相山火山盆地位于赣-杭火山岩型铀多金属成矿带的西南段,是我国第一、世界第三大火山岩型铀矿区,现已探明铀矿床二十余个。历经60多年的探采,累计钻孔进尺达200多万米。目前盆地浅部矿石明显减少,特别是优质矿石已近枯竭,因此,在查明深部地质特征的基础上进一步开拓深部找矿显得尤为重要。近年来,随着深部勘探技术和三维地质建模技术的进步,三维地质建模已经成为地质界面形态描述和深部成矿预测的重要手段。本文从相山火山盆地北部、西部、东部成矿区及盆地南部遴选了11个典型铀矿床（点）,运用数字地质填图数据、地质图、勘探线剖面图、中段平面图、钻孔等多源数据在GOCAD软件平台上构建了9个三维地质模型,立体呈现了盆地重点地段的深部地质特征,分析了深部成矿条件,并预测了多个深部铀多金属有利成矿部位。本次研究取得的主要成果如下:（1）首次系统地运用了相山火山盆地内232条地表地质调查路线、19条实测地质剖面、9幅矿床地质图、257幅勘探线剖面图、28幅中段平面图、1074孔钻孔等多源数据,构建了涵盖横涧、岗上英、红卫、沙洲、河元背、居隆庵、朋姑山、邹家山、云际、刁元等11个矿床（点）的9个高精度三维地质模型,总建模面积达10.5km2。（2）创建了运用数字地质填图路线PRB数据、实测地质剖面和地形数据直接构建浅表层三维地质模型的新方法。地表地质填图数据具有精度高、规范性好、信息丰富、连续性好、易获取、成本低等优点,且易于获取到覆盖整个研究区的数据源,在一定程度上解决了三维地质建模所需数据源不足带来的瓶颈。（3）提出了复杂地质界面分块建模法,有效提高了构建复杂地质界面的效率和精度。根据建模数据的分布特点和地质体的三维形态特征将复杂地质界面拆分成若干个简单的地质界面,选用合适的建模方法逐个构建简单地质界面,最后运用约束-插值、平滑等处理将简单地质界面组合生成复杂地质界面。（4）系统研究了节点连接约束、控制节点约束、点对线约束、点（线）对面约束、面的边界约束、面的边界对面的端点约束、距离约束（线与面的距离约束、地层厚度约束）等约束方法,详细阐述了这些约束方法的实现步骤。约束-插值方法贯穿矿床（点）三维地质建模始终,有效解决了多源数据融合难,复杂地质界面构建慢、精度低等问题,提升了建模质量和效率。（5）通过相山火山盆地北部成矿区矿床三维地质模型可知,3条东西向、5条北东向基底断裂构造将变质岩基底切割成8个凹陷、隆起不一致的菱形块体。局部地区粗斑二长花岗斑岩沿菱形构造侵入形成（近）直立岩墙,岩墙在剖面上呈“I”、倾斜“I”、上部膨胀“I”等形状。在基底断裂构造与盖层构造交汇处,岩浆侵入盖层构造中形成小角度（或近水平）岩床（脉）,岩墙与岩床（脉）组合体在剖面上呈“火焰”、“7”、“T”、“┥”、“十”等形状。北部的矿床主要分布在北东向、东西向基底断裂交汇处（附近）的粗斑二长花岗斑岩体中,矿体主要富集在岩墙的膨胀部位、岩墙与岩床（脉）的结合部位及其内外接触带。根据MT剖面解译成果和深部成矿条件,推断巴泉11号带（-1900～-1300m）、沙洲矿床（-1000～-600m）深部的岩墙与岩床结合部位还存在较好的找矿潜力。（6）在相山火山盆地西部成矿区内新发现了河元背火山塌陷构造,该火山塌陷呈东西向,与铀多金属成矿关系密切;重新厘定了东西向牛头山—居隆庵—船坑火山塌陷构造;查明了邹家山弧形火山塌陷构造展布特征;在牛头山—河元背断裂与河元背火山塌陷构造交汇部位,推断存在一个与铀多金属成矿密切相关的鹅湖岭期次火山口;查明了居隆庵菱形断块内与铀成矿关系密切的断裂构造（走向近南北、倾向东）底部的帚状裂隙带的三维形态:裂隙带呈上部收敛、下部撒开、南收敛、北撒开,在东西剖面上呈“人”形,在水平剖面上呈倒“人”形。在西部成矿区的河元背、居隆庵、平顶山菱形断块内圈定了5个深部铀多金属有利找矿远景区。（7）相山火山盆地东部和南部的笔架山—芙蓉山粗斑二长花岗斑岩体受基底断裂和火山层间离张断裂控制,形成岩墙和岩床组合体,在剖面上呈“7”形。该岩体岩床部分地表无放射性、遥感蚀变异常或异常较弱,且岩床厚度不大,综合盆地内不同位置的粗斑二长花岗斑岩体三维形态特征和有利成矿条件,认为在其岩床部位不具备很好的找矿潜力,而岩墙与岩床的结合部位则为有利找矿部位。