地质矿产勘探储量估算工作及数据流程分析

地质矿产勘探储量估算工作及数据流程分析,第1张

一、工作流程分析

矿产资源勘查三维可视化储量估算系统研制的基本目的是辅助完成对地质勘查获得的关于勘探储量计算的各种成果的综合分析,实现储量的可视化计算。矿产资源勘查三维可视化储量估算系统数据库结构及其流程,必须代表通行的矿产资源储量估算评价流程。如第二章矿产储量估算的需求分析所述,储量估算在不同的勘探阶段要求不同,但工作流程大体相似,可用如下图表达:

图3-1 勘探储量估算工作流程

上述工作流程在矿产资源勘查三维可视化储量估算系统(MRES)中可概括为如下过程:

1数据管理(data management)

地质勘探获取的各种勘探资料首先要通过合适的软件工具进入三维系统,这些资料有图形资料,如:地质图、工程分布图、地形等高线数据等,也有矿体各种工程获得的分析数据,如:矿石的品位、比重等,还有关于三维地下岩石、岩性及厚度的描述。MRES系统应该对这些数据进行科学的管理,如表格数据的录入、编辑、修改和查询等。对于二维图形数据,如地质图等,可以通过GIS软件矢量化后进入系统。另外系统还可以处理遥感影象及DEM数据,形成效果逼真的三维图形。

2单工程矿体圈定(ore body delineation in a drill)

三维可视化技术将各单工程所见地层、岩石、构造和矿体显示在三维空间坐标中,按照国家储量圈定规范,根据矿床的工业指标,如边界品位、工业品位、可采厚度、夹石厚度及有害组分等,圈定单工程矿体的形态、厚度、位置等。系统在圈定过程中,既要可以根据规范自动圈定矿体,又要提供交互智能工具,用户可以在工程图上通过人机交互对话圈定矿体。

3剖面矿体圈定(ore body delineation inprofile)

矿体连接是一项非常重要而且智能化高的工作,由于三维地质体的复杂性和人们认识的局限性,导致不同的地质专家圈定的结果可能不一样,计算机只能提供半自动的辅助交互工具来帮助专家完成剖面矿体的连接,用户可以使用方便实用的剖面编辑器完成矿体的半自动连接。

4三维矿体圈定(ore body delineation)

将剖面连接,系统形成三维地质体,并使用多种方法进行可视化储量计算。

5矿体储量估算(ore body reserve management)

完成各种储量分析,如统计报表、采(盘)区储量、品位吨位分析、经济价值分析、虚拟勘探与开采等。

上述工作在系统中被称为3DEM过程,MRES中可概括为如下工作流程:

图3-2 MRES系统3DEM工作流程

二、系统中数据分析

1勘探工程产生的数据

地学信息的可视化是将地质构造学、计算机图形学和计算可视化等专业知识相结合,计算机可视化是方法,地质内容研究是目的。因此,从事这方面研究不仅要有专业的计算机科学理论,还要了解地学工作的内容。在进行系统分析及设计时,必须在地学方面找到依据。

在进行地质特征提取之前,大致经过三个步骤:数据采集、数据相关性分析和数据集成。地质统计学的观点认为,任何地学数据要与其所处的空间数据相结合,才能进行检索、可视化、分析和 *** 作。地质勘察获取的数据资料是以钻孔记录或者测井记录的形式保存的一些采样数据,如:矿石的品位、废石含量以及一些观测特征,如岩性等,都是沿着钻孔取样的结果。另外一类是定性描述地层边界或上下底界线的数据资料,这种资料包括在地质普查中获得的地质图、剖面图、构造线和地层结构面等。表3-1是一个典型的钻探资料数据。

表3-1 钻孔数据

图3-3 钻孔空间形态

可视化系统建模所使用的数据是阿舍勒矿区的,以此为例,做一重点分析。矿区的山地工程资料是三维地质建模最主要的原始资料(矿区的山地工程包括:钻孔、槽探、平硐、沿脉、穿脉等,为了形象、方便及简单地描述,以下均将山地工程简称为钻孔),包括:一是钻孔的空间位置信息(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,这两个资料描述了钻孔在空间的形态,如图3-3所示。三是钻孔的地质资料及分析结果,即采样信息:包括采样位置、样品代号、分析结果、样品长度,还包括在充分了解钻孔的地质资料基础上划分出的钻孔的地质界线,包括岩性代号及地质代号。表3-2给出了了原始数据字段的解释。以阿舍勒矿区的原始数据为例,原始材料描述了三个表如表3-3所示,表3-4为钻孔的空间总体位置信息,表3-5为钻孔在空间的位置变化信息,表3-6为采样信息及地质描述。

表3-2 信息字段内容

表3-3 原始材料

表3-4 钻孔的空间总体位置信息(部分)

表3-5 钻孔在空间的位置变化信息(部分)

表3-6 采样信息及地质资料(部分)

钻孔位置信息表、采样信息表及位置信息表ER关系图如下:

图3-4 数据表ER关系

2其他相关数据

这些数据是指矿产勘探过程中所需的其他来源的数据,包括:

(1)地质图。大比例尺地质图数据,可以通过平面GIS软件进行数字化进入系统;

(2)勘探工程分布图。以GIS格式进入系统;

(3)DEM测量数据。专业的地形测量形成的高程数据,为形成地面高程模型提供数据;

(4)遥感影像。通常以某种图像格式进入系统。

3系统产生的中间数据

为完成三维储量估算,会产生一些中间性成果数据,这些数据包括:

(1)钻孔三维可视化文件。包括岩性、矿体颜色和位置等信息。

(2)剖面数据。通过钻孔工程数据形成的勘探钻孔剖面图形数据。包括剖面钻孔位置、图形、分层和矿化信息等。

(3)曲面数据。通过矿体、地层连接形成地质体表面文件,包含有图形、曲面对应的地质体等信息。

(4)体数据。由曲面组成地质体,每个地质体均赋有属性。

(5)储量晶格文件。晶格图形、储量、品位、估计参数、吨位等。

(6)成果图件。矿体截面图等。

这些数据在系统中可分成三类:表数据、三维图形数据和二维图形数据。

三、三维可视化系统的功能描述

三维建模及其相关信息可视化方法研究的成果都将在三维地学信息可视化系统中实现。因此,系统本身不仅要提供一般的地学可视化系统通用的分析和显示的功能,也要具备一些面向矿产资源评价的功能。

三维地质模型理论的研究目的是为了最终开发出三维地学模拟软件。项目将应用各种三维可视化控件,着重研究三维空间地质体的智能编辑、投影转换、三维空间投影图的隐线隐面处理、三维图形的裁剪处理、以地质实体的光照模型来逼真地显示地质体三维空间形态,任意剖面图的获取、三维制图图示图例库及数字化制图等。可视化系统初步设计中的主要交互功能包括:

(1)人工交互设计:主要用于创建和编辑设计目标。包括对点、线、面、多边形、层等目标物体的编辑和 *** 作,以及文字的编辑和 *** 作。

(2)移动:任意在屏幕上一定图形、图像。

(3)放大、缩小:对 *** 作对象进行任意倍数的放大、缩小,不仅包括给定倍数的放大、缩小,而且可以在屏幕上选择任意区域范围放大成屏幕的范围。

(4)恢复:将经过放大、缩小、移动等 *** 作的三维物体或二维物体恢复 *** 做前的状态。

(5)放映:允许制作动画,并与其他功能结合 *** 作。

(6)旋转:提供三维图形、图像的真三维旋转,可以绕X、Y、Z三轴的任意轴旋转,并提供自动旋转的功能。

(7)剖面移动:允许任意方向、任意角度、任意高程、任意位置进行剖面切制和任意厚度的块段分割,并按照给定的步长移动剖面。

(8)固化和消隐:能将原始的、倾斜的多边体、三角面体和栅格网状模型显示为固化的物体,使得空间物体看起来是三维的面体,且固化和消隐转化方便。

(9)数据查询:对于原始数据可进行查询显示,并作为活动的窗口,可任意移动和放大。

(10)全局视窗:提供一个全局或“鸟眼”的视窗,显示原始的整屏,特别是在切制剖面后,显示剖面的移动及其在平面的位置。

(11)隐藏、半隐藏、可视:可以方便地将屏幕上的物体成为隐藏、半隐藏、可视三种状态,只有可视的物体才可以被编辑和 *** 作。

(12)打印:针对一些常用的地质图件,提供打印功能。

三维地学信息可视化系统不仅要管理图形数据,还要能够建立起矿体三维概念模型,智能化辅助完成三维地质建模分析及计算。进行矿产资源评价的核心目标就是进行储量的计算,可视化系统的主要需求就是为完成储量计算提供可视化的 *** 作环境,例如计算过程及结果的显示。设计的功能包括:

(1)三维模型功能:提供创建三维模型的各项功能。主要有栅格网状表面模型、三角面模型、等值线模型。栅格网状表面模型主要用于完成栅格网状模型的建立和 *** 作,包括等值线 *** 作。三角面模型为主要的功能模块,包括对二维、三维固化三角面模型的编辑及 *** 作。等值线模型可以创建等值线、面,并对点、线、面进行 *** 作。地下水模型:结合其他模型的选项精确建立复杂的地下水模型。

(2)分析交互功能:用于获得详细的交互点和目标、获得统计数据、创建图例、标绘数据信息、创建目标与文字、文件或ISIS数据库的联系。

(3)块模型功能:用于储量计算。包括创建储量计算的空间范围、显示储量计算的有关信息、切制地质剖面或块段、添加计算公式、变异函数的计算、品位估算、储量计算等与储量计算有关的 *** 作。

(4)地质属性显示功能:对相关的地质内容进行 *** 作。包括钻孔的 *** 作,如创建、显示、修改等;地球物理数据的处理及 *** 作、断层构造的 *** 作、用栅格方法进行储量计算、对样品进行组合、样品的显示。

为了满足对矿业权基本数据的采集、编辑、更新、查询检索、分类、统计分析、图形叠加分析、专题图件制作输出等各种功能的需要,基于ArcGIS与大型数据库研制开发了矿业权实地核查数据库管理软件,实现了对属性数据库和空间数据库一体化的存储与管理。

