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地质学和矿床学中令人困惑的三维地质建模三维数字建模师 三维数据建模 三维地质建模

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不知道从哪一天开始,在地质学和矿床学研究中突然兴起了一个三维地质建模的说法。所谓“建模”,通俗的理解就是建立一个标准的模型,而这个模型可以在其他大致类似或相同的情况下,参照应用,甚至直接套用。但在地质学和矿床学领域,实际上不存在这样的模型。因为地下没有两个地方的地质构造或者两个矿床是完全一样的。地质学和成矿学所说的模型都是一些高度抽象化的概念模型,现在其他地区的应用均是指导性的。

于是,我在网上搜了一下,地质上实际做的三维地质建模是一种‌整合地质、测井、地球物理等多源数据,构建三维定量模型的技术‌,由加拿大学者 Simon W. Houlding 于 1993 年提出 。该技术通过三维网格系统表征储层构造与属性,为油藏开发、矿产勘查及城市地下空间管理提供可视化与定量化支撑 。由此可以看出,地质上的三维建模实际上就是利用计算机技术,将地质调查、勘查、测量等获得的反映地下地质体,如地层、构造、岩体、矿体等的数据和信息,用网络化和插值的方法以三维立体连续的形式表达出来,取代用传统的地质空间形态的非连续的地质剖面图、平面图和联合剖(平)面图表达。其主要目的不是换个地方使用。三维数字建模师 这与通俗理解的建立模型和运用模型概念不完全一样。

据三维地质建模研究的相关专家认为,他们所建立的模型主要以下应用场景:(1)用于油藏静态描述、储量计算、井位优化及生产措施部署。‌(2)在金属矿产勘查中用于水文地质条件评估和成矿预测,支持深部找矿及资源储量评价 。‌‌(3)‌城市与工程地质‌:应用于地铁工程、电缆隧道项目、城市地下空间管理及地下水污染修复 。‌‌等。

但在矿床学领域,我们所见到的三维地质建模,更多的是应用足够网度的地质勘查资料,描绘地下矿体完整的空间形态和形状,以利展示和用数字化的方法(如SD法)进行储量估算。

而用三维地质建模技术来开展成矿预测,说老实话,我一直没搞清楚。不知道从何说起,也不知道是如何具体实施的。因为这种三维地质模型或者矿体模型只是表征了其在地下的形态、位置、形状等客观信息,而没有反映成矿机理、成矿过程和成矿规律。而成矿预测的基础,是在对成矿地质背景深入研究的基础上,主要依赖的是对成矿规律的客观认识和对成矿控制的客观理解。

一些三维地质模型试图也将矿床的成矿地质背景反映出来,以立体的形式展现矿床(体)所赋存位置的地层、岩性、构造、蚀变等信息,让人直观的了解矿体与它们之间的相互关系。但这样做成的三维地质模型的图件十分难看。

由于不能像普通的地质图(包括平剖面图)那样用简单明确的代号、符号、字母,甚至文字等来表征它们的类型、产状和信息,只能用不同的颜色表征不同类型的地质体,而地下不同类型地质体之间的相互关系又十分复杂,变化莫测,因此,做出的所谓三维模型(图)不同要素(单元)之间互相遮挡,花花绿绿的,根本就看不出来。放大了看不见整体,缩小了又看不清局部,加上其他的线条干扰,根本分不清谁是谁,也搞不清矿体与他们之间的相互关系,更谈不上在一些细节上的鉴别和识别。用这样的三维地质(矿床)模型怎么开展成矿预测呢?

客观地说,面对地质问题这样复杂的研究对象,除比较简单且具一定规模的矿体的形态、形状之外,用目前这种粗暴简单的三维地质建模方法,难以准确的表达和反映其它复杂地质体客观的真实情况。即使是用于矿体的三维地质建模,也得有足够的对矿体的工程控制数据,才有会比较准确。然而,如果有了足够的工程控制数据,实际上用不着三维地质建模,稍微有一些立体空间感觉的同志都能明白,矿休在地下是如何产出的。如果要用图件将其表达出来,也是二维的平面或剖面的联合展示,更为形象、生动、直观。

在地质科学研究领域,所谓的高大上的三维地质建模技术实际上是一个鸡肋,面对复杂的地质问题,它难以充分发挥其应有的作用。这是一个令人困惑的事实。