一）主要研究开发内容
空间数据的获取是GIS建设与运行的基础，数据源及数据获取方式的不同，对数据模型的生成产生很大的影响，如何根据不同的需要，采取合适的方法来获取数据，以及如果保证数据的精确度，最终使可视化程度更接近现实，提高系统的空间查询分析能力。
由于客观世界的多样性和复杂性，可视化要涉及多方面的数据集成，要采用较复杂的数据模型。为了有效的管理和分析三维GIS中的各种数据，要求三维GIS的数据模型有着很强的数据表达能力。三维GIS数据模型不但要满足三维空间分析的需要，也要满足三维图形空间生成和管理的需要。如何选择一种快速而且有效的建模方法来满足不同应用的需求。
如何使人们能够在一个虚拟的三维环境中，用动态交互的方式对场景进行全方位的审视，比如可以从任意角度、距离和精细程度观察场景，可以选择并切换多种运动模式，如行走、驾驶、飞翔等，还可以自己控制浏览的路线等等。
（二）技术关键
1、空间数据采集方法
空间数据采集是GIS建设和运行的基础，广义GIS空间数据不仅包括地理、测绘数据，还包括地质环境与工程设计数据。人类在认识自然和改造自然的过程中，发现和发明了一系列空间定位方法与定位工具，使得人类能够认识地球表面、内部及其外部空间。随着现代测绘技术、地质勘探和地球物理技术的发展，三维空间数据采集技术不断发展和丰富，极大地提高了人类认识自然的能力。
11 空间数据采集方法
空间数据的获取既可以直接在野外通过全站仪或者GPS、激光测距仪等进行测量，也可以间接地从航空影像或者遥感图像以及既有地图上得到。其中地图数字化和摄影测量是大规模空间数据采集最有效的两种方式，应用也最为普遍。
111 地图数字化技术
从现代意义上讲，以往的大比例尺、航测各种比例尺成图等，都是模拟的纸质图、胶片或影像。要进入GIS实现计算机管理，必须是数字化的电子地图。将现有图像负载的大量信息输入数据库的过程称为数字化。广义的数字化泛指将信息转化为计算机能接收的形式的过程，而狭义的数字化则指将地图/影像转变为符合要求的矢量数据结构的过程。目前，地图/影像数字化包括手扶跟踪数字化和扫描数字化两种方式。前者是借助计算机和平板状数字化仪，从已有纸质地图上进行重采样，并形成数字化的坐标点列数据的过程；后者借助计算机和平板式或滚筒式扫描仪，从已有纸质地图上进行重采样，并形成坐标点列数据的过程。
（1）手扶跟踪数字化
手扶跟踪数字化设备包括固定地图用的数字化板和采样用的游标，手扶数字化过程包括以下三步：图件的预处理：在进行图件的数字化之前，应根据图幅内容及图件各要素进行编号。编号时要按照编号系统的统一要求进行，通常以小比例尺分幅或经纬度位置分区域统一编号，以便于图幅的拼接和处理；也可以按行政区域的管理范围分区域编号。在区域编号时，对图斑、结点、链段、独立点均要事先分别编号，而主要链段上的特征点和特征线可在数字化时按顺序递增编号。编号结束后，应做必要的记录，以便查询。记录内容包括：图幅编号、图幅坐标及编号内容等。图幅编号之后，即可在数字化仪上进行图件定位。
图件的数字化：通常，数字化仪采用点模式、线模式和数据流模式采集数据。在点模式下，地图上的各个孤立点通过将游标定位于采集点的位置上并按下按钮进行记录；线模式下，直线段是通过数字化线段的两个端点来记录的，曲线则通过对组成它的一系列直线的数字化来记录；在数据流模式下，曲线是以时间或距离的规定间隔来自动采集曲线上点的坐标值。点模式和线模式的优点是尽可能减少特征点丢失，重采样精度高，缺点是采样效率低，一般适合地籍图、规划图的数字化。数据流模式的优点是重采样效率比较高，缺点是容易丢失特征点，一般适合地形图、等高线图的数字化。
图属关系连接：图件数字化仅仅获得了点、线、面要素的几何坐标数据，还必须输入点、线、面要素的属性信息，并生成点、线、面要素之间的拓扑关系，拓扑关系可以通过全多边形模式、手工模式或自动模式建立。
（2）扫描数字化
扫描数字化是使用扫描仪将整幅地图扫描成像之后，再进行矢量转换或屏幕跟踪的方法。这种方式通常要求对原始材料进行预处理。例如将地图中的各种色彩不同的地理特征先分色，复制在透明薄膜上，然后再进行扫描。目前已有自动的分色扫描仪，也有研究自动分层建库的文献。经过光学扫描仪的栅格扫描方法得到地图栅格数据结构，是以像素方式存储的，在使用之前，需要将它转换成矢量数据结构。矢量数据结构在数据冗余、地图缩放、漫游、存储空间、编辑、修改以及地图分析等方面具有栅格数据所不能比拟的优越性，所以根据系统设计时选择的地图数据存储格式还要进行必要的矢量化处理。栅格数据转换矢量数据的方法主要分为三类，即点状栅格的矢量化，线状栅格的矢量化和面状栅格的矢量化。
一、矿区地质
1交通位置与采区范围
西岔金矿位于吉林省集安市花甸子镇横路村西岔，地理坐标：东经125°46´00"～125°48´00"，北纬41°22´20"～41°23´20"。
交通方便，矿区距通化市南西方向38公里，距集安市北东方向44公里，汽车由矿区可达通化、集安，每日往返两次。除公路外，集安至通化梅河口有梅集线铁路可通全国各地。
采区范围：采矿许可证（证号2200000120824）有效期2001年10月～2007年10月，批准采矿范围由六个拐点坐标围成（表8-11）。
表8-11 西岔金矿地理坐标
开采深度由490米至0米标高，矿区面积03945平方公里。
2矿区地质概况
本区所处大地构造位置为中朝准地台（Ⅰ）辽东台隆（Ⅱ）、太子河－浑江陷褶断束（Ⅲ）桓仁台穹（Ⅳ）的一部分。区内构造复杂，具多期次继承性复合利用，处于各组构造交汇处。因受上述构造体系的制约，先后形成了纬向（东西向）压性断裂构造，北西向压性构造，新华夏构造体系（北北东向）压（扭）性断裂构造体系。
西岔金矿床位于瞎蠓沟－四道阳岔倾没背斜中段南西翼，复兴屯闪长岩体东南侧，区内清河组地层部分出露，F7断裂呈北北东向展布，已知矿体赋存在F7断裂内及上、下盘附近的断裂中。
（1）地层
出露地层主要为下元古界集安群清河组下部亚组厚层大理岩段和上部亚组矽线片麻岩及下透辉变粒岩段，均遭受不同程度的混合岩化作用，形成各种混合岩化变质岩，乃至混合岩。
Ⅰ清河组下部亚组（Pt11q1）：厚层大理岩段（Pt11q13）
①橄榄石大理岩层（Pt11q13-1）：由石墨大理岩、橄榄大理岩及斜长角闪岩组成，厚度大于204米；②变粒岩层（Pt11q13-2）：由石墨黑云变粒岩、斜长角闪岩、浅粒岩组成夹石墨大理岩；③石墨大理岩层（Pt11q13-2）：由石墨大理岩、斜长角闪岩组成，厚130米。