(一)系统功能模型

全国矿业权管理信息系统主要包括基础数据维护、采矿申请登记管理、采矿权核查数据管理、勘查项目登记管理、探矿权核查数据管理、矿业权核查数据检查处理、矿业权核查空间数据展示、属性数据查询、属性数据统计分析、矿业权空间数据统计分析等子模块(图10-7)。

图10-7 全国矿业权实地核查数据库管理信息系统总体功能框图

(1)基础数据维护:主要包括各种字典数据的基本维护。

(2)采矿申请登记管理:主要包括采矿申请登记的导入、导出、查询、清空等 *** 作。

(3)采矿权核查数据管理:主要包括导入采矿权核查、录入采矿权核查、采矿权核查简单查询、输出对照表、修改采矿权核查、删除采矿权核查、导出采矿权核查、清空采矿权核查等功能。

(4)勘查项目登记管理:主要包括勘查项目登记的导入、查询、清空等 *** 作。

(5)探矿权核查数据管理:主要包括导入探矿权核查、录入探矿权核查、探矿权核查基本查询、输出对照表、修改探矿权核查、删除探矿权核查、导出探矿权核查、清空探矿权核查等功能(图10-8)。

(6)矿业权核查数据检查处理:主要包括数据库内外一致性检查处理、非结构化数据一致性检查、文件标准化处理(统一修改PD F、对照表等文件命名成标准形式)、字符型字段处理、数值型字值处理、日期型字段处理、备注型字段值处理、矿业权重号处理等用例。

(7)属性数据查询:主要包括采矿权核查属性数据查询、探矿权核查属性数据查询两方面,采矿权核查属性数据查询主要包括采矿权核查基本查询、采矿权核查综合查询、采矿权核查属性信息详细显示、采矿权对照表显示、采矿权基本情况说明显示、采矿权过期查询、采矿权登记与核查对比、采矿权快速定位等功能。

图10-8 探矿权核查管理功能框图

探矿权核查属性数据查询主要包括探矿权核查基本查询、探矿权核查综合查询、探矿权核查属性信息详细显示、探矿权对照表查询、探矿权基本情况说明查询、探矿权过期查询、探矿权登记与核查对比、探矿权快速定位等功能。

每一个查询结果均可以随时导出到Excel文件中,而且在查询时可以设置字段的显示情况、是否实现与空间数据的交互。

(8)矿业权属性数据统计分析:主要包括按行政区划统计分析、按矿种统计分析、按发证类别统计分析、按取得方式统计分析、按经济类型统计分析、按开采方式统计采矿权、按勘查阶段统计探矿权、按发证类别与矿种统计分析、按发证类别和开采方式统计分析、按省份与生产规模统计分析、到期矿业权提醒统计分析等多种统计分析功能,每一种统计分析均可以实现实时分析,并且可将统计结果以图形、表格等多种形式输出(图10-9)。

图10-9 矿业权属性统计分析功能框图

(9)矿业权核查空间数据展示:主要包括矿业权核查要素展示、单个采矿权成果查看、单个探矿权成果查看等功能。

矿业权核查要素展示:主要包括采矿权核查点、采矿权核查面、探矿权核查点、探矿权核查面以及基础地理等要素的显示或隐藏、放大、缩小、移动等,以及矿业权核查要素属性查询、空间与属性交互等。

单个矿业权核查成果查看包括采矿权核查成果查看、探矿权核查成果查看两个方面,各自包括属性数据详细显示、单矿业权核查成果数据自动提取、对照表显示、Au-toCAD格式数据显示、ArcGIS数据装载显示、MapGIS数据显示(如果存在)、基本情况说明显示、图件基本说明显示、PDF成果图显示等功能,而且对于ArcGIS格式数据可以实现放大、缩小、移动等各种 *** 作(图10-10)。

(10)矿业权空间数据统计分析:主要包括矿业权属性数据定位查询、矿业权空间分布查询、坐标重叠分析、按行政区分析、按成矿区带分析等功能。

图10-10 单个探矿权核查成果查看功能框图

(二)系统技术框架

为了实现系统总体架构中各子系统及其功能,系统采用基于组件的分层结构设计(如图10-11所示),主要包括应用层、业务层、数据访问层、网络层和数据库层等。

1数据库层

数据库层是矿业权实地核查成果数据存储层,可以存储本地数据或网络数据,采用O racle企业级数据库进行存储,充分利用它的面向对象、空间数据、分区等特性。这一层不但包括全国矿业权实地核查汇总数据,还包括每一个单矿业权的原始数据(属性数据、空间数据)。

2数据访问层

数据访问层是用来完成对后台数据库进行访问为业务处理层提供服务的组件层,由项目组编写的数据访问组件通过ADONET、ArcSDE等数据库引擎实现对数据库访问,实现前台管理信息系统对属性数据、空间数据、非结构性数据的查询、插入、修改、删除等 *** 作。

图10-11 技术体系结构

3业务处理层

业务处理层实现包括各种核查数据(采矿权和/或探矿权)的查询、汇总分析、空间 *** 作、空间查询、空间与属性互 *** 作等业务功能,完成前台客户提交并转换成对业务组件的请求。主要完成对矿业权的属性数据的访问和各种形式的汇总分析、三级成矿区带与矿业权的叠加分析以及空间数据和属性数据互 *** 作等具体业务。

4Web服务层

Web服务层主要用来实现系统的业务处理调用和数据交换,若不采用SOA 架构的系统则可以去掉本层。所有的W eb服务组件均部署在SOA 服务器上,与空间 *** 作有关的W ebGIS组件均部署在ArcGIS Server上(支持SOA)。Web服务层封装了后台业务组件的功能及业务流程,并对外公布访问具体业务处理的接口,为各种形式的客户提供了统一调用的规范,从而实现了客户端类型和位置无关,并通过应用集成实现了数据集成。具体实现的业务处理有对矿业权数据的查询、分析、汇总等,以及对空间数据或空间数据与属性数据的互 *** 作。接收来自客户端的代理类传来的客户请求,调用业务处理层的相应组件进行处理,完成后返回给客户端代理类实例。

5网络传输层

网络传输层是前台客户与Web服务交互的通信通道,前台客户请求是基于>

6客户应用层

客户应用层是通过网络调用部署在SOA 服务器上的Web服务组件或业务逻辑组件的客户工具和代理,可以运行在各种形式的设备上。客户端是NET框架开发的C/S模式的客户端(WinForm)。

(三)开发流程与技术路线

1开发流程

本系统采用过程控制的软件工程方法,采用阶段式、里程碑式的方法进行开发与管理,基于可扩展的组件式及SOA框架进行开发,与其他系统交互。采用UML的面向对象技术进行系统需求采集、功能建模、域信息建模、系统设计、实现、测试及部署,采用数据驱动、用例驱动和测试驱动组合策略开展工作。

按照收集系统需求、分析业务、定制业务流程、系统设计、编码实现、系统测试、系统部署、系统维护的过程进行开发(图10-12)。开发过程中,在每个阶段结束时均进行阶段性的评审。

图10-12 系统开发流程

2技术路线与开发工具

以ESRI公司提供的ArcSDE进行统一的空间数据访问,支持面向对象的数据模型,具有灵活高效的海量数据处理能力、多用户并发访问、高安全可靠共享等特点。后台数据库采用关系和对象-关系数据库。

(1)开发工具:选用Windows平台上最流行、最成熟的集成开发工具之一Microsoft Visual Studio 2008 Team Suite进行开发。

(2)开发语言:采用面向对象程序设计语言C#作为软件开发主语言;

(3)建模工具:采用IBM Rational Developer Platform和Microsoft Visio作为建模工具;

(4)数据库访问引擎:采用ESRI的ArcSDE、微软ADONET作为数据访问引擎;

(5)GIS组件:C/S模式应用程序基于ESRI公司的ArcGIS Engine进行二次开发,B/S模式系统则基于ArcGIS Server和IIS进行开发,共享组件使用Web服务组件(数据服务、业务服务和地图服务),统一发布到SOA 服务器上;

(6)数据库:采用企业级空间数据库Oraclellg作为后台数据库。

3系统开发模式

采用MVC(MVC:Model-View-Controller,模型-视图-控制器)模式进行软件开发,并融入DAO(DAO:Data Access Object,数据访问对象)、DTO(DTO:Data Transfer Object,数据传输对象)等经典设计模式,规范化编码、文档、版本管理等。图10-13给出了本系统开发时采用的M VC模式。

图10-13 系统的三层开发示意图

MVC中的M(Model)模型用来处理后台数据及业务逻辑;V(View)视图是用来显示后台的属性数据和空间数据的结合体的界面,也可以发送前台用户要处理的请求;C(Controller)控制器则是视图和模型之间的中介,它负责将视图的请求传给具体的模型并处理,将处理的结果通过视图作出相应的显示改变。其中Model层还可以细分成业务处理层和数据 *** 作层,业务处理层不但可以由标准组件来实现,也可以由Web服务组件承担,通过对Web服务组件的访问,保证了C/S的WinForm和B/S的页面执行同一个请求得到的结果是一致的。

(四)系统静态结构图

根据M VC模式对系统功能进行设计,并采用C#语言具体编码实现相应的类及方法。图10-14展示了系统的总体静态结构图(类图),给出了系统主要的视图类(用户接口/UI)、控制类、模型类(包括接口、模型、实体类等)。

(五)系统动态结构图

1序列图

在面向对象分析与设计中,序列图(Sequence Diagram)是一种重要的交互图,以时间顺序显示参与者向系统发起的事件及对象间交互的图,是一个二维图形。序列图是一种强调时间顺序的交互图,其中对象沿横轴排列,消息沿纵轴按时间顺序排列。序列图中的对象生命线是一条垂直的虚线,它表示一个对象在一段时间内存在。主要用来体现参与实现某个用列各对象之间按顺序执行的一种UML图。

图10-14 系统总体类视图

图10-15给出了采矿权核查与登记对比序列图, *** 作人员在采矿权查询界面中输入许可证号作为查询条件并提交后,系统则创建采矿权对比控制类的一个对象,由控制类对象A创建采矿权核查类的一个对象,并调用这个对象的查询方法,提取采矿权核查表中此采矿权的核查属性信息,创建一个采矿权核查实体CKQCheckEntity的对象,并将此信息保存到这个对象中;由A 创建采矿申请登记类的一个对象,并调用这个对象的查询方法,提取采矿申请登记表中此采矿权登记的属性信息,创建一个采矿权登记实体CKQRegisterEntity对象,并将此信息保存到这个对象中;由控制类对象将返回的核查实体类对象、登记实体类对象逐项进行对比,将对比结果返回并显示在一个新创建的对比窗口中。

