郭福生：對三維地質調查的幾點思考

郭福生教授研究團隊負責的「相山火山盆地深部地質調查」工作項目是針對礦集區三維地質調查試點而設置的。江西相山火山盆地是我國著名的火山岩型鈾礦田，不僅鈾礦儲量大，而且深部還伴生有Pb-Zn-Ag礦化，顯示出了巨大的找礦潛力。項目組經過五年的研究，通過地表地質填圖、地球物理探測和計算機三維地質模擬等多學科、多方法體系的交叉融合，獲得了豐富的資料與成果，揭示了相山地區三維地質結構。

中國科學院院士

中國地質科學院研究員

1

完善地質思維的表達方式至關重要

三維地質建模的關鍵在於地質表達方式的創新，需要地質學家從過去側重地質思維（加上地史演化，屬4D範疇）轉變到兼顧重視現實表達方式上來。地質思維兼有邏輯思維與藝術思維，著重高度概括，忽略許多細節，因而在建模需要無縫連接時存在依據不足，同時用想像建立起來的各種模式難以用數學參數表達出來。編程員的信息技術思維難於理解地質體相互關係的深層次含義，導致在三維建模過程中，思維方式矛盾突顯。三維模型是在三維空間里對地質「事實」的記錄、解釋和簡化，它迫使我們必須在三維空間里理解所有地質體、地質現象的幾何形態和成因關係。

2

地質人員的全程參與是順利開展建模的基礎

三維建模需要地質、物探、計算機人員通力合作，其中地質人員的全程參與特別重要，包括對地質現象的4D理解（含地史演化）、對地球物理場解譯的主導作用。要重視培養掌握區域地質知識、物探解譯常識和信息技術技能的複合型建模人員。

三維地質建模的技術方法仍欠成熟，缺乏大家認可的統一流程。地質學家、地球物理學家、建模技術人員的水平以及相互溝通能力是高質量建模的關鍵。不同地區三維地質建模的技術流程總結也勢在必行。

3

實施分階段建模，不斷完善三維地質模型

由於當前客觀原因，三維地質調查無法以網格式部署物探、鑽探工作量，所以目前建模單位應該是目標地質體。礦集區三維地質建模要以控礦構造、含礦地質體為主要目標地質體。三維地質建模是一個不斷完善的過程，當前可以依據現有資料構建地質結構概念模型，也就是地質圖三維建模，然後有針對性地開展物探工作，不斷完善深部地質結構解釋。這樣也便於實現多學科之間的數據融合，對已經建立的成礦模式在三維空間里接受檢驗。

4

數字地質填圖建模是很值得探索並推廣的技術方法

數字地質填圖建模值得進一步探索，它甚至可以作為地表區域地質填圖的一種新型表達方式。過去區域地質調查圖件的圖切剖面、盆地模型、成礦模型等也試圖揭示地下情況，但由於受條件限制只能用二維紙質圖件來表達。在1∶5 萬圖切剖面圖上，1cm 相當於500m 深。在當今信息化時代，從地表填圖數據直接進行三維建模（可暫定大致200m 以淺），可以將這些圖切剖面、立體模型圖件實現實體化、可視化。同時，它也可以作為一種過渡性模型，用作鑽孔設置的參考條件，或作為更深層次三維建模的約束條件。

5

建立不同類型的三維地質調查技術流程，重視國產三維地質建模軟體的研製

根據可獲取和可利用資料的類型、數量、品質等，探索適合不同區域地質條件、不同目標任務的三維地質調查技術流程，包括工作手段、工作量、數據精度要求、軟體平台、成果表達形式等。對於物探工作，要開展不同地質條件區的物性與岩性關係對比研究，建立二者的對應關係。同時，重視地球物理正演工作，即根據目標地質體的岩性確定地球物理模型，由地球物理模型正演地球物理響應。

目前三維地質建模軟體眾多，各有特色，要完成一項工作，往往要多套軟體交互使用，建模自動化程度也很不夠。中地數碼集團的MapGIS 平台和中國地調局發展研究中心研發的數字地質調查系統DGSSInfo，已逐步成為國內區域地質調查領域的主流軟體和工具，產生了很好的社會和經濟效益。從國家戰略資源信息安全的角度看，自主研發我國的三維地質建模軟體十分迫切。

本文為《礦田三維地質調查方法與實踐：以江西相山火山盆地為例》（郭福生 謝財富 鄧居智 楊海燕 林子瑜 吳志春等 著．責任編輯：張井飛 韓鵬. 北京：科學出版社，2017．6）一書「第七章 結語」，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-051693-0

《礦田三維地質調查方法與實踐：以江西相山火山盆地為例》是作者在江西相山火山盆地開展三維地質調查與建模研究的成果總結。以我國最大的火山岩型鈾礦田為例，介紹了三維地質調查技術方法和三維建模方法流程，闡述了研究區三維地質調查主要成果與經驗體會，展示了系列大地電磁測深剖面、地質解譯圖件及三維地質模型，圖文並茂，通俗易懂。

（本文編輯：劉四旦）

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