湖南醴陵官庄金矿整装勘查区三维地质体建模可视化研究

谭清海，王业晖

（湖南省地质矿产勘查开发局四一六队，湖南 株洲 412407）

湖南醴陵官庄整装勘查区位于扬子板块东南缘江南造山带的中段，是江南隆起金矿成矿带中部的湘东北-赣西“金腰带”金矿成矿区的重要组成部分。受扬子板块与华夏板块相互作用及深部岩石圈作用的影响，区内经历了多期次构造活动，形成了复杂的构造格局，并导致了大范围花岗闪长岩侵位及以金、铜为主的大规模多金属成矿作用。

矿床三维地质建模是随着地球空间信息技术的不断发展而发展起来的，由地质勘探、数学地质、地球物理、矿山测量、矿井地质、GIS、图形图像和科学计算可视化等学科交叉而形成的一门新兴学科。其核心就是运用计算机技术，在三维环境下，将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来，并用于地质分析的技术。现阶段，国内外的主流三维矿业软件有Minsight、Datamine、Surpac、3Dmine、Dimine以及 Micromine等。

1 研究区内地质背景

1.1 研究区地层

研究区出露的地层主要为中元古界冷家溪群、晚古生界和中生界地层，总体走向北东或北北东，倾向北西或北西西，倾角一般为30～50°。其中在区内大面积出露的是中元古界冷家溪群浅变质深海相碎屑岩夹火山碎屑岩沉积，约占总面积的60%，是主要赋矿层位，冷家溪群地层中平均金含量77×10-9，是地壳沉积岩类岩石中金平均含量的15.1倍，且自然金多以晶隙金为主，易于被活化转移，能为成矿提供充足的物质来源。

1.2 研究区构造

研究区地质构造复杂，经历了武陵、雪峰、加里东、印支、燕山、喜马拉雅等六次大的构造运动，具有多期次、多层次（中深至浅层）、多型式（逆掩、伸展拉张）、多级次构造岩片叠加堆积等特点。构造形迹总体是在EW向的基底构造上，叠加NE向构造，形成一系列近EW向韧-脆性剪切带、NE向逆冲断层、同斜倒转复式褶皱及短轴背向斜。局部发育有NW、SN向断裂和褶皱构造，切割或改造早期的EW向和NE向断裂和褶皱。不同期次、不同方向的构造相互交汇、改造叠加，为区内金矿富集提供有利的动力条件和成矿空间。

1.3 研究区岩浆岩

区内岩浆活动频繁，主要出露加里东晚期板杉铺岩体（花岗闪长岩）和燕山期王仙岩体（花岗斑岩），在北西侧江家渡、普迹等地，出露一套加里东早期的江家渡火山碎屑岩，局部发育石英斑岩脉、花岗斑岩脉、辉绿岩脉、煌斑岩脉和花岗闪长岩枝。岩浆作用与金矿成矿关系密切，不仅为成矿提供了成矿物质来源，同时也为含矿热液的运移提供动力。

2 研究区的三维地质建模

随着矿山开采深度增加，开采范围扩大，地表及浅部已显现资源紧张，且原保有资源储量已不能满足开采的需要，因此多方位的找矿研究已迫在眉睫，为了寻找新的接替资源，边深部找矿将成为必然趋势，其中三维地质建模可视化就是重要的研究方向之一。

综合分析研究区内区域地质、矿床地质、矿床成因、成矿地质背景、矿化特征等相关地质概况，加深对区内矿床构造控矿展布与变化规律的认识，利用Dimine软件依次创建研究区内数字地形模型、钻孔模型、地层模型（如图1）、断层模型、矿体模型、巷道模型等。

由于在地层模型、断层模型、矿体模型等的创建过程中，对其产状、深部延伸等空间基本特征是依据对研究区整体特征给定的初值，因此，在拥有钻孔、地表揭露工程等实际资料的区域，还需根据钻孔模型、地表揭露工程对地层模型、断层模型、矿体模型中的地层界线、断层深部延伸、矿体的深部形态等进行更新完善，以确保模型更加贴近真实情况。

图1

3 三维地质建模的意义

（1）三维地质建模是基于对区内区域地质背景及矿床构造探矿展布规律而创建，并且综合了区内的已有资料，对各类地质资料的整合及二次开发，对边深部找矿都具有一定的影响。

（2）三维地质建模对地下的矿体进行了三维建模及可视化，既能直观地了解深部矿脉的延伸情况，又能对矿脉的形态有一个初步判定，对于矿山的可持续生产具有一定意义，同时还能依据Dimine软件的计算功能，初步估算出矿产储量。

（3）通过对区域地质背景及矿化特征的深刻理解，对区域的找矿预测也具有一定的指导意义。

4 结 语

对于主要受地层、构造等因素控制的矿床，其产状一般较稳定，形态也较规则，通过对其进行三维地质建模，为矿区的找矿预测、矿山的生产设计优化及生产管理，具有多种应用的可能。在论文的创作过程中，得到了“湖南浏阳-醴陵官庄地区金矿整装勘查区三维地质建模及预测找矿”项目的资助。