Ⅱ清河组上部亚组（Pt11q2）
①硅线片麻岩段（Pt11q21）：由黑云斜长片麻岩、矽线片麻岩、石墨黑云变粒岩夹斜长角闪岩、石墨大理岩组成，厚121米。②下透辉变粒岩段（Pt11q22）：石墨黑云变粒岩、透辉变粒岩、混合岩组成。
（2）岩浆岩
F7以西出露有闪长岩，属复兴屯岩体一部分，F7以东的南部出露有闪长岩、斜长花岗斑岩。
①角闪辉长岩 位于矿床南部；②斜长花岗斑岩 出露F7断裂上盘为岩株状，该岩株与西岔金矿床形成在时间、空间成因上关系密切；③闪长岩 ：分布F7以西为岩体的边缘相。与厚层大理岩接触形成矽卡岩，在矽卡岩中见金、银、铜、铅、锌矿化；④脉岩：以钠长斑岩为主，其次为闪长玢岩、安山岩、少量煌斑岩。均生成在成矿前。
（3）构造
矿床位于瞎蠓沟－四道阳岔倾没背斜的中段，与北北东向F7压（扭）性断裂构造交汇处，区内构造发育，可分为纬向（东西向）压性断裂构造，北西向压性构造，新华夏构造体系（北北东向）压扭性断裂构造体系，现分述如下：
①东西向压性断裂构造。分布在区内南部，片段出现，断裂规模小，被北北东向断裂切割。有TC601、TC598探槽控制，向西为推断。断裂宽10米左右，内有碎裂岩、糜棱岩组成。并有闪长玢岩脉充填。倾向200°～225°、倾向42°，结构面见有斜冲擦痕，属压性断裂。该断裂构造应属纬向（东西向）压性断裂构造。
②北西向压性构造。压内以褶皱为主，位于瞎蠓沟－四道阳岔背斜中段的南西翼，该翼倾角30°～40°，轴部附近出露厚层大理岩段，翼部为矽线片麻岩段，两段间有一组大致顺层间的压性断裂，最大断裂长400米，宽2～3米，向深部变窄。内有碎裂岩、糜棱岩组成，倾向110°～160°，倾角33°～50°，该组断裂赋存几个金银小矿体。该背斜南西翼中有两个次级小背斜。
F7东侧小倾没背斜：轴向南东东，向南东东向倾没，核部出露黑云变粒岩，倾没端及两翼为大理岩层，两翼基本对称，倾角10°左右，小倾没背斜轴被F7断层切割后，又被F7的一组扭性断裂切割平移，水平断距约220米，该倾没背斜近邻3号金银矿体东侧与3号金银矿体空间关系密切。
F7西侧小倾没背斜：轴向北西，向北西方向倾没，核部出露厚层大理岩段地层，倾没端及两翼为硅线片麻岩段地层，两翼基本对称，倾角30°左右，倾没背斜轴东端被F7断裂切割，该背斜位于3号金银矿体西侧。
③北北东向断裂构造。主要有F7断裂及F7的分技扭性断裂，其次还有与F7平行的次级断裂。现将F7断裂叙述如下：
F7断裂：区内F7断裂斜贯全区，北东－南西向展布，区内断裂长1 900米，F7断裂切割闪长岩体，造成闪长岩与厚层大理岩呈断层接触。
地表由探槽揭露，深部由钻探工程控制，控制程度较高。
断层总体走向40°，倾向127°，北段总体走向29°，倾向119°，南段转为56°，倾向146°，两端倾角70°，由北向南呈平缓弧状。3号金银矿体位于该断裂转弯处略向东突出。倾角变陡，局部反倾。该断裂沿走向及倾向均呈舒缓波状，转弯处分枝断裂发育。
断裂一般上宽下窄，地表宽10～80米，深部宽6～50米，主要充填钠长斑岩，少量闪长玢岩、安山岩脉，并有后期破碎，形成碎裂岩、构造角砾岩、糜棱岩、断层泥，并有原岩残留，构成较大的构造角砾岩，说明断裂活动的继承性、多期性、复杂性。
F7断裂的上盘逆冲，垂直断距约280米，属以压为主的压扭性断裂。主断裂转弯处有与之斜交的分枝断裂，如3号金、银矿（化）体处的分枝断裂位于F7断裂上盘，应属扭性断裂，对成矿有利。沿倾向亦有分枝断裂，位于F7断裂下盘，大部分被钠长斑岩充填。与主断裂平行的小断裂，上、下盘附近均可见到，大部分矿体赋存在主断裂转弯处的断裂中及与主断裂平行或斜交的断裂中。该组断裂应属新华夏系（北北东向）压（扭）性断裂构造体系。
二、矿床地质特征
（一）矿床规模及矿体特征
西岔金矿床大部分矿体赋存在F7断裂内及上、下盘附近次一级平行或分段断裂中，矿化体断续长达1200米，宽100米，个别小矿体离F7断裂较远，达400米。金银矿体主要赋存在F7断裂上部及上盘附近次级平行或分枝断裂中，围岩大部分是石墨黑云变粒岩、角闪岩、浅粒岩；铅、银矿体主要赋存在F7断裂下盘次一级平行或分枝断裂中，围岩大部分是石墨大理岩。
已发现工业矿体10个，其中金银矿体有6个，铅银矿体有4个。另外有矿化多处。
1金银矿体
金银矿体是矿床中主要类型。铅银矿体是次要的，矿体小且分散。金银矿体编号1、3、4、5、9、12号共6个，其中3号金银矿体是主矿体。其次是4号金银矿体。余者均小，大部分小矿体在3号金银矿体附近成群出现，现将3、4号金银矿体分叙如下：
①3号金银矿体。位于矿床中部，F7断裂中上部，地表3号金、银矿体赋存在3号金、银矿化体中，矿体长500米，宽02-9米，并有一分枝断裂。矿化体南端为褐铁矿化含金石英脉，向北变为褐铁矿化含金碎裂岩、糜棱岩。矿化体中部仅有一个TC496探槽见到3号金、银矿体。矿体大部分隐伏地下，深部由PD1、PD2、ZK85、ZK86、ZK81、ZK1O1、ZK72-1、ZK82、ZK53-1、ZK79、ZK71、ZK89、ZK76、ZK93、ZK102三中段－六中段等十九个工程控制。
矿体产状基本和后期断裂产状一致，倾角陡，局部有倒转。矿体总体形态简单，内部形态复杂，多为扁豆状、脉状，膨缩明显，分枝复合，尖灭再现。矿体最厚73米（ZK97），最薄033米（ZK85），平均厚217米，矿体中部厚（25线），25线由地表向地下逐渐变厚，边部薄层数多。厚度变化系数68%，厚度变化较稳定。有益组份分布不均匀，变化大，中段高19米矿体可变成矿化体。矿化体一般与围岩界线清楚，但矿体边界需用样品圈定。最高品位金4077克/吨，银540克/吨，平均品位金422克/吨，银3235克/吨。金品位变化系数为67%，金品位变化较均匀，银品位变化系数为132%，银品位变化不均匀。金、银相关系数06，金、银关系密切。金、银比值1∶8。金品位在矿体中沿倾向方向的变化是上富向下逐渐变贫，具有一定的规律性；金品位沿走向方向的变化是矿体北东端稍富，银品位变化不定。
矿体在25线附近出露地表，矿体长81米，余者大部分隐伏地下，深部向北有扩展，长572米，斜深550米，24、25线处矿体向下可能继续延伸。矿体形态似一直角形。见矿标高529～21米，矿体规模较大，属中型矿体。
②4号金银矿体。位于3号金银矿体上部10米左右，F7断裂上盘次一级平行断裂中，隐伏矿体。深部由ZK101、ZK72-1、ZK79、五中段、六中段等五个工程控制。
