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个旧超大型锡铜矿作为国内外驰名的锡多金属产地,长期以来国内外许多单位和学者在此做了大量工作,积累了丰富的资料。高松矿田位于个旧东矿区的北部,夹持于北部的个松断裂、南部的背阴山断裂、东部的甲介山断裂、西部的个旧断裂之间,是个旧东矿区找矿潜力较大的地区。因而本文研究工作的重点是建立个旧高松矿区三维数字矿床及地质模型,在此基础上,提取三维找矿标志信息,开展三维立体定量预测研究。
本文以研究区原始钻孔数据和勘探线地质剖面图为基础,结合中段地质平面图,以控矿地质条件定性分析等地质知识或模型为指导,以地质条件控矿作用定量化为导向,以三维数字矿床理论为方法论,通过地质体三维数字化建模,提取地质控矿作用定量化指标,建立地质控矿作用指标变量到矿化分布指标变量映射关系的三维矿床模型,进而基于该模型对矿区矿化分布进行定量推断和预测,论文主要工作与取得的成果如下:
(1)分析了国内外矿业信息化发展的现状,对目前国际上流行的矿业软件作了简要介绍,重点对Micorrnine矿业软件的功能特点、建模方法进行了较为详细的分析,描述了实现地质三维可视化的一般步骤和操作流程;
(2)基于Mircomine平台建立了研究区10号矿群的基础地质数据库,实现了研究区钻孔的三维可视化,便于地质资料的动态查询、更新等操作,也可快速准确的对所录入的钻孔数据进行检验与统计分析,提高了数据存储和利用的效率与精度,为下一步的储量计算垫定了基础;
(3)利用研究区勘探线地质剖面图,并结合中段地质平面图,对研究区进行地质解译,建立了芦塘坝三维数字地形模型、地层、断裂、矿体模型;
(4)详细介绍了基于Micromine平台下三维线框模型的连接生成工作流程,结合软件功能分析了连接过程中常见的几种线串连接和矿体尖灭问题,并提出一般的连接解决方式;
(5)总结描述了钻孔样品的分布规律,包括样品总数、均值、方差、标准差、百分数、频率分布和样品的品位分布,绘制了品位分布直方图、概率频率图、累积频率图及品位分布描述表;
(6)在三维实体模型的基础上研究建立了研究区的待估块段模型,同时在对Sn、Pb样品数据统计分析的基础上,分别对Sn、Pb拟合变异函数,得到变异函数曲线,确定了采用距离反比加权法和普通克里格法对待估块段模型进行品位插值,最终得到研究区的三维品位模型,进而得到研究区的Sn、Pb储量报告和报表,针对估算结果进行两种方法的比较;
(7)通过对研究区断裂和花岗岩实体进行缓冲区分析,提取了研究区的预测变量(地层、断裂、花岗岩体和元素三维异常);
(8)运用“立方体预测模型”找矿信息量方法,实现了该方法在研究区预测矿体的定位、定量化。根据预测结果,得到研究区主要控矿因素为断层、地层、锡铅元素异常。预测结果受到地层和断裂的严格控制,水平方向呈层状,垂向上局限于高程在1350~1750m之间。
本文完成的研究区芦塘坝10号矿群三维地质模型的建立具有广阔的应用空间,同时也为建立矿床模型打下基础,三维矿床模型的建立则可以实现动态的矿床储量计算,资料快速查询,矿山生产的动态管理,矿山企业多方案圈定矿体,选择最优矿体开采方案,资源的充分合理应用,研究空间矿化富集规律和变化的方向性,从而进行深部和外围成矿预测;提高矿产资源开发的社会经济效益和科学决策提供科学依据,以便指导矿产资源的有效开发利用,为今后矿山的生产发展构建了一个综合信息平台。