2协作图

协作图((Collaboration Diagram)也是一种重要的交互图,它强调发送和接收消息的对象之间的组织结构,它体现了系统内部的动态情况。一个协作图显示了一系列的对象和在这些对象之间的联系以及对象间发送和接收的消息。对象通常是命名或匿名的类的实例,也可以代表其他事物的实例,例如协作、组件和节点。图10-16给出了探矿权核查要素定位协作图。

图10-15 采矿权核查与登记对比序列图

图10-16 探矿权核查要素定位协作图

(六)系统界面

系统主界面如图10-17所示。系统登录时即给出了目前数据库中矿业权在各省的分布情况,可以通过工具栏中的相应功能进行查询与统计分析。

图10-17 系统主界面

采矿权属性数据查询界面如图10-18所示。可以根据给出的查询条件进行多种组合,快速查找到符合条件的采矿权核查属性信息,查询结果可以随时导出到Excel中,而且由于查询结果中的字段较多,为了提高显示效果,默认只显示主要字段,通过选择可以显示全部字段。采矿权可以根据所属行政区(省、市或县)、许可证号、发证机关、项目类型、矿山名称、开采主矿种、生产规模、开采方式等多种条件进行查询。

张达1,2 吴淦国1,2 陶建华3 狄永军1 余心起1

(1中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;2中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京100083;3福建省地质调查研究院,福州350003

摘要:本文在以往东南沿海成矿带地质矿产及地球物理、地球化学研究工作基础上,以区域成矿学理论及区域构造地质学为指导,通过综合编图及数据库建设,综合分析了东南沿海成矿带构造演化及成矿规律。内容包括:全面总结了东南沿海大地构造、地球物理、地球化学及区域成矿规律特征;建立了该区构造在时间和空间上的演化模式;厘定了东南沿海成矿带的成矿地质条件;详细分析了东南沿海成矿带矿床时间及空间分布规律;对重点成矿区带成矿地质条件及成矿规律进行了详细总结与研究;根据综合研究成果,将东南沿海成矿带与国内外主要成矿带进行对比,总结了区域找矿模式及典型矿床找矿模式,划分了东南沿海成矿区成矿远景区带,提出了区域找矿思路及找矿方向;并指出了不同成矿远景区及成矿集中区的主攻矿种、主攻成矿类型及主攻方向。

关键词:东南沿海成矿带;数据库建设;成矿规律;找矿方向

1 引言

东南沿海成矿带地处欧亚大陆东南缘的华南大陆东部,濒临西太平洋,地质历史早期是华夏古陆的重要组成部分,中新生代由于强烈的构造岩浆作用而使其成为环西太平洋构造-岩浆-成矿带的重要成矿区之一。该区属古华夏构造域,经历了华夏古陆的形成与裂解、扬子与华夏板块的碰撞拼合、太平洋板块与欧亚大陆坂块的相互作用。北北东向的萍乡—江山—绍兴断裂带(华夏地块与江南古地块的分界线)及北东向的丽水—政和—大埔—海丰断裂带(中生代火山岩带与前中生代沉积变质基底的分界线)控制了该区主要的构造成矿格局,从而成为东南沿海地区具有重要远景的成矿区(带)之一(图1)。

长期以来,前人对东南沿海成矿带的区域构造演化、成矿地质条件、成矿规律及成矿系列已经做了较为详细的工作,并取得了大量的找矿成果,基本形成了该区主攻的找矿区带。特别是1999年实施国土资源大调查以来,东南沿海成矿带开展了大量的矿产资源评价项目,发现了一批金、铅锌、银、铜、钼、锰等大、中型矿产普查基地和重要找矿远景区段,确定了该区主攻矿种及主攻矿床类型。综上所述东南沿海成矿带铜铅锌多金属矿产资源具有较好的潜力及找矿前景。为了深化东南沿海成矿带成矿规律及找矿方向综合研究,中国地质调查局设立了重点成矿区(带)综合研究项目“东南沿海成矿区成矿规律和找矿方向综合研究”(项目编号:200110200035)。项目的主要目标任务是:全面收集并分析整理该区前人资料及成果,掌握区内地质工作程度,明确与矿产资源评价有关的亟待解决的重大地质问题,编制成矿区工作程度图、工作部署图、矿产地质图、地球化学及地球物理图件、成矿规律及成矿预测图等数字化基础性图件,建立东南沿海成矿区数字地质图数据库、化探数据库、重力和航磁数据库、矿产地数据库(应包括小型矿床和矿化点)等,明确区域资源评价的主攻矿种、主攻矿床类型及找矿方向,建立区域找矿模型,划分成矿带,筛选有利成矿地段或重要成矿远景区并进行排序,提出下一步工作部署建议。下面对该区编图及建库成果、多金属矿成矿地质条件、成矿规律及找矿方向等主要成果进行简要介绍。

图1 东南沿海成矿带地质构造图

2 大地构造背景

东南沿海成矿带地处华夏古陆的主体部位。经历了7个主要构造阶段:古元古代华夏古陆形成、中元古代华夏古陆稳定增生、新元古代早期华夏古陆与江南古陆对接碰撞、新元古代古陆裂解、加里东期褶皱隆升、海西——印支期准地台裂陷、中生代大陆边缘活动和新生代板边裂陷与碰撞造山阶段。和铜铅锌等多金属成矿有关构造阶段主要有以下3个。

(1)新元古代华夏古陆裂解:新元古代早期发生强烈的碰撞造山运动——晋宁运动(约850Ma),使华夏古陆和江南古陆连为一体。其后,于830~750Ma发生广泛的陆内裂解,龙泉群(浙江)、马面山群(福建)和铁矿街群(江西)是华夏古陆新元古代裂解的产物。这些岩层现在呈狭长的带状分布于浙西南、闽北、闽东及赣东北,系古陆地壳拉张减薄过程中裂谷内的产物。根据地层层序差异及岩性组合和厚度特征,初步判断政和—尤溪一带为裂谷盆地沉积中心。板内裂谷环境为块状硫化物型或沉积喷流型铜多金属矿床的形成创造了有利的条件。

(2)准地台裂陷阶段:晚泥盆世在粤东北、闽西南及赣东北铅山—上饶一带发育局部的内陆断陷盆地。拉张作用造成地壳局部减薄,并形成大量的同生断裂及基性或局部双峰式岩浆作用。这种特定的构造环境对于铜铅锌等的富集具有重要的作用,形成一系列大中型铜多金属矿床。中三叠世全区逐渐隆起,由陆表海转为残留相盆地沉积,预示印支运动的主要活动期的到来。

(3)中生代大陆边缘活动阶段:华北、华南和印支地台在三叠纪拼结,引发印支运动,使晚三叠世以前的盖层普遍褶皱,并且伴生大量薄皮式逆冲推覆构造和滑脱构造。推覆构造运动学特征表明该区东部有一个向西的俯冲带,可能是古太平洋与华南块体的边界。该构造演化阶段又可分为3个小的阶段,即晚三叠世—早侏罗世的拉张阶段、中侏罗世的挤压阶段及晚侏罗世以来的拉张阶段。这3个小的阶段又伴随有大量的岩浆活动,对于铜多金属成矿作用的贡献或是形成热液型矿床,或是对早期形成的矿化有重要的叠加改造作用,在东南沿海成矿带,这种改造作用应该是该区形成大规模成矿的主体。

3 编图与建立数据库

根据中国地质调查局关于重点成矿区带综合研究项目的实施方案、项目总体任务目标和项目设计书的要求,本项目主要工作内容包括空间数据库建库及综合图件的编制。在项目承担单位的大力协作下,本项目按要求完成了任务(表1)。

4 成矿地质条件

41 主要地层条件

东南沿海成矿带地层出露广泛,发育齐全,包括元古界、古生界、中生界、新生界等4个大的地层断代,其中大部分地层和成矿关系密切,或作为成矿的初始矿源层,或成为良好的赋矿层位。根据地层岩性、岩相、成岩环境的差异及建造演化史,可将该区地层分为3个大的岩系:前泥盆纪基底岩系、晚古生代以海相沉积为主的盖层岩系和中新生代陆相碎屑及火山岩系。其中重点介绍以下和成矿关系密切的层位。

前寒武纪基底地层:从下到上主要由古元古代麻源群(福建)、八都群(浙江)和周潭岩组(江西)以及中新元古代马面山群(福建)、龙泉群(浙江)和铁砂街群(江西)组成两套巨厚的火山-沉积旋回。

古元古代变质岩主要为具低角闪岩相变质的变粒岩、片岩、片麻岩,经历了至少4次深层次的塑性变形,是金的主要矿源层。

表1 东南沿海成矿带数据库建设与编图工作进展一览表

中-新元古代马面山群为一套空间上密切伴生的具绿片岩相-低角闪岩相变质的细碧-石英角斑岩系及细碎屑岩、钙镁、硅质岩类组合,原有的划分方案认为自下而上分为大岭组、东岩组、龙北溪组。为该区铅锌矿床的主要赋矿层位,在浙江龙泉群及江西铁砂街群变质岩中也有大量的铜铅锌矿化存在。

晚泥盆世—中三叠世盖层岩系:主要分布在永梅地区和赣东北一带。中下石炭统、下二叠统、下三叠统等层位碳酸盐岩相与碎屑岩相过渡处见层状、似层状Cu多金属矿层产出,说明该套岩系为区内主要的成矿层位。

中三叠统—第四系:主要由陆相碎屑物和火山喷发及火山沉积物质组成。蕴藏着与火山和次火山作用有关的Cu、Au、Sn等多种金属、非金属矿产。

42 重要岩浆岩条件

岩石类型齐全,从超基性-超酸性及碱性岩类均有,以酸性岩类为主体。花岗岩成因类型多种多样,包括陆壳改造型、同熔型、A型及地幔分异型;岩浆活动与构造运动关系密切,不同时代、不同成因的岩浆岩分带性明显。由中部向西北与东南,后期叠加的岩浆岩时代有变新的趋势,幔源在分亦随之增高;中生代中、晚期岩浆岩规模大,侵入岩和火山岩紧密共生,形成双峰式火山-侵入岩岩石组合。岩浆岩和区内金铜铅锌矿化有关。