矿体产状和赋矿断裂一致，陡倾斜、脉状、矿体最厚235米（ZK72-1），最薄124米（ZK79），平均厚167米，最高品位Au1116克/号，Ag10克/吨，平均品位Au398克/吨，Ag414克/吨。
矿体长150米，斜深240米，见矿标高320～90米。余者基本同3号金、银矿体。
2铅银矿体
铅银矿体主要赋存在F7断裂下盘2～13米，围岩大部分是石墨大理岩。矿体编号20、21、23、25共4个。矿体产状基本和后期断裂产状一致，大部分储矿断裂应属张性断裂，陡倾斜脉关、矿体薄，最厚243米，最薄059米，平均厚129米，厚度变化系数42%，最高品位Pb4679%、Ag65600克/吨，最低品位Pb005%、Ag05克/吨，平均品位Pb686%、Ag13434克/吨。Pb品位变化系数60%,Ag品位变化系数113%,Pb、Ag相关系数088,Pb、Ag基本成正比关系。
矿体最长251米，最大延深193米，见矿标高412米，最低－16米，一般矿体长50-100米，矿体规模小，属小型矿体。
三、矿石物质成分
1矿石化学成分
根据化学和光谱分析，矿石中共有元素30种，化学成分较复杂。金银矿石，有益元素金、伴生银，含少量的硫、铅、锌、钴。有害元素砷及炭，选矿过程中污染环境，有害矿物石墨，选矿过程中吸附金，对选矿有干扰作用，应加强毒砂、石墨的综合利用研究，变害为利，应考虑石墨、砷、硫、铅等的回收利用。
铅银矿石，有益元素铅，伴生银。含少量锌、硫、铜、金等，应考虑上述元素的回收利用。
2矿石矿物成分
①矿石矿物成分。金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、方铅矿，少量自然金、银黝铜矿、辉银矿、黄铜矿、闪锌矿、深红银矿、碲金银矿、白钛石。
脉石矿物：石英方解石，少量绢云素母、绿泥石、重晶石、长石，泥碳质物。
②矿石矿物特征：
黄铁矿：成矿前黄铁矿呈半自形粒状，粒径05～1mm，具压碎现象，被石英、方解石交代并胶结。
成矿阶段黄铁矿：第一世代以自形——半自形立方体、五角十二面体为主，粒度0056～0017mm，第二世代黄铁矿他形及粒状、条状、环状蠕虫状，粒度0025～0017mm具环带结构。
毒砂：第一世代呈自形－半自形柱状，粒度0017～008mm，呈浸染状分布于第二世代黄铁矿边部及石英方解石粒间，构成放射环状结构或太阳晶结构。
自然金：镜下呈不规则微细粒状，条状和他形为主，粒度0032～0005mm，金**均质，以浸染状分布于方解石、石英粒间，偶见于胶状黄铁矿中，毒砂边部或黄铁矿微裂隙中或泥炭质物边部，金的粒度由001～0002mm，其中以001～002mm居多，约占总量718%。
方铅矿：白色，半自形－他形粒状集合体，粒度最大042%。一般002～008mm，主要分布于方解石、方铅矿脉中第一世代浸染状、第二世代脉状。
辉银矿：分布于铅银矿中，呈不规则滴状、条状，定向分布在方铅矿中，为固溶体分解产物，粒度0008～0017mm。
四、矿石结构、构造及主要类型
1矿石构造
①胶结角砾状构造，②浸染状构造，③块状构造。
2矿石结构
①他形粒状结构，②交代结构，③骸晶结构，④包含结构，⑤固溶体分解结构。
3矿石类型
①金银矿石类型单一，均为浸染状。矿物组成主要有黄铁矿、毒砂、石英、方解石、泥炭质物及少量自然金、银黝铜矿、黄铜矿、深红银矿，偶见方铅矿、闪锌矿。②铅银矿石：分浸染状铅银矿石和块状矿石。
五、矿床成因类型及工业类型
1矿床成因类型
受一定层位控制的岩浆期后中温热液充填交代型金矿床，即重熔岩浆热液型金、银矿床。
2矿床的工业类型
破碎带蚀变岩型金矿及脉状铅（银）矿。
六、西岔金矿床三维立体模型的建立
1空间数据库的建立
系统从三个方面的原始资料来建立三维模型，主要是建立矿区的钻孔三维模型。
一是钻孔的空间总体位置信息，即钻孔的测量数据，包括钻孔在三维空间的起点坐标（X,Y,Z）以及钻孔的长度；二是钻孔在空间的位置变化信息，即钻孔在空间的倾斜方向和倾角，这两个关于钻孔空间位置信息的资料描述了钻孔在空间的形态；三是对钻孔的 *** 作及有关的地质描述，即采样信息，包括采样位置、样品编号、样品长度、岩性代号。表8-12为钻孔位置信息，表8-13为钻孔形态表，表8-14为采样信息表。
表8-12 钻孔位置
表8-13 钻孔形态
续表
续表
表8-14 采样信息
续表
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在计算机中建立数据库，首先建立数据表，数据表包括多项记录，每项记录包括多个信息段。图8-29为记录界面示意图。
图8-29 记录界面示意
2钻孔三维可视模型
钻孔是山地工程的一种简称，它包含有孔口三维坐标（X,Y,Z）以及钻孔的长度、钻孔的三维空间变化信息——空间延伸方向和倾角，根据这些三维空间信息，可以创建钻孔的三维模型，图8-30为Au元素钻孔的三维模型。
图8-30 Au元素钻孔的三维模型
3矿体三维模型
（1）矿体三维模型的建立：
使用单工程自动圈定功能，输入边界品位和最低可采厚度，应用单工程原理进行矿体边界的重划分。在原采样信息表中增加一个字段代表该段是否是矿体。
（2）剖面编辑：
采用剖面编辑CAD技术进行剖面矿体地层的圈定，通过交互方法输入地质体边界线（图8-30、8-31），并通过放大、缩小和移动数据点进行精细编辑，在剖面编辑形成的编辑都有拓扑关系属性。在圈定过程中针对矿体品位可以有不同的颜色表达。
（3）曲面连接和体生成：
当每条剖面上的矿体圈定完成后，进行矿体的空间连接，即将每个剖面上的矿体形态连接成一个整体的三维空间模型。图8-33建立了金矿种的三维模型。图8-34为3号矿体Z方向联合剖面图。图8-35为地层的三维立体显示。
图8-31 Au元素单工程圈定
七、资源储量变动估算
（一）资源储量计算的工业指标
根据吉林省地质矿产局吉地矿字（83）第85号文《关于下达集安县金厂沟金矿区西岔金矿床工业指标的通知》，其工业指标如下：
1金矿工业指标
（1）边界品位：15克/吨；
（2）块段最低工业品位：3克/吨；
（3）可采厚度08米。如小于08米，可采用米·克/吨值计算；
（4）夹石剔除厚度：2米。
图8-32 矿体剖面圈定界面
图8-33 矿体剖面连接示意
2铅矿工业指标
（1）边界品位：05%;
（2）块段最低工业品位：12%;
（3）可采厚度：08米；
