巖礦地質論文：巖礦水文地質研究

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本文作者：陳正華1，2周斌1，2鄧智1，2作者單位：1外生成礦與礦山環境重慶市重點實驗室2煤炭資源與安全開采國家重點實驗室重慶研究中心

現有資料及存在的問題

本次研究工作收集了武山礦區詳勘報告以及大量剖面圖、平面圖、水文地質圖等圖件，讀取鉆孔數據資料169個。在對資料進行整理后發現，建立該礦區水文地質模型存在如下困難：①巖體穿越泥盆系到三疊系所有地層，在GMS中建模存在一定難度；②鉆孔分布不均，主要是探礦鉆孔，分布在礦體附近；③礦區南部缺少鉆孔控制，僅有的少量鉆孔且深度也不夠。

解決方案

在GMS中，建立Solid模型一般采用“horizon”方法，“horizon”指的Solid實體中出現的每個地層上界面，自下而上依次編號，故在層序正常地層中應用廣泛。而研究區中心出現大型侵入巖（γ），使原有的正常層序地層被打亂。針對這種情況，將武山巖體（γ）假設為某一沉積地層，厚度在沒有巖體出現的地方湮滅，以這種方式嘗試在有巖體出現地方建立水文地質模型的可行性。考慮到Q覆蓋了所有地層以及巖體，定義其horizonID為最上層8，而武山巖體穿越除了Q以外的其他沉積地層，將其horizonID設置為7，其余地層的horizonID自老至新依次設置為1～6，按照這種horizonID設置再按步驟建立水文地質結構模型。另外，根據現有資料，在深入研究礦區地質構造、地層厚度及展布的基礎上，依據剖面圖、地質圖等資料，虛擬鉆孔78個，從而解決鉆孔分布不均以及深度不夠的問題。圖1為武山礦區分布的247個鉆孔。

建立水文地質結構模型

本文采用前述的第一種方法建模，即在Bore－hole模塊中建立水文地質結構模型。具體方法是：將地表高程設為模型上邊界，以－610m水平作為下邊界；插值計算的空間步長為100m，插值方法選擇naturalneighbor；執行Horizons→Solid命令，并勾選Representmissinghorizonsimplicitly選項，最終生成武山礦區水文地質結構體（Solid），建立的水文地質結構模型見圖2。

水文地質結構可視化模型的實現

從建立的武山礦區水文地質結構模型中（見圖2）可以清楚地看出各地層空間展布形態和組合關系。x為正東方向，y為正北方向，D3w、C2h—P1q和P1m1地層均向南方傾斜，P1m2—P2c、T1d1和T1d2—T2j地層彎曲成褶皺，Q覆蓋在地表。由于侵入巖體γ位于中部，在圖2中沒有顯現出來。通過圖2可自東向西觀察不同含水層的展布。另外，還可以從更多角度來對模型進行了解，圖3給出了由西向東視角水文地質結構模型圖，對比圖2和圖3可更清楚地顯示該礦區地層的空間分布。根據已建立的礦區水文地質結構模型不但可以實現對某一特定層的空間展示，如T1d1（見圖4），還可以實現任意高程的水平剖面圖的空間展示，如單獨顯示－300m水平的水文地質結構平面圖（見圖5），可清晰地看出武山巖體位于礦區中部。另外，水文地質結構模型還可以顯示多方向多剖面組合關系，如圖6切出垂直地層走向的5個平行剖面，可清晰地看出地層的展布和巖體的形態。綜上所述，建立的武山礦區水文地質結構可視化模型具有空間結構可視化、剖面切割隨意化以及真實、準確等特點。