43 构造控矿条件

多方向构造的复合部位往往控制矿床产出。东南沿海成矿带盖层构造以断裂为主,方向有NE、NNE、SW、SN、NW及EW向,隐伏或出露地表,延伸几千米至几十千米。推覆构造和滑脱构造是重要的控矿类型。推覆构造在该区具有长期的演化史,如加里东期、印支期及燕山期,甚至喜马拉雅期都有见及,其规模有大有小,主要出露重要的地质块体界线及附近。很明显对于该区矿床的形成具有重要的控制作用,对铜、铅锌矿的控制作用也不容忽视,成为某些矿床重要的控矿要素。如武夷山隆起带上的冷水坑银铅锌矿受多级别的推覆构造控制。此外不同岩性层之间的滑脱构造在该区也较普遍,主要集中在盆地边缘。对早期层状矿化体的后期富集起到了关键作用,永平铜多金属矿、玉水铜铅锌矿及枫林铜硫矿床都有此控制规律。

5 成矿系列及成矿规律

51 成矿系列研究

根据东南沿海成矿带矿床同位素年代学特征及成矿时代分布规律,结合成矿作用特征及矿床空间分布,从时代演化角度,该区可划分为如下成矿系列。

(1)与中新元古代华夏古陆裂谷内海相变基(中)性火山作用有关的海底喷流沉积-叠加改造型铜(钴)铅锌银成矿系列。主要矿床类型有闽中地区的梅仙式铅锌矿床(峰岩、丁家山、八外洋等矿床)、水吉式铅锌矿床、东岩式铜钴矿床,北武夷山一带的铁砂街式铜矿床。

(2)与加里东期区域变质、岩浆热液活动有关的金矿化及与花岗岩混合岩化有关的伟晶岩型铌钽锡成矿系列。主要矿床类型有闽中地区西坑式伟晶岩脉型铌钽锡矿床的形成,双旗山-肖坂金矿床、何宝山式金矿的初步富集。

(3)与晚古生代坳陷盆地内局部裂谷(永梅坳陷)火山喷气作用有关的块状铁、铜铅锌矿床成矿系列或海相热水喷流沉积-叠改型铜铅锌钴钨铁矿床成矿系列。主要分布在龙门坳陷、永梅坳陷内的梅州—连城、永定—龙岩—大田、华安—德化阳山等3条北东向裂陷带及北武夷山西侧的赣中坳陷带。矿床(矿体)严格受地层层位控制,含矿层位为一套浅海-海湾相碳酸盐岩、细碎屑岩夹火山岩及火山碎屑岩相建造,由南西往北东,含矿层位的时代逐渐变新,由广东龙门马星到梅县玉水、龙岩马坑、大田等地其含矿层位依次为D3—C1、C1—C2、P1q1—P1w、T1x。与成矿有关的火山岩类主要岩性包括英安岩、安山玄武岩、安山质角砾岩、凝灰岩、流纹质凝灰岩、沉凝灰岩、铁硅质岩等,岩石化学性质具拉张构造环境下火山活动的特点,北武夷山地区则以海底喷流作用为主。主要矿种以铁、铜、铅、锌、银、硫组合为特点,矿床类型有永梅坳陷区的玉水式铜铅锌矿床、马坑式铁矿床、钟魏式铅锌矿,北武夷山一带的枫林式铜矿床、永平式铜硫钨矿床。

(4)与早侏罗世幔壳混源花岗质岩浆有关的锡、钼、钨、金矿床成矿系列,成矿岩浆岩分布于断陷盆地及其边缘,岩浆物质主要来源于地幔,部分源于地壳熔融,属同熔型成因,矿化分布于火山碎屑建造中或侵入岩体周围。主要矿床有与中性、中基性有关的有Fe、Ti矿、中甲锡多金属矿、鹞子岽锡矿。后期热液叠加改造的闽中肖坂-双旗山金矿、何宝山金矿、上村金矿、白仁岩金矿、小坑金矿、大丘埂金矿等。

(5)与早侏罗世海相黑色页岩建造及海底喷流作用有关的黑色页岩型银锑矿床成矿系列,如梅州嵩溪银锑矿。

(6)与晚侏罗世中酸性花岗岩有关的锡、钼、钨、铅、锌、金矿床成矿系列,主要有与中酸性花岗岩有关的矿床主要形成厚婆坳式锡矿床、龙凤场式铅锌铜银矿、遂昌治岭头金矿床、枫林式铜矿及永平式铜硫钨矿床的热液叠加改造。

(7)与早白垩世中酸性斑岩-潜火山作用有关的铜、钼、金、银、铅锌、钨、锡成矿系列,矿床类型较为广泛,主要有紫金山式高硫浅成低温热液型铜金(银)矿床、冷水坑式银铅锌矿床、岩背式锡矿、悦洋式(冰长石、绢云母型-低硫型)、行洛坑式钨钼矿床、罗卜岭式铜钼矿床、赤路式钼矿床等。

(8)与晚白垩世陆相火山作用及热液活动有关的金银铅锌硫铁成矿系列,主要分布在武夷山隆起带、永梅坳陷带与北西向陆相火山带叠加复合部位及沿海火山断陷带上。主要矿床有浙江东部大型及超大型典型非金属矿床、闽中裂谷带热液叠加改造作用、岭头坪式金矿床、银坑式层状铅锌矿床、屏峰式层状硫铁铅锌矿床。

根据东南沿海成矿带铜铅锌矿产资源找寻需求,对于铜矿资源评价要优先研究成矿系列(1),另外还要注意研究成矿系列(3)的对于扩大铜矿资源的重要性,在北武夷山一带成矿系列(1)中的铜矿资源有大的潜力。

52 成矿作用特征

成矿作用特征研究是为了确定一个成矿区(带)最具资源潜力的成矿作用的类型,以为该区开展资源评价奠定基础。

根据成矿系列特点,东南沿海成矿带绝大多数矿床都是由岩浆作用所形成,是该区区域成矿作用的最大特色。与成矿有关的岩浆作用方式有多种多样,包括不同时期的海相火山及陆相火山作用,潜火山和中浅成侵入作用等。

与岩浆作用有关的成矿是该区最重要的特征,因此,在对本区铜矿产资源评价过程中应该按以下顺序重视以下几个主要的成矿作用类型。

(1)潜火山中低温热液成矿作用。是本区一种最具特色极其重要的成矿作用,已发现的紫金山及台湾金瓜石大型-超大型金、铜矿床均由其形成。

(2)斑岩成矿作用。本区由斑岩作用形成的大型-超大型矿床有铜、钨、钼、锡及铅锌银等。其成矿斑岩与国内外典型地区相比有许多共同点。

(3)海底喷气(喷流)作用形成的铜矿床在本区极具找矿潜力。区内一批大型铜铅锌银矿床由其形成。主成矿时代是新元古代及晚古生代,构造环境为陆内古裂谷或晚古生代坳陷的局部裂陷环境,成矿作用与地壳拉张及壳幔作用而形成的双峰式火山岩有关。新元古代铜矿床主要包括武夷山隆起西部的铁砂街型块状硫化物铜矿床及东部的东岩铜钴矿床。本区已发现由海底火山活动或喷气(热液)作用形成的晚古生代块状硫化物铜矿床,具有很大的找矿潜力。这类矿床均产于永梅坳陷及武夷山西麓的饶南海盆内。石炭纪中期由于地壳伸展作用而在海盆内形成多个张裂中心,导致深源的火山及气液活动。福建龙岩和广东梅州及江西的铅山处于当时盆地内的凹陷中心。形成了与海底远火山及喷气-热液有关的玉水块状铜铅锌矿床及永平式和枫林式铜硫钨矿床。

(4)侵入接触交代作用形成广泛分布的中小型铜矿床。燕山期岩浆侵入至碳酸质围岩时,在其接触带往往形成矽卡岩矿床,以铅锌银为主。侵入岩成分偏酸性,地层层位从元古界到下三叠统都有。矽卡岩及矿体常沿一定层位和层间破碎带分布而成为层状矽卡岩矿床。此类矿床又往往围绕某个侵入岩体成群分布而形成矿田或矿集区。有的矿床内还见到有矿化的斑岩及爆破角砾岩类,因而又与斑岩型矿床构成一种具有成因联系的共生组合系列。本类矿床以形成于永梅坳陷区特别是大田一带广泛分布。

(5)岩浆热液、叠加改造及构造充填作用也能形成大型矿床。成矿与燕山期花岗岩的侵入和岩浆热液作用有关。矿体虽产于侵入接触外带的沉积岩地层内,但随着距岩体的远近而呈现出成矿元素的水平分带特征。此外,其控矿构造也比较特殊,使主矿体成为一种似筒状体产出。这种类型的矿床在武夷山隆起东麓如建阳—顺昌一带广泛分布。

53 时空分布规律

时间分布规律:从以上成矿时代特征可以总结出如下分布规律。

(1)东南沿海主要矿床成矿时代阶段性集中分布特征非常明显。成矿时代主要在新元古代、志留纪(420Ma左右)、石炭纪(300~350Ma)、侏罗纪(200~180Ma、154~135Ma)、白垩纪(125~96Ma、92~70Ma)。其中,中生代以来成矿作用阶段多、延续时间长。