图8-34 3号矿体储量估算Z方向联合剖面
图8-35 地层三维立体
（4）夹石剔除厚度：2米。
对矿体中的银，可按伴生银计算（有多少算多少）。
（二）资源储量计算方法及选择依据
资源储量计算方法的选择，主要依据矿床地质特征，勘探方法及勘探程度确定。鉴于西岔金矿床矿体产状倾角较陡，品位变化较均匀，厚度变化较稳定，3号金银主矿体最薄033米，一般042～235米，最厚730米，品位与厚度之间无明显的相依关系。勘探手段以钻探为主。按一定网度进行控制，矿体主要为隐伏矿体，厚度较薄，矿体形态多呈脉状、透镜状、扁豆状，基于上述矿床地质特征及勘探控制程度，本次资源储量计算方法采用地质块段法中的垂直纵投影法计算资源储量。
（三）资源储量计算参数的确定
1平均品位的计算
①单工程平均品位的计算
采用样品长度加权计算平均品位。其公式如下：
地质勘探三维可视化技术及系统开发
式中：C为平均品位，C1C2…Cn为单个样品品位，L1L2…Ln为单个样品长度
②块段平均品位的计算
3、4号金银矿体以单项工程真厚度、品位及其工程影响长度加权计算，余者只用单项工程真厚度、品位加权。其公式如下：
地质勘探三维可视化技术及系统开发
式中：C为块段平均品位，C1C2…Cn为单个样品品位，M1M2…Mn为单项工程真厚度，L1L2…Ln为单个样品长度。
③矿体（矿床）平均品位的计算
矿体（矿床）平均品位，由各块段金属量的总和被各块段矿石量总和除之求得，其公式如下：
地质勘探三维可视化技术及系统开发
式中：C1为矿体（矿床）平均品位，∑P为各块段金属量总和，∑Q为各块段矿石量总和。
2单项工程真厚度的计算
①槽探及水平坑道厚度计算
公式如下：
M=L·（sinα·cosβ·sinγ±cosα·sinβ）
式中当矿体倾向与样槽坡度角相反时则用“＋”，相同时则用“－”。
M为矿体真厚度
L为矿体假厚度（即坑道、槽探所揭穿矿体顶板至底板的长度）或单个样品长度。
α为矿体真倾向
β为样槽坡度角
γ矿体走向与样槽方向的夹角
②钻孔厚度计算
公式如下：
M=L·sinQ
式中：M为矿体真厚度，L为矿体假厚度（即钻孔切穿的矿体长度），Q为钻孔与矿体交点处工程轴线与矿体界面的夹角
③块段平均厚度的计算
3、4号金银矿体由构成块段的单项工程真厚度与其影响长度加权平均求得，余者用算术平均法求得。
其公式如下：
地质勘探三维可视化技术及系统开发
式中：M 为块段平均厚度，M1M2…Mn为单项工程中矿体真厚度，L1L2…Ln为各工程影响长度
3面积计算
在矿体垂直纵投影图上用几何图解法计算垂直投影面积除以矿体倾角的正弦求得块段的斜面积，即为参加储量计算的面积。
4平均体重计算
3号金银矿体的矿石在坑道及钻孔中采集22个小体重湿度样，按算术平均法计算，其矿石平均体重279吨/米3。
5体积计算
块段体积由块段斜面积乘以该块段平均真厚度求得，计算公式如下：
V=S·M
式中：V为块段体积，S为块段斜面积，M 为块段平均真厚度
6矿石量计算
块段矿石量由块段体积乘以矿石平均体重求得。其计算公式如下：
Q=V·G
式中：Q为矿石储量，V为块段体积，G为矿石平均体重
7金属量计算
块段金属量由块段矿石量乘以块段平均品位求得。其计算公式如下：
P=Q·C
式中：P为金属储量，Q 为矿石量，C为块段平均品位
8资源储量计算结果
应用工业指标通过地质统计学的方法进行了储量计算。
本次资源储量估算共划分为19个块段，其中3号矿体共划分为9个块段，控制的经济基础储量（122b级）3个块段，内蕴经济的资源量（333级）6个块段。Au金属量20871千克（见表8-15）。
软件计算结果3号矿体金储量29364千克。计算结果比较客观，与勘探报告计算结果接近，表明开发的软件具有可用性，可用于详勘矿区的储量计算。
表8-15 西岔金矿资源储量表
一、矿体的空间形态及其地质概念模型
阿舍勒铜锌矿床范围内的地质特征在第三章中已叙述，矿区内的地层及主体构造线呈近南北向展布，以F16断层破碎带为界，东西两侧分别为Ⅱ号和I号矿化蚀变带，一号铜锌矿床分布于Ⅰ号矿化蚀变带内。在构造上，一号铜锌矿床分布于矿区4号次级同斜倒转向斜的回转端及两翼，呈近南北向延伸，与构造线一致。赋矿地层岩石为中泥盆统阿舍勒组第二岩性段中亚段中上部的蚀变火山碎屑岩：主要是硅化的石英角斑质凝灰岩、沉凝灰岩，含角砾凝灰岩。工业矿体集中分布于矿区北17勘探线至南16勘探线之间（图8-1），其产出严格受地层和向斜构造的控制，与中酸性火山（沉积）岩有关，以火山喷气—沉积成因为主并经历了后期变形变质热液迭加改造形成的块状硫化物铜锌矿床。经勘探工作，已探明铜储量达大型规模，共生锌达中型规模，共生硫储量达大型规模，此外该矿床还伴生有Au、Ag、Pb、Ga、Cd、Se等多种有益组分，可综合利用。
图8-1 阿舍勒铜锌矿床勘查工程布置
（据新疆地矿局第四地质大队资料编制）
Q—第四系； —齐也组； —阿舍勒组第二岩性段上亚段； 阿舍勒组第二岩性段中亚段； —阿舍勒组第二岩性段下亚段；λ φ—钠长石英斑岩；Sq—次生石英岩；1—细碧岩；2—铁帽；3—黄铁矿化绢云母化强硅化蚀变带；4—地质界线和不整合界线；5—岩性段和岩性亚段界线；6—断裂；7—勘探线及孔位；8—Ⅰ号矿体地表水平投影范围
一号铜锌矿床共由三个矿体组成，编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体。矿体数量少但单体规模大，是本矿床的特点。Ⅰ号矿体为本矿床的主矿体，形态严格受地层、褶皱构造控制；Ⅱ、Ⅲ号矿体形态则受与I号矿体同生成矿期的同生裂隙的控制。矿体在空间展布上有侧伏现象，侧伏方向为北北东，侧伏角为45—65。
I号矿体分布于18—17勘探线间，总体南北向展布，为半隐伏—隐伏矿体，构造上位于4号向斜回转端内侧及两翼。矿体上覆地层为阿舍勒组第二岩性段上亚段（D2as2-3）组第二岩性段中亚段（D2as2-2）的蚀变火山—沉积碎屑岩。主矿体呈层状、似层状或透镜状，产于细碧岩与石英角斑质火山碎屑岩之间的接触界面上，在水平断面上形态呈似月牙状，横断面上呈鱼钩状，与上下地层整合接触，同步褶皱，形态严格受向斜构造的控制，呈向北倾伏、向南扬起、东翼向西倒转的紧闭向斜形态（图8-2）。
Ⅱ号矿体产于阿舍勒组第二岩性段中亚段（D2as2-2）中上部位，位于I号矿体之下，矿体近南北向展布，地表与Ⅰ号矿体平行分布，深部与其倒转翼及回转端部位斜交，逐渐向东偏离Ⅰ号矿体，并呈逐渐尖灭的趋势。
