岩矿地质论文：岩矿水文地质研究

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本文作者：陈正华1，2周斌1，2邓智1，2作者单位：1外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室2煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心

现有资料及存在的问题

本次研究工作收集了武山矿区详勘报告以及大量剖面图、平面图、水文地质图等图件，读取钻孔数据资料169个。在对资料进行整理后发现，建立该矿区水文地质模型存在如下困难：①岩体穿越泥盆系到三叠系所有地层，在GMS中建模存在一定难度；②钻孔分布不均，主要是探矿钻孔，分布在矿体附近；③矿区南部缺少钻孔控制，仅有的少量钻孔且深度也不够。

解决方案

在GMS中，建立Solid模型一般采用“horizon”方法，“horizon”指的Solid实体中出现的每个地层上界面，自下而上依次编号，故在层序正常地层中应用广泛。而研究区中心出现大型侵入岩（γ），使原有的正常层序地层被打乱。针对这种情况，将武山岩体（γ）假设为某一沉积地层，厚度在没有岩体出现的地方湮灭，以这种方式尝试在有岩体出现地方建立水文地质模型的可行性。考虑到Q覆盖了所有地层以及岩体，定义其horizonID为最上层8，而武山岩体穿越除了Q以外的其他沉积地层，将其horizonID设置为7，其余地层的horizonID自老至新依次设置为1～6，按照这种horizonID设置再按步骤建立水文地质结构模型。另外，根据现有资料，在深入研究矿区地质构造、地层厚度及展布的基础上，依据剖面图、地质图等资料，虚拟钻孔78个，从而解决钻孔分布不均以及深度不够的问题。图1为武山矿区分布的247个钻孔。

建立水文地质结构模型

本文采用前述的第一种方法建模，即在Bore－hole模块中建立水文地质结构模型。具体方法是：将地表高程设为模型上边界，以－610m水平作为下边界；插值计算的空间步长为100m，插值方法选择naturalneighbor；执行Horizons→Solid命令，并勾选Representmissinghorizonsimplicitly选项，最终生成武山矿区水文地质结构体（Solid），建立的水文地质结构模型见图2。

水文地质结构可视化模型的实现

从建立的武山矿区水文地质结构模型中（见图2）可以清楚地看出各地层空间展布形态和组合关系。x为正东方向，y为正北方向，D3w、C2h—P1q和P1m1地层均向南方倾斜，P1m2—P2c、T1d1和T1d2—T2j地层弯曲成褶皱，Q覆盖在地表。由于侵入岩体γ位于中部，在图2中没有显现出来。通过图2可自东向西观察不同含水层的展布。另外，还可以从更多角度来对模型进行了解，图3给出了由西向东视角水文地质结构模型图，对比图2和图3可更清楚地显示该矿区地层的空间分布。根据已建立的矿区水文地质结构模型不但可以实现对某一特定层的空间展示，如T1d1（见图4），还可以实现任意高程的水平剖面图的空间展示，如单独显示－300m水平的水文地质结构平面图（见图5），可清晰地看出武山岩体位于矿区中部。另外，水文地质结构模型还可以显示多方向多剖面组合关系，如图6切出垂直地层走向的5个平行剖面，可清晰地看出地层的展布和岩体的形态。综上所述，建立的武山矿区水文地质结构可视化模型具有空间结构可视化、剖面切割随意化以及真实、准确等特点。