(2)东南沿海区域构造经历了7个主要演化阶段:华夏古陆形成、裂解、华夏古陆与江南古陆对接碰撞、加里东改造、准地台裂陷、中生代大陆边缘活动和新生代板边裂陷与碰撞造山阶段。成矿作用也是这些主要构造事件的产物。因此,成矿时代和构造运动的时代有较好的对应关系。华夏古陆形成阶段始自古元古代早期,初期形成一套低成熟度的杂砂岩夹大陆拉斑玄武岩,具有典型的板内和MORB特征,此阶段还没有如此相对应的成矿记录;华夏古陆的裂解发生在新元古代,龙泉群和马面山群及铁砂街群以及鹤溪群可能为古陆地壳拉张减薄过程中裂谷内的产物。裂谷带的下部是由双峰式的细碧一角斑质火山岩所构成,其岩石化学属钙碱或钙碱拉斑过渡系列,地球化学具陆内裂谷特征。由于海底火山喷流作用而形成梅仙式、水吉式、东岩式等Cu、Pb、Zn、Ag矿床;华夏古陆的稳定发生在新元古代早期的青白口纪,华夏古陆整体呈隆起状态,只有一些零星的矿化而没有形成一定规模的矿床;加里东运动发生在志留纪末,主要表现为古地块的活化,420Ma左右金元素的初步富集及伟晶岩型矿床的形成和加里东运动对应;晚泥盆世在闽西南发育内陆断陷盆地,早石炭世时裂陷范围扩大,中石炭世—早二叠世裂陷和晚二叠世—早三叠世裂陷更显著。与此相应形成石炭纪末期的玉水铜多金属矿床、马坑铁矿、潘田铁矿等,早二叠世末期的小型Pb、Zn、Cu矿床以及早三叠世末期钟魏式铅锌矿等;中生代活动大陆边缘最先记录是由晚三叠世和早侏罗世的裂堑作用,此时东南大陆从特提斯向环太平洋构造域转换业已开始。主要矿床有中甲锡矿、肖坂金矿、泰宁何宝山金矿。之后经历了古太平洋板块与古亚洲大陆之间洋陆俯冲(中侏罗世),这一期间成矿记录很少。晚侏罗纪后期开始,东南大陆由挤压转变为拉张环境,成矿分为两个阶段:晚侏罗世(154~135Ma)主要矿床有厚婆坳锡银矿床、遂昌治岭头金矿床,早白垩世(135~96Ma)有紫金山铜金矿、莲花山钨矿床、西岭锡矿床、毫石银矿、大岭口银铅锌、冷水坑银铅锌矿床、岩背斑岩型锡矿。晚白垩世则表现为扩张裂解,主要矿床有浙江东部大型及超大型典型非金属矿床、闽中地区晚白垩世的热液叠加作用等。

(3)成矿作用时代和构造应力场特征也有密切的关系。东南沿海的主要成矿阶段几乎都和拉张构造应力场相对应。虽然加里东期的成矿形成于挤压构造应力场,但不论从规模还是类型上都不占主导地位。中晚元古代古裂谷环境、晚古生代的裂陷环境及中生代早期及末期的伸展环境对应的成矿作用强度大、持续时间长,是东南沿海主要成矿环境。

(4)东南沿海金矿的形成经历了早古生代的初步富集、早侏罗世成矿、晚侏罗世及白垩世多阶段成矿;铅锌矿的形成同样经历了几个大的阶段。说明不同的金属矿化时代都是构造岩浆演化的结果。

(5)矿床时间分布和不同的构造单元有关。中晚元古代及早古生代成矿主要发生在浙闽前寒武隆起带上,晚古生代成矿作用主要发生在永梅坳陷带上,中生代成矿作用呈线状(NE、NW)分布在中生代断陷盆地边缘同时对早期成矿进行强烈的叠加改造。

空间分布规律:广义上的东南沿海成矿带包括武夷山隆起及其相邻构造成矿单元,是东南沿海成矿带的重要组成部分。根据该区矿床、点或矿化点的密度统计,主要表现为总体成带分布(成矿带),局部集中分布(矿集区)的特征。

矿床的空间分布受三级构造单元的控制明显。铅、锌、银、铜、金、钼矿床主要分布在闽浙火山断陷带上;锡、银、铜、钨则主要分布在粤东火山断陷带上;龙泉—建殴隆起以金、铜、铅、锌为主;永安-梅县坳陷带以铜、铅、锌、金、锡、钨、钼、稀土、铁矿为主;武夷山隆起带以金、铜、银、铅、锌、锡、钨、铌、钽、稀土矿为主。

6 矿产资源找矿方向及找矿远景区划

61 主攻矿床类型

根据区域成矿地质背景、成矿作用特征、成矿系列及成矿规律分析对比,东南沿海成矿带铜矿床主攻矿床类型如下。

主攻类型:加强潜火山中低温热液硫酸盐型,重视斑岩型,在不同成矿单元开展晚古生代海底喷气(喷流)-叠加改造型及中新元古代海底火山喷流沉积-叠加改造型,注意岩浆热液、叠加改造及构造充填作用类型铜铅锌矿、韧性剪切带型和破碎蚀变岩型金矿。

62 找矿远景区划

根据东南沿海成矿带矿产资源区域成矿规律及成矿地质条件,以此为基础,对该区主要成矿区带重点铜矿成矿远景区进行了划分,指出了重点找矿地段及主攻方向等(图2)。

图2 武夷成矿区成矿远景区划图

A上饶—江山—绍兴铜(金)成矿亚带

A1饶南坳陷弋阳—上饶—铅山铜铅锌找矿远景区

A2江山—绍兴细碧角斑岩型、混合岩化型、热液型铜(金)成矿带

B武夷山隆起铜铅锌银钼成矿亚带

B1贵溪冷水坑—金溪珊城铜铅锌钼找矿远景区

B2广昌—建宁铜金找矿远景区

C浙西南—闽中铅锌铜银成矿亚带

C1遂昌—庆元铜金铅锌找矿远景区

C2政和夏山—建瓯东岩铜、金、银、铅、锌找矿远景区

C3顺昌黄锌厂—建阳唐科铜金铅锌多金属找矿远景区

C4尤溪县梅仙—德化仙洋铜、铅、锌多金属找矿远景区

D大田—梅州铜铅锌银成矿亚带

D1大田铅锌银铜找矿远景区

D2梅州铜铅锌银(锑)找矿远景区

E上杭—云霄构造岩浆成矿亚带

E1上杭—永定燕山期上叠式火山盆地铜金找矿远景区

E2平和—南靖铜铅锌找矿远景区

F宁德—浦城—上饶燕山期构造岩浆成矿亚带

F1浦城—松溪一带铜钼多金属找矿远景区

F2铅山篁碧—上饶梨子坑铜铅锌找矿远景区

G浙闽粤火山断陷成矿亚带

G1寿宁—古田铜铅锌银金找矿远景区

G2闽清铜找矿远景区

G3永春铜成矿集中区

Comprehensive Research on the Mineralization Regularity and Further Ore Prospecting in Coastal Metallogenic Belt, Southeastern China

Zhang Da1,2, Wu Ganguo1,2, Tao Jianhua3, Di Yongjun1, Yu Xinqi1

( 1 State Key Laboratory of Geo-Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083 ;2 Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology of Ministry of Education, China University of Geosciences, Beijing 100083; 3 Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)

Abstract: Based upon the formerly researches on the mineral resources, geophysics, geochemistry, and through comprehensive compilation of geological maps and data-bases, this paper analysed the tectonic evolutions and mineralization regularities of coastal metallogenic belt of Southeastern China In detail, this research summarized the features of tectonic, geophysics, geochemistry and mineralization regularities,and established the spatio-temporal model of tectonic evolutions By analysed the mineralization characteristics and the spatio-temporal distribution of the ore deposits, as well as by paralleled internal ore bets with foreign ones, this paper studied and summed up the geological and mineralizing conditions Furtherly, this work partitioned the coastal metallogenic belt into several perspective areas and put forward the thoughts and direction for ore deposits probing, as well as provided the major mineral deposit and mineralization type for further prospecting

Key words: Coastal metallogenic belt of Southeastern China; Compilation of geological data-bases; Mineralization regularity; Further prospecting direction

矿区三维地质建模的主要目标是根据收集的原始数据如钻孔数据和分析解释数据如地质师根据地质知识建立的地质剖面图,在三维地质建模软件支持下,建立三维地质模型,估算资源量,为矿山的设计与开发服务。

(一)数据需求

可用于矿区三维地质建模的数据资料主要有:

(1)按生产阶段可分为前期地质勘探资料和后期生产探矿资料;

(2)按数据形式可分为图形数据和属性数据;

(3)按数据来源可分为地质资料、勘探工程资料、物探资料及化探资料。

其中,地质资料主要指地质队提供的地质报告及相关附件;物探资料和化探资料指采用物化探方法所获得的各种成果数据及图件;勘探工程资料主要包括①钻孔或坑道开孔(坑)坐标、方位、倾角(或坡角)等工程空间位置数据;②钻孔或坑道所揭露的岩层的岩性及产状、构造的性质、矿化带或矿体的特征;③样品分析数据;④各种图件(钻孔柱状图、坑道编录图、采样位置图、工程布置图、中段图等)。

资料收集时,尽量一次性将所需资料收集齐全,以便对资料的全面分析,从而确保初始模型的准确性。同时还要随着矿山的开发,不断地收集补充新的资料,使所建模型日臻完善和准确。

从矿山或地质队收集来的资料大部分是文本形式的,并且往往是重复杂乱的,很不规范。因此,要遵循三维数据库所特定的格式,首先对这些资料进行数字化和系统整理。资料整理的一般步骤如下:

(1)资料分类 按重要程度对资料进行分类,优先整理重要的部分;

(2)数据录入 将重要资料中的文字和数据录入电脑,并扫描或数字化相关图件;

(3)数据校对 原始资料录入以后,一定要进行全面校对,查漏补缺,并修正自相矛盾的地方,以保证数据资料的准确性,为下一步工作奠定良好的基础。

具体来讲,建立矿区三维地质模型,需要收集如下资料:

(1)探矿工程(钻、槽、井、坑等)相关成果数据;

(2)矿区地形地质图;

(3)勘探线剖面图;

(4)其他相关数据,如工业指标、体重、断层、矿相分界线等。

(二)数据组织

1探矿工程相关成果的数据组织

地质数据一般可通过如下方式获得:

(1)钻探——通过钻孔,来获取基本岩性与取样分析数据;

(2)坑探——坑道取样数据;

(3)槽探——刻槽取样数据。

其描述地质信息的基本形式见表3—1。

表3—1 地质数据描述表

说明:①工程号用来确定工程的代号如钻孔号;②工程起点坐标描述工程的起点坐标;③测斜数据描述工程的轨迹线。

不管是钻探、坑探还是槽探,都可以认为是从一个起点,顺着工程的方向,从…到…来描述工程,只要给定工程的开口坐标和轨迹线(测斜数据),就可以在三维空间,确定某段岩石的品位、岩性、坐标等情况。