Ⅲ号矿体赋存在阿舍勒组第二岩性段上亚段（D2as2-3）的玄武熔岩中，隐伏于1—5线附近，呈一脉状展布。
为了从三维空间的角度真正的体现矿区的地质形态，需要建立矿区地质三维概念模型。模型的建立与矿区大量的基础地质工作分不开，特别是在矿区投入的大量钻探、槽探及硐探等山地工程，不仅为矿床储量的探明提供基本条件，而且也有效地控制了矿体的空间赋存状态，并详细查明了一号铜锌矿体的成矿地质条件、控矿因素、矿床规模及矿体的空间赋存规律。研究区位于16勘探线至13勘探线之间，区内施工有60个钻孔及部分探槽，有效地控制了矿体的空间形态及展布，就为建立矿区的地质三维概念模型提供了详实的基础数据。
1矿体三维概念模型
矿区内的矿体共三个，其中Ⅲ号矿体只在2—5勘探线间分布，呈脉状。Ⅱ号矿体，分布于16—1勘探线之间，由于受同生裂隙的控制，其在空间的三维模型呈一板状矿体，并逐渐往深部尖灭。在4—8勘探线间，Ⅱ号矿体近南北向展布，8—16线之间，矿体走向转向北西。
图8-2 5号勘探线矿体分布
（据新疆地矿局第四地质大队资料编制）
1—细碧岩；2—绢云母化凝灰岩；3—多金属重晶石矿石；4—多金属矿石；5—铜锌黄铁矿矿石；6 含铜黄铁矿矿石；7—块状黄铁矿矿石；8—浸染状黄铜黄铁矿矿石；9—浸染状黄铁矿矿石；10—角砾凝灰岩；11—绢云母化硅化凝灰岩；12—硅化角砾凝灰岩；13—大理岩；14—次生石英岩；15—硅化凝灰岩；16—角斑岩；17—断层及推测断层；18—钻孔及编号
Ⅰ号矿体为主矿体。在空间上，总体形态为一倒转的向形，严格受地层及4号向斜构造的控制（图8-2）。褶皱变形后的形态为一东翼向西倒转，向北倾伏的紧闭向斜形态。以4勘探线为界，矿体产状南缓北陡。4勘探线以南，向斜枢纽向南扬起，先是矿体的倒转翼部分出露地表，在10勘探线以南矿体正常翼也相继出露地表，在18勘探线附近矿体的回转端也完全出露地表。4勘探线往北，向斜枢纽向北倾伏，而且倾角较陡，呈隐伏状，且隐伏深度逐渐加大。矿体在其回转断部位受强烈的褶皱变形作用致使厚度明显膨大，形成典型的顶厚褶皱形态。Ⅰ号矿体两翼明显不对称，东翼矿体埋藏相对较浅，但倾斜延伸较大，呈稳定的厚层状。矿体的连续性较好，沿矿体倾斜方向厚度逐渐增大，变化较有规律。西翼矿体较东翼矿体平均埋深大，矿体沿倾向、走向延伸不稳定，变化大，呈复合分支状，从16线剖面线至13剖面线，矿体形态由紧闭向形变为吊钩状。垂直剖面方向，矿体大致呈向北倾伏（图8-3）。
2地质三维概念模型
本次研究的地质三维概念模型的范围主要局限于16勘探线至13勘探线之间。本区出露的地层有齐也组（D2q1）粗火山碎屑岩和中酸性火山熔岩、阿舍勒组第二岩性段上亚段（D2as2-3）、中亚段（D2as2-2）、下亚段（D2as2-1）中酸性火山碎屑岩为主体的火山—沉积岩夹碳酸盐岩建造（λφD2）、强硅化的细碧岩（sq）以及阿舍勒组旋回钠长石英斑岩（图8-4）。
齐也组只出露在9—13勘探线之间，为一半圆锥状，平行不整合于阿舍勒组第二岩性段上亚段，在研究区内，出露范围小。
阿舍勒组第二岩性段上亚段，分布于12—13勘探线之间，为向斜的核部，向南扬起，向北倾伏，轴向从13勘探线往12勘探线由南北向转至北北西向。地质体由南向北逐渐增大，也逐渐向下延伸，厚度增大。
图8-3 阿舍勒铜锌矿区Ⅰ号矿体联合水平断面
（据新疆地矿局第四地质大队资料编制）
1—铜硫矿石；2—硫矿石；3—铜锌矿石
阿舍勒组第二岩性段中亚段地层，在平面上走向为近南北向，为4号向斜的翼部，分布于细碧岩两侧。在剖面上，西翼为正常的地层，倾角相对较缓，而东翼为倒转翼，往南扬起，向北倾伏，在向斜的转折端增厚。在垂直剖面方向，呈现向北倾伏的趋势，空间上连续性较好。
图8-4 阿舍勒铜锌矿区地质三维概念模型
（据新疆地矿局第四地质大队资料编制）
D3q1—齐也组；D2a s2-1—阿舍勒组第二岩性段上亚段；D2as2-2—阿舍勒组第二岩性段中亚段；D2as2-2—阿舍勒组第二岩性段下亚段；λφD2—钠长石英斑岩；Sq—细碧岩；Ⅰ、Ⅱ—矿体代号；16—勘探线编号
阿舍勒组第二岩性段下亚段地层。从平面上东翼分布范围较西翼大，基本呈长条状分布，受断裂构造的影响，但大致与地层的倾斜方向一致，构成4号向斜翼部的最外层。西翼受断裂控制，出露范围较小。从剖面上看，东翼在空间上较连续，呈倒转，而西翼为正常翼。在垂直剖面方向，地层向北倾伏，向南扬起，并有向倾伏方向增大的趋势。
由于强硅化的细碧岩为矿体的主要赋存空间，故将其单列为一层。其在空间上也是由南往北倾伏，向南扬起，紧贴着上亚段，西翼由8线起减薄，但下部变大；东翼由4线起逐渐减薄，到9线后紧贴上亚段，往下部逐渐增大。空间上基本呈一倒转向斜。Ⅰ号、Ⅱ号矿体主要赋存在其中，连续性较好。
阿舍勒组钠长石英斑岩（λφD2）。分布于8—13勘探线之间，主要侵入中亚段地层。在平面上受风化剥蚀和地形的影响，与上亚段地层的形态相似，由南往北逐渐增大。在空间上，岩体呈葫芦状，两头大，中间小。剖面上，由8线起往北，岩脉逐渐增大。从垂直剖面方向，岩体向北倾伏，向南扬起，连续性较好。
总之，由于受4号紧闭倒转向斜的影响，地质体在空间上形成紧闭倒转褶皱，呈现向南扬起，向北倾伏的趋势。
二、阿舍勒铜锌矿床三维立体模型的建立
1空间数据库的建立
空间数据库是三维模型建立的基础。空间数据库是指在地球表面某一范围内与空间地理相关的，反映某一主题信息的数据集合。与传统的数据库既有相同点，又有其自身的特点。作为数据库，它必须满足如系统的灵活性、数据输入与更新的标准化、系统的有效性检验、数据的安全性、最小冗余等原则，而其特点表现为数据包含三维空间的信息。三维模型系统功能的好坏，直接与空间数据库的合理组织有关的，由于空间数据都是密切相关的，因此有必要将它们合理地组织起来。
矿区数据资料收集的完整性及准确性关系到空间数据库的建立，也影响到三维模型是否符合实际情况，因此充分收集原始资料是首要的任务。为了建立空间三维模型，MRES软件系统需要使用矿区的山地工程资料，包括：钻孔、槽探、平硐、沿脉、穿脉等，为了形象、方便及简单的描述，以下均将山地工程简称为钻孔。所需原始资料主要包括三类：一是钻孔的空间总体位置信息，即钻孔的测量数据，包括钻孔在三维空间的起点坐标（X,Y,Z）以及钻孔的长度；二是钻孔在空间的位置变化信息，即钻孔在空间的倾斜方向和倾角，这两个关于钻孔空间位置信息的资料描述了钻孔在空间的形态；三是对钻孔的 *** 作及有关的地质描述，即采样信息：包括采样位置、样品代号、分析结果、样品长度，地质描述则是在充分了解钻孔揭露的地质内容，划分钻孔揭露的地质界线，包括岩性代号及地质代号。表8-1为钻孔的空间总体位置信息，表8-2为钻孔在空间的位置变化信息，表8-3为采样信息及地质描述。
