计算以及矿产储量估算。同时，在储量估算基础上，计算机还可以对任意矿区的储量进行分类管理；吨位曲线统计；品位统计，并能够生成品位吨位模型、储量分布地图、等值线图以及经济价值分析表等多种数据图标和模型。

3 结语

随着社会对资源的需求日益增高，矿产资源的消耗量也在逐步升高，因此在固体矿产的勘察中，就更需要利用高科技技术提高效率和准确性，如上文介绍的三维GIS技术等。在固体矿产勘察工作中，通过三维GIS技术对矿产进行三维可视化建模，可准确估算出矿产的储量，以确保矿产开采的效率、准确性和对资源的有效节约。

[1]任立国.探讨矿产地质勘察及找矿技术的重点[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(14).