在矿区三维地质建模中,为了管理方便,将表3-1分为工程坐标表(表3-2)、测斜表(表3-3)、岩性表(表3-4)与化验表(表3-5)。

表3—2 工程坐标表

表3—3 测斜表

表3—4 岩性表

表3—5 化验表

在实际工作中,用Excel建立工程坐标表、测斜表、岩性表与化验表。

2矿区地形地质图的数据组织

以MapGIS的数据格式进行组织。需要注意的是:①MapGIS中的坐标与实际坐标一致;②地形等高线需要赋高程值。

3勘探线剖面图的数据组织

以MapGIS的数据格式进行组织。

刘向东

(国土资源实物地质资料中心)

摘要 本文分析了钻孔资料保管现状,介绍了钻孔数据库建设进展情况,对前期工作进行了评估,提出了下一步开展重要地质钻孔数据库建设试点的对策建议。

关键词 地质钻孔 数据库建设 现状 对策建议

1 引言

钻孔资料是地质勘查工作形成的重要成果。世界发达国家都非常重视对钻孔资料的管理和使用,建立了各类钻孔数据库,并提供广泛服务。

在 2012 年 2 月发布的《国土资源信息化“十二五”规划》中,把建立国家重要地质钻孔数据库,作为地质和矿产资源数据库建设的重要内容列出。建立地质钻孔数据库,旨在有效保护地质勘查工作成果,避免地质资料内在价值的流失,为地质基础研究、资料综合评价、矿产资源综合开发利用等提供可靠依据,实现地质基础信息的共享及信息社会化服务。

2 钻孔资料保管现状分析

新中国成立以来,国家投入大量资金,由全国地勘行业,包括原地矿部、冶金、核工业、武警黄金、石油、煤炭、有色、建材、化工等部门上百万地质工作者辛勤劳动数十年,开展了全面的、不同尺度的地质矿产勘查工作,获取了大量翔实、可靠的地质勘查基础资料。据不完全统计,全国钻探总进尺超过 4 亿米,其中固体矿产钻探总进尺约 133 亿米,水文地质钻探总进尺约 10 亿米,约有 3500 万米典型岩矿心得以保存。这些地质钻孔资料是我国开展基础地质研究、国土资源调查评价、矿产勘查开发、地下水资源开发、环境治理、地质灾害防治、国土整治、城市规划与建设等必不可少的重要基础数据源。这些重要基础信息是国土资源调查评价与认识程度的标志和进一步工作的依据,也是国家自然资源调查实力的体现,是国家的宝贵财富,是社会的公共财产。它们对国家经济建设的宏观决策、远景规划的制定,以及推动国民经济和社会发展,具有重要的基础性作用;对矿产资源的勘查开发及相关基础地质研究,有重要的重复使用价值。

但是,长期以来,钻孔资料全部以纸介质和实物形式存储和保存,受资金的限制,数字化程度不高,利用率极低,造成许多单位一方面大量需要这些资料和数据,另一方面又无法得到或很难应用的尴尬局面,同时造成国家珍贵资料的严重浪费。随着时间的推移和机构变动,对于钻孔资料的保存、利用、管理和服务十分不利。因此,尽快采用先进技术和设备,抢救保护、统一管理这些钻孔资料,显得更加迫切和必要。

3 钻孔数据库建设现状评估

31 进展情况

早在 20 世纪 80 年代后期,我国就开始对地质钻孔资料的应用开展试验研究。以《固体矿产勘查评价自动化系统》(KPX)的勘查数据管理为基础,成功研制出固体矿产钻孔数据采编系统(CHINAZK),并尝试在全国地勘项目中推广使用。1994 年,地质钻孔(井)基本数据文件、石油钻井地质数据基本文件、水文地质钻孔数据基本文件、煤田钻孔地质数据基本文件和固体矿产地质钻孔数据基本文件 5 个地质矿产行业标准发布,用于全国各专业地质钻孔数据的宏观管理、数据交换、处理、共享和数据库建设。2001 年,中国地质调查局组织制定了《固体矿产钻孔数据库工作指南》,专门用于指导固体矿产钻孔数据库建设。目前已完成 10 个省区的约 350 多个矿区、120 万米进尺的重要钻孔岩心编录资料的数据采集及数据库建设。2009 ~ 2010 年,国土资源部在山东、四川两个省组织开展了重要地质钻孔数据库建设试点研究工作。通过试点工作,基本摸清了试点省的地质钻孔资料保管现状,初步建立了试点省钻孔基础信息库和重要钻孔数据库。2011年,国土资源部组织开展了钻孔基本信息清查工作。据统计,有31个省(区、市)1165 个单位进行了钻孔基本信息清查,已查出有钻探工作量的项目数 27963 个,已查出的钻孔总数618972 个,其中信息完整的钻孔数 496734 个,仅有部分信息的钻孔数 80649 个。钻孔基本信息数据库的建立,为重要地质钻孔数据库建设奠定了基础。

32 存在的问题

(1)经过多年的努力,钻孔数据库建设工作虽然取得了一些成果,但是与目标相比,数据库建设工作进度缓慢,全国性的钻孔数据库还未建成,还远远无法满足社会对钻孔资料的巨大需求。

(2)固体矿产钻孔数据采编系统不是一个开放性的系统,所有编录的数据库必须依托此软件才能打开,不能实现与其他格式的数据库进行数据交换。对于不同格式的数据追加还存在困难。该系统是根据固体矿产钻孔编录规程开发的,所以包含的钻孔信息面较窄,不太适用其他类型和行业的钻孔数据库建设需求。因此,要想建设涵盖各行业的地质钻孔数据库,就必须开发一套适合各行业钻孔数据库建设需求的软件,统一标准和技术要求,全国统一开展钻孔数据库建设工作。

(3)全国范围的钻孔数据库没建设起来,不是缺乏政策的支持,也不是缺少标准规范的指导,而是没有定好位,一步到位是很难实现的。

4 下一步工作建议

全国地质钻孔基本信息数据库建设,仅仅是重要地质钻孔数据库建设的第一步。2012 年,国土资源部启动重要地质钻孔数据库建设试点工作。为了此项工作的顺利开展和扎实推进,提出如下工作建议。

总体建议是:在国土资源部和中国地质调查局的统一领导下,由国土资源实物地质资料中心组成牵头项目组,采用分层次建设、分步实施的原则,开展重要地质钻孔数据库建设试点,明确重要地质钻孔数据库建设的定位,做好总体设计,制定分步实施方案,解决不同层次建库的技术问题,建立重要地质钻孔数据信息采集管理与服务平台。在全面总结以往工作经验的基础上,形成重要地质钻孔数据库建设工作指南和工作方案,分阶段向全国推广,争取在“十二五”时期完成全国重要地质钻孔数据库建设。

41 数据库建设定位

由于重要地质钻孔数据库建设涉及面广,工作量大,难度大,为解决一次性建库困难大的难题,建议采取分层次、分步实施的原则,推进重要地质钻孔数据库建设,逐步建立健全地质钻孔资料管理服务机制,为实现地质钻孔资料开发利用和社会化服务奠定基础。要使重要地质钻孔数据库成为一个动态的、随时更新的数据库,避免二次建库。

( 1)分层次建设。将地质钻孔信息分为 5 个层次进行数据采集、入库,并根据钻孔资料的实际保管状况及钻孔资料所达到的数据库层次,建立各层次钻孔数据库。5 个层次是:地质钻孔基本信息数据库、地质钻孔重要信息库、地质钻孔柱状图属性数据库、地质钻孔基础信息属性数据库和重要地质钻孔岩心数据库。其中,基本信息数据库是在钻孔基本信息清查工作成果的基础上形成的;重要信息库可在地质钻孔基本信息库基础上,增加包括钻孔小结以及钻孔柱状图、钻孔剖面图、钻孔平面布置图的扫描件等内容;柱状图属性数据库主要以钻孔柱状图包含的信息为主;基础信息属性数据库可参照已有钻孔数据库建设标准、指南及上海等省级专业钻孔数据库建设经验完成;岩心数据库可将钻孔岩心重要属性数据增加进去。

(2 )分步实施。第一步,将地质钻孔基本信息数据库建好并尽快对外提供服务,现在这项工作已经基本完成;第二步,在地质钻孔基本信息数据库基础上,建设包括钻孔柱状图等信息在内的其他 4 个层次钻孔数据库;第三步,是根据地质钻孔信息的实际和服务需求,搭建重要地质钻孔数据信息平台,向社会不同用户提供服务。

42 技术规范研究

为规范重要地质钻孔数据库建设试点的内容、程序、方法及要求,保证数据库建设质量,促进重要地质钻孔数据信息的管理与共享,建议在试点工作之前尽快组织有关人员进行重要地质钻孔数据库建设试点技术规范研究,为重要地质钻孔数据库建设试点工作做好技术准备。技术规范应从数据库建设总体设计、准备工作、数据采集与处理、数据入库、质量控制、数据库成果要求、数据库更新、数据库管理与维护等方面进行深入研究。

43 数据采集软件和平台系统开发

依据重要地质钻孔数据库建设试点技术规范及相关标准,进行重要地质钻孔数据采集软件和平台系统开发。数据采集软件和平台系统,要通过全方位需求分析研究,在技术指标、标准体系、数据库结构等方面具有系统性,并与地质钻孔基本信息数据库具有良好的衔接性和相关性。采用标准的数据交换格式,使成果数据正确汇交和共享。在确保钻孔数据信息安全的前提下,平台系统要能实现国家、省(区、市)两级之间的互联互通,满足国家对重要地质钻孔数据的调查统计、数据更新和维护,以保证数据的现势性。

地质钻孔数据采集软件应能够满足按地质勘查单位、按地质工作项目、按年度等汇交钻孔资料,能够快捷地进行数据更新维护、汇总与统计分析。实现地勘单位、省级地质资料管理部门、国家的三级数据库维护。在全面整合汇总全国地质钻孔基本信息清查数据的基础上,建设全国地质钻孔数据信息网,使钻孔资料更好地发挥重复利用作用,拓展地质钻孔信息公开的渠道及对外宣传的窗口。网络平台是服务广大地质工作人员及社会公众的重要桥梁。根据网站建设和管理的要求,结合网站建设模式,按照全国各省(区、市)分网页建设的思路,搭建全国地质钻孔基本信息服务平台,向社会提供地质钻孔数据信息服务。