表8-1 钻孔的空间总体位置信息
表8-2 钻孔在空间的位置变化信息
续表
表8-3 采样信息及地质描述
续表
续表
续表
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续表
当收集了原始资料后，需要进行空间数据库的建立。首先是建立数据表，这是数据交换的前提。数据表包括多项记录，而每一项记录又包括多个信息段。第二步是添加记录，图8-5为记录界面示意图，每一个记录本身包含一些信息，包括记录的名字及其描述、记录的内容、记录数据输入的次数等。表8-4为记录内容表。
表8-4 记录内容
图8-5 记录界面示意
其中DCOLLAR记录是钻孔的空间总体位置信息，DSAMPT记录是钻孔空间的位置变化信息，DSURVEY记录为采样信息及地质描述。
第三步是添加信息段（字段）。信息段的界面如图8-6，每一个信息段包括以下信息：
图8-6 信息段界面示意
（1）信息段的名称及描述；
（2）数据类型有：字符型、整型、浮点型、双精度型；
（3）字符信息包括：起始位置、终点位置、字符宽度；
（4）小数点位数；
（5）属性特征（每个信息段有一个别名，代表信息段的属性）；本次研究使用的记录及信息段具体内容见表8-5。
当原始资料及数据表创建完成后，即可建立数据库文件（如test），然后导入相关的数据信息，则空间数据库的建立工作完成了。
表8-5 信息字段内容
2钻孔三维可视模型
如上所述，钻孔是山地工程的一种简称，它包含有孔口三维坐标（X,Y,Z）以及钻孔的长度、钻孔的三维空间变化信息（空间延伸方向和倾角）。运用MRES软件系统，根据这些三维空间信息，可以创建钻孔的三维模型，图8-7为铜元素钻孔的三维模型。要显示钻孔，就要为钻孔在屏幕确立一定的显示空间，即建立矿区在屏幕显示的三维空间（X,Y,Z的区间）框架，主要依据矿区的公里网坐标：东西方向（X）范围为29450500—29452000，南北方向（Y）范围为535000—5352000，高程范围（Z）为100—1000。则钻孔的三维模型显示在屏幕的中心，同样，下文要描述的矿体、地质三维模型均将显示在这个范围内。
为了显示钻孔及元素空间分布，需要首先建立显示图例。矿区主要进行Cu、Zn、S、Ag等四种元素的研究，建立了Cu、Zn、S、Ag四种元素的图例。图例的建立，主要依据矿区元素的分析成果、边界品位、工业品位等信息划分五个区间，如：Cu元素分－999—00,00—03,03—05,0 5—10,10—999;Zn元素分－999—00,00—05,05—10,10—30,30—999;S元素分－999—00,00—80,80—120,120—250,250—999,Ag元素分－999—00,00—10,10—400,400—800,800—1500,150—9999999。每一个区间给以一定的颜色表示。这样就可显示样品在空间分布情况，也可以显示地质描述特征。而通过颜色的不同，大致显示了元素在空间富集的形态。
图8-7 铜元素钻孔的三维模型
3矿体三维模型
（1）矿体三维模型的建立：
使用MRES单工程自动圈定功能，输入边界品位和最低可采厚度，应用单工程原理进行矿体边界的划分。同时在原采样信息表中增加一个字段，标明该段是否是矿体。
（2）剖面编辑：
采用MRES剖面编辑CAD技术进行剖面矿体地层的圈定，通过交互方法输入地质体边界线，并通过放大、缩小和移动数据点等功能进行精细编辑，在剖面编辑形成的编辑都有拓扑关系属性。在圈定过程中，不同品位的矿体可以用不同的颜色表达。（图8-8）
图8-8 矿体剖面圈定界面
（3）曲面连接和体生成：
每条剖面上的矿体圈定完成后（图8-9），就要进行剖面间矿体的空间连接，即将每个剖面上的矿体形态连接成一个整体的三维空间模型。当矿体由于形态特别复杂无法自动的拟合成完整的空间三维模型时，就需要人为进行交互 *** 作，即给系统一个连接三维模型的趋势，来引导系统完成模型的建立（图8-10）。本次研究首先建立了铜矿体的三维模型。
图8-9 矿体剖面圈定结果
图8-10 矿体剖面连接示意
（4）铜矿体三维模型简介：
由于金属矿体呈不规则形态，因此，矿体的圈定主要依据钻孔中样品元素分析结果并结合地质规律。本次共圈定了2个铜矿体，Cul为Ⅰ号主矿体的主要部分，Cu2为Ⅰ号主矿体在深部的分支脉体，并分布于2勘探线至13勘探线之间，Ⅰ号主矿体在空间上呈一倒转向形，东翼长而厚，西翼短，回转端部位矿体厚度明显增大。矿体总体向北倾伏，向南扬起（图8-11,8-12）。
图8-11 矿体三维显示图
图8-12 矿体联合剖面圈
在三维空间上，Cu 1矿体在16线—12线呈两翼大致相等，而到8线发生突变，变成东翼长西翼短。Cu l矿体向北恻伏，在矿体南部分布标高在500米上，而在北部矿体在500～50米之间。Cu2矿体主要分布于16勘探线—8勘探线之间，呈一板状，紧贴在Cul矿体的东翼，并向下逐渐尖灭。
4地质体三维模型
在充分研究前人工作的基础上，对矿区的地质情况进行研究，分析地质体的空间展布，开始地质体的三维建模。本次研究选择的是16～13勘探线之间的地质体，主要包括：齐也组（D3q1）、阿舍勒组第二岩性段上亚段（D2as2-3）、中亚段（D2as2-2）、下亚段（D2as2-1）以及矿体。借鉴矿体三维模型建立的方法，同时又考虑到不同地质体间的连续性界面，利用“层”的方法，即不同的地质体为不同的层，层与层之间的面是共同的面，下层地质体的上顶面是其上一层的下底面。从剖面入手，在剖面上圈定地质体的界线；然后，同一界线连接成一过渡层，两个不同的过渡层，即一层上顶面和一层下底面通过建立另一过渡层——墙；最后，利用这三个过渡层建立地质体的三维空间模型。逐个的建立地质体，完成矿区三维空间模型的建立。对于地质体在空间的显示，考虑到地质体不像矿体有化学分析结果，因此采用给地质体变量赋予一定的缺省值的办法来达到显示地质体的目的。
本次所建立的地质三维空间模型能较好地反映该地区的地质情况，但与该区的地质体三维空间形态仍存在一些区别，一是该地区的地质情况非常复杂，要完全模拟还存在一些不小的困难，这与对地质的认识程度和简化地质体的分层有关系；二是钻孔主要控制的是矿体的空间形态，对地质体的控制程度不够。在进行实验时为了能在计算机上描述，进行了一些简化工作。
