巖礦地質(zhì)論文：巖礦水文地質(zhì)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(huán)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(xiàn)有資料及存在的問題

本次研究工作收集了武山礦區(qū)詳勘報告以及大量剖面圖、平面圖、水文地質(zhì)圖等圖件，讀取鉆孔數(shù)據(jù)資料169個。在對資料進行整理后發(fā)現(xiàn)，建立該礦區(qū)水文地質(zhì)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(qū)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(xiàn)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(yīng)用廣泛。而研究區(qū)中心出現(xiàn)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(shè)為某一沉積地層，厚度在沒有巖體出現(xiàn)的地方湮滅，以這種方式嘗試在有巖體出現(xiàn)地方建立水文地質(zhì)模型的可行性?？紤]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(shè)置為7，其余地層的horizonID自老至新依次設(shè)置為1～6，按照這種horizonID設(shè)置再按步驟建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。另外，根據(jù)現(xiàn)有資料，在深入研究礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層厚度及展布的基礎(chǔ)上，依據(jù)剖面圖、地質(zhì)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(qū)分布的247個鉆孔。

建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型

本文采用前述的第一種方法建模，即在Bore－h(huán)ole模塊中建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。具體方法是：將地表高程設(shè)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(zhí)行Horizons→Solid命令，并勾選Representmissinghorizonsimplicitly選項，最終生成武山礦區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)體（Solid），建立的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型見圖2。

水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)可視化模型的實現(xiàn)

從建立的武山礦區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型中（見圖2）可以清楚地看出各地層空間展布形態(tài)和組合關(guān)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(xiàn)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(zhì)結(jié)構(gòu)模型圖，對比圖2和圖3可更清楚地顯示該礦區(qū)地層的空間分布。根據(jù)已建立的礦區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型不但可以實現(xiàn)對某一特定層的空間展示，如T1d1（見圖4），還可以實現(xiàn)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(zhì)結(jié)構(gòu)平面圖（見圖5），可清晰地看出武山巖體位于礦區(qū)中部。另外，水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型還可以顯示多方向多剖面組合關(guān)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(tài)。綜上所述，建立的武山礦區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)可視化模型具有空間結(jié)構(gòu)可視化、剖面切割隨意化以及真實、準確等特點。