44 重要地质钻孔数据库管理与服务办法研究

从 20 世纪 80 年代后期以来,我国在地质钻孔数据库建设方面开展了大量研究工作,初步建立了地质钻孔数据库建设的技术标准和工作流程,为今后开展全国地质钻孔数据库建设积累了工作经验和奠定了良好基础。建议在前人工作成果的基础上,根据新时期地质钻孔数据库建设与服务需求,并征求领导和专家对地质钻孔数据库建设与服务的意见和建议,开展地质钻孔数据库建设管理服务办法研究。

钻孔数据库管理可采取国家、省级二级管理。国家和省级地质资料管理部门负责钻孔数据库管理、维护和服务等。二级管理能最大限度满足用户尤其是地勘单位科研人员对于钻孔数据信息的查询利用服务需求。地勘单位负责管理本单位的钻孔数据。钻孔数据共享服务可采取会员制。所有汇交钻孔数据的地勘单位即是会员,按照汇交钻孔资料的数量和详细程度进行会员分级。根据会员的等级,分为有权查询浏览钻孔数据而无权下载钻孔数据、有权查询浏览钻孔数据提出申请可少量下载钻孔数据等。没有汇交钻孔数据的地勘单位和个人如需查询钻孔数据信息,需首先申请成为会员,并进行有偿使用。国家一级主要负责全国地质钻孔目录数据信息的发布与服务,省级负责本省(区、市)钻孔数据信息的服务。

5 结语

地质钻孔数据库建设试点工作的成功与否,直接影响着钻孔数据库的建设进程。因此,一定要在国土资源部和中国地质调查局的统一领导下,组织有关单位协同工作,试点省全力配合,开展地质钻孔数据库建设试点工作。在总结以往工作经验的基础上,逐步推广省级重要地质钻孔数据库建设试点,分阶段向全国推广,争取在“十二五”时期完成全国重要地质钻孔数据库建设工作。

黄呼平

(内蒙古国土资源信息院)

摘 要 本文从内蒙古自治区地质资料信息服务建设实践出发,概要论述了内蒙古地质资料信息化建设进展及取得的初步成果。

关键词 地质资料 资源共享 信息服务

信息是人类社会的宝贵资源。随着科学技术的不断进步,社会经济的发展速度愈来愈取决于对信息资源的开发利用程度。因而,知识信息的生产、加工、处理、分配与传递日益走向社会化、产业化,成为现代社会各领域的主导。地质资料作为信息的重要组成部分,它的开发与利用对于社会生活诸领域,尤其是对社会的经济发展,提高数据使用效益,实现资源共享,为广大用户提供更方便、更快捷的网络化服务,将起到十分重要的作用,同时也是提高地质资料信息服务水平的必经之路。

1 内蒙古地质资料信息服务进展

近年来,为进一步加强地质资料信息化建设,提高地质资料信息服务水平。内蒙古地质资料馆数字化电子档案达 11582 档,占馆藏地质资料的 90%。近年来,主要开展了馆藏地质档案资料图文数字化、地质资料目录数据库、地质资料专项清理数据库、矿产资源储量空间数据库、重要地质钻孔数据库、地质资料管理与服务信息系统建设等信息化服务项目。

11 积极开展图文地质资料数字化建设

内蒙古地质资料数字化工作开始于2002年。截至2011年底,已累计完成馆藏数字化地质资料7463档,占馆藏档案比例的 66%。其中,公益性地质资料 496 档,矿产类地质资料约 4500 档,其余为物化探、水工环等地质资料 2963 档。地质资料的图文数字化的开展,对全面推进我区国土资源信息化管理,实现馆藏地质资料的社会化共享,推动矿业开发和招商引资都具有十分重要的意义。

12 建立地质资料目录数据库,实现网上查询服务

地质资料目录数据库的建设,为地质资料公开对外服务搭建了信息平台。内蒙古地质资料馆从 2002年开始建立地质资料目录数据库,并在内蒙古国土资源厅的门户网站上向社会提供服务。目前内蒙古地质资料馆已有地质资料目录 14000 余条,并实现了全部上网服务。同时,通过建立现代化的查询服务体系,使利用者能方便、快捷地查到相关信息,提高了馆藏地质档案资料的利用率,方便了借阅者。

13 开展涉密地质资料的清理工作

根据国土资源部的有关工作部署,我院从 2007 年开展了全区地质资料的涉密清理工作。通过对涉密地质资料的清理,建立了按件管理的涉密地质资料管理数据库,可根据涉密数据库掌握资料涉密情况,进一步规范了涉密资料的管理与利用。

14 充分利用馆藏资料,开展并建立全区矿产资源储量空间数据库

矿产资源储量空间数据库建设始于 2002 年,通过在全区范围采集矿产资源储量空间数据,建立省级矿产资源储量空间数据库。该数据库的建立和应用,在我区矿产资源储量管理,采矿权、探矿权审批,建设用地压覆矿产评估以及相关规划等工作中发挥着重要作用。到目前已调阅 4500 多档地质报告计 11万多件,累计完成 2430 个矿区的资源储量空间数据采集及入库工作。矿产资源储量空间数据库的建立及应用,对我区矿产资源储量管理,采矿权、探矿权审批,建设用地压覆、矿产资源评估,以及相关规划等工作发挥着重要作用。

15 利用现有的馆藏资料,全面开展重要钻孔数据库建设

重要钻孔数据库的建设,主要包括矿产地质勘查钻孔数据库、工程地质勘察钻孔数据库、水文地质钻孔数据库、地热钻孔数据库建设。我院将在收集全区不同类型钻孔资料的基础上,按照国土资源部的相关技术要求和工作流程,结合内蒙古矿区和城市地质三维可视化空间数据库建设的技术要求,研究建库标准、工作流程,综合形成重要钻孔数据库建库技术指南。

16 地质资料管理与服务信息系统建设

地质资料管理与服务信息系统的建设,是建立和完善地质资料社会化服务体系的重要工作内容之一。为了提高地质资料管理与服务水平,我院组织开发了地质资料管理与服务信息系统,该系统是在目录数据库、图文数据库、涉密库的基础上建立的集地质资料汇交、地质资料管理、地质资料借阅、地质资料统计分析等功能于一体的综合信息系统。系统包括汇交管理、资料管理、接待管理、借阅办理、借阅服务、资料输出、系统管理等七个子功能模块。现在地质资料管理与服务信息系统在我院已正式使用。

2 应用效果

通过建立地质档案资料信息服务建设,实现了内蒙古自治区地质资料网络化管理和网络化服务,更有利于向有关部门、专业人员和社会公众提供地质资料检索、查询和订阅服务。应用效果主要体现在“提高效率,保护资料,保证安全,便于管理”这四个方面。

21 极大地提高了地质档案资料检索效率

借阅用户凭借账号登录到电子阅览室后,即可进行资料查询。系统将会提供和地质资料相关的所有元数据信息供读者查询,争取在最短的时间内查询到借阅者想要的资料信息。此功能是针对手工查找模式的改进,手工模式已经不能适用于这种大规模数据量的查询。通过借阅者输入信息,电子阅览系统会自动查询符合要求的资料并发送到借阅者面前,查询效率极大提高。

检索的方法有精确查询、按条件查询、模糊查询三种地质工作者熟悉的资料检索方式,另外,系统还可提供按行政区域图形和按标准分幅查询。用户可以根据行政区域、矿产名、资料类别、工作程度、资料题名、编著者、形成单位、语种、起止日期、起止档号快速查询到自己所需要的地质资料;也可以在行政区域图或者 1/25 万、1/20 万、1/5 万分幅图上,快速检索到需要的地质资料,节省了时间,提高了效率。

22 有效地减少了纸质地质资料的磨损

电子阅览系统为借阅者提供多种资料浏览方式。用户可以直接在电脑屏幕上阅览所需的地质资料,还可以将地质资料的图件及文字在电脑屏幕上放大或通过投影仪放大浏览,缩放功能方便借阅者浏览信息,而无须阅览纸质地质资料,从而减少了纸质地质资料的查阅磨损,有效地保护了纸质地质资料的原件。

同时,借阅者可以根据自身需求在电子阅览系统中提交阅览定制信息。工作人员根据阅览定制信息给借阅者复制电子或者打印纸质资料,从而减少了纸质地质资料在复制过程中的磨损。

23 规范了涉密地质资料管理与服务

在进行地质资料社会化服务过程中,要正确处理好“利用”与“保密”关系。在利用中既要积极提供各项服务,又要坚持保密原则,充分发挥公益性服务职能。由于一些地质资料中个别页内有涉密信息,使得整本资料不能外借,地质资料中宝贵的非涉密信息就得不到有效利用。如果整本外借,地质资料上涉密的信息又得不到有效保护。现在,内蒙古自治区地质资料管理与服务信息系统对不同的借阅用户设置密级权限,密级权限对应相应的资料密级,每个用户只能浏览检索其密级权限之内的地质资料。对于没有权限浏览涉密地质资料,系统将自动按页屏蔽涉密地质资料信息。通过进一步规范管理,最大限度地促进了地质资料利用。

24 有力提升了地质档案馆的管理水平

通过内蒙古自治区地质资料管理与服务信息系统应用,提高了我区地质档案的管理水平。实现了地质资料的入库、检索、查询、调阅、智能打印、数据备份和恢复、系统日志等功能,提高了系统数据安全性以及系统智能化程度。创建独立的局域网,以数据库为核心,以电子预览室为载体,实现了信息共享。通过权限设置,地质资料利用者可通过上机方便地查阅、复制所需的文、图地质资料。借阅管理员根据借阅者提交的定制信息,系统自动计费;确认缴费后借阅管理员复印好的纸质资料或刻录好电子光盘资料交予借阅者。另外,资料管理人员还可以按照汇交、借阅者单位性质、借阅目的、地质资料类别等方式进行统计分析,及时、准确地掌握各种地质资料的借阅利用情况。