从地质体三维模型整体上看（图8-13），由于矿体及矿区地层的空间展布严格受构造（特别是4号向斜构造）的控制，地质体三维模型在空间中主要形成向斜的空间形态，无论从平面还是从三维模型的两侧剖面（16、13勘探线剖面）来看，由向斜核部到翼部依次为：齐也组（D3q1）、阿舍勒组第二岩性段上亚段（D2as2-3）、矿体、中亚段（D2as2-2）、下亚段（D2as2-1）。
（1）三维地质体显示：
图8-13 地质体三维立体
图8-14 DEM数据与遥感及三维数据的复合显示
①Ⅰ号矿体主要赋存于中泥盆统阿舍勒组第二岩性段中亚段（D2as2-2）、上亚段（D2as2-3）、强硅化细碧岩中并靠近中亚段一侧，矿体呈半隐伏、隐伏状。矿体形态严格地层、向斜构造的控制，褶皱变形后为东翼向西倒转，西翼正常，剖面上呈鱼钩状，深部出现分支现象。②地层严格受褶皱构造的控制，形成倒转的紧闭向斜形态，阿舍勒组第二岩性段是构成褶皱的岩性段。③阿舍勒组旋回钠长石英斑岩侵入向斜倒转翼的阿舍勒组第二岩性段中亚段地层中，并靠近上亚段。
（2)DEM数据与遥感及三维数据的复合显示。利用DEM数据及配准好的遥感数据可以和三维矿体地质体构成真三维图像，方便从地上到地下全三维显示。
三、储量计算
1概述
（1）工业指标的确定：
阿舍勒铜锌矿区储量计算的工业指标主要参照《新疆哈吧河县阿舍勒铜矿区一号铜锌矿床勘探地质报告》中采用的工业指标，见表8-6。
表8-6 矿床工业指标
（2）储量计算方法的选择：
软件系统提供了进行储量计算的方法，主要利用地质统计学的方法进行品位估算和储量的计算。在本次实验中主要采用地质统计学的方法计算阿舍勒铜锌矿区的储量，主要计算了铜元素的储量。
2储量计算过程
（1）概述：
在软件系统中进行储量计算时，主要分以下几个步骤：
①样品组合：进行样品的归一化，创建组合样品信息数据库；②创建块段系统（BLOCK）：为每一个矿种创建其显示空间范围，所建的空间框架能包围矿体，并用超级块段及子块段来拟合矿体及其外边界；③变异函数：进行实验半变异函数的计算及理论变异函数的拟合，寻找块金值、基台值、变程、搜索椭球体的参数；④品位估算：依据理论变异函数拟合提供的结果，利用软件提供的计算方法，估算矿体的品位；⑤储量计算：根据品位估算的结果、矿体的体积，依据品位条件，计算矿体的矿石量、金属量以及可进行资源的评估。
（2）分析数据简单统计：
对原始铜数据可以进行简单的分析统计，得到铜平均值162、最大值148、最小值001。铜元素分析结果的累积概率曲线如图8-15。
图8-15 铜数据概率分布曲线
矿体铜元素分析数据PP图表明矿体铜元素含量分布较复杂，不服从标准正态分布（图8-16）。
（3）变异函数：
对区域化变量进行克立格估值需要研究它们的变异函数。MRES软件中提供了以下变异函数以供选择：半变异函数、对数半变异函数、偏相关半变异函数、相关半变异函数、指示半变异函数、正交半变异函数、协变异函数、协同变异函数。本次研究主要采用半变异函数进行计算，其表达式为：
地质勘探三维可视化技术及系统开发
式中：N(h）为滞后距为h时，参加实验变异函数计算的样品个数；h为滞后距。
图8-16 铜数据概率PP分布曲线
选择矿体在平面上及垂直方向进行实验半变异函数的计算。考虑到工程中样品不是严格按照网格采取的，为了充分利用所采集样品，在计算某一个方向a上的变异函数时，给出该方向上的角度容许误差限da，距离容许误差限dh。当计算某一个方向a上的实验变异函数时，以方向a为基准线，在角度范围a±da及距离范围h±dh圆锥形所夹区域内的所有样品都参加实验变异函数的计算。
实验变异函数计算结束时，得到了元素的实验变异函数散点图。根据这些散点图或是实验变异函数曲线图（通过连接散点得到）可以进行理论半变异函数的拟合。MRES提供了以下的理论模型：球状模型、指数模型、高斯模型、德文金斯模型、线形模型、周期模型等。依据散点图的散点分布情况选择拟合的理论模型。拟合过程完成后，将得到理论变异函数的曲线以及相关的信息：块金值、基台值、变程、搜索椭球体的轴参数和角度参数。
（4）铜矿体的储量计算：
采用沿水平方向和垂直方向的划分原则，在水平方向上：以南北为Y轴，东西方向为X轴，垂直方向上以高程方向为Z轴。自南：2945118539，至北：2945148779；自西：535071353，至东535144853;标高为300～91975；整个计算体积为302m×735m×916m。
①块段系统（BLOCK）原点大地坐标为：
x0=2945118539M;
yo=535071353M;
z0=300M；
块段的大小为：X方向为100M,Y方向为100M,Z方向为10OM。
块段的数目为：X方向为31,Y方向为74,Z方向为92。
块段的数目为211 048。但扣除矿体外的块段，实际参加品位估算的块段的数目为25 100个。
图8-17 铜元素变差函数计算界面
②变异函数计算时所选用的参数如下：
滞后距：20M
距离容许误差限：2M
分别计算了水平方向0°、45°、90°和垂直方向90°和315°方向0°、45°、90。和45°方向45°、90°的变异函数值，其实验变异函数曲线图8-18～图8-26（由于垂直方向的变异函数曲线大致相同只放一张）。数据值见附表8-7。
图8-18 铜数据实验变差函数曲线
图8-19 方向角45°，倾角0°变差函数拟合
图8-20 方向角90°，倾角0°变差函数拟合
图8-21 方向角135°，倾角0°变差函数拟合
图8-22 方向角0°，倾角90°变差函数拟合
图8-23 方向角45°，倾角45°变差函数拟合
图8-24 方向角45°，倾角90°变差函数拟合
图8-25 方向角315°，倾角0°变差函数拟合
图8-26 方向角315°，倾角45°变差函数拟合
表8-7 不同方向理论实验函数拟合结果
理论变异模型的拟合，在水平方向采用球状模型，在垂直方向用球状模型，拟合的参数见表8-8。
表8-8 理论实验函数拟合结果
③品位估算：铜矿的品位估算分别应用了普通克立格和距离倒数法，其参数主要利用了理论变异函数拟合的结果。在参与品位估算的样品数选择最少为一个样品，最多为10个样品。估算的品位存放与变量Cu-ivd 中。
④储量计算：分别用普通克立格和距离倒数法估算的品位进行铜矿的储量计算。其计算公式为：矿石量TONNAGE=VOLUMESG，金属量METAVALUE=TONNAGECu-ivd。铜矿的体重（SG）为36(t/m3）。
二种方法进行铜储量计算，其结果见表8-9。与勘探报告结果的对比见表8-10。
表8-9 铜矿不同方法储量计算结果比较
表8-10 储量计算结果对比
⑤储量管理。
3任意盘区储量统计
在储量计算过程中记录了盘区号，这样可以方便统计各盘区的储量。
4色块图分布
MRES提供储量盘区块段可视化功能，可以在三维空间观看储量分布，也可以进行切片分析（图8-27）。
图8-27 1号矿体储量估算Y方向联合剖面
5等值线分布
将切片结果存成GRD文件，然后调用等值线进行储量二维显示（图8-28）。
图8-28 1号矿体500米标高储量等值线分布
(一)三维物探异常拟合数据体构成框图(见图3-77)
构建测区三维综合物探勘查数据体平台关键因素有以下几个方面:
1)建立科学可行的三维数据结构与空间网格化。
2)多元勘查信息数据的采集、处理、解译与数据格式归一化处理。
3)三维空间坐标点统一的地层物理意义及属性解译。
图3-77 松散含水层综合物探勘查三维数据体构成框图
(二)勘查区网格化处理
勘查区网格化处理是构建空间三维数据结构的主要方法，在实施勘查区精细测量以后，可按照勘探程度和精度要求实施平面坐标数据的网格化处理，然后依据勘探深度离散设定一定精度的深度坐标的网格，进而形成XYZ空间坐标的立体信息数据网格数组，即A(x，y，z)代表该坐标点的含水层地质属性及空间定位(图3-78)。
(三)三维空间坐标点的地层解译
对于多元采集的松散含水层勘查数据信息，要进行多元数据格式的归一化约定和处理，需要对地下空间各坐标点的地球物理属性及地质含义统一处理，由于我们采集了各种方法多元的勘测数据，为此数据体系统约定以松散地层属性(如黏土层、细砂层、粗砂层和砾石层等地层分类属性)和地层的空间定位数据(如埋深、厚度等定位坐标)，各个坐标点数据结构见地下空间坐标点地层属性表3-8所示。
图3-78 综合物探三维数据体结构空间网格化示意图
表3-8 地下空间坐标点A(x，y，z)地层属性列表
图3-79 潮白河水源地河道中部的插值拟合三维地震数据体成像图
根据需要从一级数据库中搜集对象的相关数据集合而成的就是二级数据库。
像genebank,EMBL这种都是不加选择的一级数据库，只要是实验获得的，不管什么东西的序列，哪怕是不完整的序列都能上传，而且它们的数据也有可能有重复。如果有某个人专门研究细菌的鉴定，需要用到正式被认可的16srDNA序列，为了研究方便，把这些一级数据库的各个种类细菌的公认标准16srDNA序列的数据进行整理，重新构建了一个数据库，这就是所谓的二级数据库。如果不构建，直接用一级数据库做blast，就会得出很多未被承认甚至不完整的序列，还要人工一个个看过去，找出公认的标准序列，这样就很麻烦。我举得例子在现实中就是韩国的EzTaxon。
应该指出，拥有完整、准确、及时的数据，是任何信息系统能否完成各项任务，达到预期目标的基础，同时也是系统建设过程中需要投入大量人力、物力和财力的重要部分。否则，系统会成为无源之水、无本之木。在大量的数据来源中，测绘数据，地质矿产数据以及采矿生产数据资源是MREIS的基础信息数据。
MREIS空间数据库是一个复杂的、开放的、综合的动态数据库。它具有与城市规划管理、土地管理等其他系统显著不同的特性，具体表现在：
（1）综合性、系统性。该空间数据库要能够反映、记录从矿区的勘探设计、规划建设、生产经营到矿区衰老整个周期中所涉及的以矿山生产建设为主体的技术、经济、安全、环境和社会等多个要素。
（2）三维空间特性。矿区空间是包括地面、地下和大气层的多层立体空间，它具有复杂的内部结构，如复杂地形地貌中的悬崖峭壁，矿区地表的变形和塌陷，矿床中的褶皱、断层及陷落柱等构造，呈不均匀分布的矿物成分，地球物理和地球化学信息以及采场、巷道周围的地应力场，大气和水污染源和污染程度等。这些数据往往需要用真三维数据结构才能精确表达和描述。
（3）动态性。它具有两层含义：一是矿区开发和生产作业的地理空间位置时刻处于变动中，地下巷道、采场和矿床储量状况日新月异，同时其开发又引起矿区生态环境、景观的不断变化；二是矿山开发的技术水平不断进步，对技术经济效益和环境效益的评价能力、标准也应同时因地而异。这就要求空间数据以及分析模型等必须根据变化的情况随时更新。
（4）差异性。各矿区、矿山的矿产资源地质条件、地形地貌形态、生产工艺及技术水平、社会经济情况以及人员素质、管理水平等存在着不同程度的差异。因此，对不同矿区，其系统数据库中应包含哪些数据必须根据该矿区自身的特点进行，不能盲目照搬其他矿区的空间数据库系统框架。
（5）不确定性和随机性。由于地下矿藏赋存状况和地质构造的复杂性、不稳定性，并且受勘探技术手段和勘探程度的限制，对矿体及其围岩地质特征的描述往往带有一定推断性质，对开采作业对象不能完全确知，再加上井下作业环境差，巷道、设备发生故障的可能性大，使得生产作业和管理工作不能完全按预定计划实施，从而具有不确定性；另一方面，矿井灾害如瓦斯突出、顶板冒落、突水等具有随机性，难以准确预测。这些特点使得进入系统数据库中的相关数据也具有了不确定性和随机性。
（6）后效性和滞后性。矿山建设工程量大，生产周期长，使得生产滞后于基建，基建滞后于勘察和设计，地面影响滞后于井下生产。因此，MREIS中多种来源的数据宜分期分批录入。
（7）流逝性。矿产资源是不可再生的自然资源，使矿产资源开发的生（产）—灭（报废）过程贯穿于矿区开发的整个时期。此外，在矿区资源储量一定的条件下，年产量与矿山寿命，近期效益与远期发展之间存在着相关关系和矛盾。
在进行MREIS空间数据库的可行性分析、设计及实施过程中应充分考虑以上特性，才能使系统充分发挥其功能，达到应用目的。为此，在MREIS中，可把多种空间要素分层和分类组织并进行存储。所谓分层是把矿区各要素当作许多有特征的变量组成，每个变量在地球表面的任何位置都是可量测的，如高程、污染程度、矿产赋存状况、井巷布置等，每个变量按一个单独的信息层组织，这样，各层信息就具有一定的相对独立性，所有层的综合又构成了一个整体；所谓分类是把所有要素都当作点、线、面、体目标进行抽象化，由此可用矢量、栅格或其他方式加以表达。
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