3 思考与建议

随着国民经济建设的快速发展,各项经济建设与地质工作的关系越来越密切,地质工作的基础性作用日益凸显,各级政府与社会公众对基础地学信息的需求更加迫切,诸多领域亟须地质工作提供多元化、多方位的地质资料信息服务。因此,加强地质资料档案开发利用和服务工作,对于完善资料的社会化服务体系,进而实现地质资料档案的社会化服务和信息共享具有重要意义。但内蒙古地质资料的信息服务系统作为全社会的“共享利用”资源,在开发利用方面却未能尽如人意,“资源共享”范围狭窄,“价值利用”幅度有限。系统还存在一些不足,与兄弟单位相比还有差距,有待今后工作中不断改进完善。我们相信,通过不断地向兄弟单位学习和努力,内蒙古地质资料的信息化服务水平一定会上一个新的台阶,创造更大的价值。

马飞飞1 李莉2 郭慧锦1

(1中国地质调查局发展研究中心;2中国地质调查局武汉地质调查中心)

摘要 中国地质调查局自1999年以来,在数字区域地质调查基本理论与技术方面,开展了系统全面的研究,由2004年数字填图系统RGMap 20升级到2010年的数字地质调查系统DGSS(2010)。自开展此项技术工作,获得了大量的数字地质调查资料,但数字地质调查资料的汇交仍没有标准规范,影响了数字地质调查资料的汇交和验收工作。本文提出了数字地质调查数据库资料的汇交技术要求,包括数字地质调查数据库资料汇交内容、格式要求、文件的编制、组织形式、质量要求及数据检查等几个方面的内容。本汇交技术要求的研究和探索为地质资料汇交人和地质资料管理机构接收、检查地质调查资料提供了依据。

关键词 数字地质调查 数据库资料 汇交技术要求

1 研究现状

中国地质调查局自1999年以来,在数字区域地质调查基本理论与技术方面,开展了系统全面的研究,并于2001年和2002年,相继开展了1:5万和1:25万数字试点填图。至2003年,研制开发的数字填图系统(RGMap),它使野外数据采集的空间定位及数据采集方法发生了根本性变化,填补了我国地学信息野外现场数字采集技术的空白。传统的纸质笔记簿和手图,被具有GPS定位与导航显示、漫游的数字化地理底图、具图形编辑功能和电子笔记簿功能的野外数据采集系统所取代。这种全新的野外数据采集系统具有可视化野外定位、标绘各种地质体和地质界线、地质现象描述、产状记录、采样、素描、照片、野外实测剖面数据等多源空间数据的获取、存储与管理的功能,并采用了结构化数据库与非结构化地质观察现象文本数据库相结合的特点,辅以PRB 字典库,为地质学家野外调查提供了多方位技术支撑。通过4幅1:5万和10幅1:25万数字试点填图试点应用,使数字填图系统已臻于完善,为中国地质调查局全面推广数字填图方法奠定了良好的基础。2004年,数字填图工作在全国正式全面展开,从此,我国在全球真正率先实现了区域地质调查中的计算机技术应用全程化[1~5]。

2004年,数字填图系统由数字RGMap-RGMapGIS-MEMap-MEMapGIS-MEExplo五大子系统构成。RGMap为数字填图野外数据采集子系统、RGMapGIS为数字填图室内综合整理与数据处理子系统、MEMap为矿产资源调查评价探矿工程数据采集子系统、MEMapGIS为矿产资源调查评价矿区数据、控矿工程数据的数据综合、处理、制图子系统、MEExplo为矿产资源调查评价、资源量估算与矿体三维可视化子系统。

2010年,将数字填图野外数据采集系统、数字剖面系统、固体矿产野外数据采集系统、矿产资源调查数据处理与综合分析子系统、资源储量估算系统和矿体三维显示系统等6大系统集成为一体化的数字地质调查系统软件DGSS(2010)。该软件系统由4大子系统构成:①数字地质填图系统,RGMAP(Regional Geological Mapping System);②探矿工程数据编录系统,PEData(Prospecting Engineering Data Documentation System);③数字地质调查信息综合平台,DGSInfo(Digital Geological Survey Information System);④资源储量估算与矿体三维建模信息系统,REInfo(Reserve Estimate &3D Modeling Information System)。

数字地质调查项目数据库资料汇交到目前仍没有标准规范而不能为广大地质工作者和国民经济提供更好的服务,很多数字地质调查项目已经完成工作,但是地质资料却不能及时汇交并提供利用,汇交人不清楚数字地质调查数据库资料应汇交哪些内容,数据应如何组织,接收人不知道如何接收、检查数字地质调查数据库资料,数字地质调查技术方法目前主要运用于1:5万、1:25万区域地质调查和1:5万矿产远景调查项目,因此笔者重点就区域地质调查和矿产远景调查数字地质调查数据库资料的汇交进行了研究和探索,现从数字地质调查数据库资料汇交内容、组织形式、质量要求、数据的验收等几个方面进行了论述。

2 汇交内容

21 区域地质调查形成的数字地质调查数据库资料的汇交内容

汇交内容包括:背景图层库、图幅PRB库、野外手图库、采集日备份、样品数据库、实际材料图库、编稿原图库、空间数据库、综合成果、遥感、勘探工程库、基本信息、数字剖面等。

22 矿产远景调查形成的数字地质调查数据库资料的汇交内容

汇交内容主要包括:背景图层库、图幅PRB库、野外手图库、采集日备份、样品数据库、实际材料图库、编稿原图库、空间数据库、地球化学库、地球物理库、基本信息库、勘探工程库、遥感、综合成果、大比例尺综合图和数字剖面、元数据和各类建库文档等。

3 格式要求

数字地质调查数据库文件的格式要求严格按照数字地质调查系统自动生成的电子文件格式汇交,电子文件的命名、属性结构不得更改;各类成果库的整理应符合相关的数据库建库标准(如地质图空间数据库标准、战略性矿产远景调查数据库建库(数据字典)标准)等。

软件类电子文件的格式原则上不作限制,主要提供项目开展中所使用的软件或根据开发时所用的工具软件而提交相应格式的电子文件。

数据库文件的汇交,应包括数字地质调查项目实施过程中形成的全部数据库文件、元数据文件和数据库所涉及的字典库与系统库,以使数据库能够正常打开,汇交的数据库只能使用数字地质调查系统自带的系统库(SLIB)文件;确保数据库中各个图层齐全,属性完整,参数正确;删除数据库中的冗余文件及文件夹。汇交数据库的同时需汇交与数据库相关的建库工作报告、数据库验收意见、数据库验收报告等文字材料。

以数据为主的数据库(如关系型数据库、属性数据库)应汇交包括所有数据在内的表文件以及与之相关的索引文件、备注文件、容器文件等。

以图形为主的数据库应汇交所有的图形文件、图层文件、外挂库和浏览数据库所必需的系统库、字库、属性库、外部链接文件等相关文件以及与数据库关系密切的其他文件和文件夹。

以光栅图像为主的数据库应汇交所有图像文件及与之相关的其他文件和文件夹。

软件汇交,应包括最终形成的软件系统的安装程序、源代码以及软件使用说明等相关文件和技术文档,如有测试数据也应一并汇交。

非独立使用的软件应提供相应的支持软件或控件,无法提供时应在电子文件登记表的“电子文档说明”中说明获取的方式和途径及其版本、生产商等相关信息。

4 文件的编制

数据库和软件类电子文件汇交时,数据库类文件应保持数字地质调查系统自身文件的组织方式、目录结构和属性结构。数据库类文件编制时按照数字地质调查系统自动生成的文件夹形式进行存放;地质图空间数据库按照《DD2006-06 数字地质图空间数据库标准》进行编制,装饰图层分层进行整饰,整饰图层的命名采用被整饰图层名前面加“a”表示,如 a_GeoPolygonwl,a_GeoPolygonw,地理图层的命名和属性采用国家地理信息中心提供的地理底图的命名和属性进行编制;其他库文件按照战略性矿产远景调查数据库建库(数据字典)标准进行建库; 元数据按照《DD2006-05地质信息元数据标准》,采用元数据采集器进行编制。

“安装程序”、“源代码”、“技术文档”、“测试数据”等类别分类建立文件夹存放相应的电子文件。

数据库或软件类所用到各种工具软件的系统库、字库等相关文件要以独立文件夹的形式与其他与之相关的电子文件存放在一起。如果是整个系统共用一套文件,则可将它们存放在上一级文件夹中,并在电子文件登记表的“电子文档说明”中给予说明。

5 组织形式

每一份数字地质调查资料电子文档以一个独立的子目录(一级子目录)置于根目录下,子目录名即为该份资料的电子文档号,该份电子文档所有的电子文件均置于此子目录下。在一级子目录下建立两个名为“源电子文件”和“存档电子文件”的二级子目录,分别用于存放该份电子文档的源电子文件和存档电子文件。在“源电子文件”子目录下建立一个名为“数据库和软件”的三级子目录,将数字地质调查技术形成的所有数据库资料按照其系统形成的原有的目录结构分类存放到该子目录中。

6 质量要求

数字地质调查数据库资料内容齐全,包括技术文档、原始资料数据库、综合成果数据库、元数据、建库工作报告和质量控制文档等内容。数字地质调查数据库资料需经过专家验收,提供正式的验收记录表、验收意见和验收报告等。各类库文件应按相关规范完成数据库的建库工作任务(重点是空间数据库、地球化学库、地球物理库、样品数据库、综合成果库的建库)。数据库结构和数据表关联关系正确,该数据库文件可由数字地质调查系统运行。数据种类应与报告一致。数据必须分图幅组织。所有的数据库文件必须有正确的投影参数。

7 数据检查

71 齐全性检查

对照任务书、成果报告、成果报告评审意见及数据库文件的验收报告或验收意见书检查数字地质调查数据库文件数据是否汇交齐全,检查内容参照数字地质调查数据库资料汇交内容。

72 完整性检查

对照数字地质调查数据库资料汇交内容与数据库资料电子文档的组织形式检查数据的完整性。重点检查文件、图层、数据表、空间实体的完整性,数据量缺失和数据项缺失,注记的完整性和相关技术文档的完整性等。

73 正确性检查

①按照数字地质调查数据库资料电子文档的组织形式检查数据库文件组织形式的正确性。②对照成果图检查空间数据库文件是否为最终的成果数据,首先检查图元个数的一致性,图元是否有多余或遗漏;其次检查图元数据相对位置的正确性,确保空间数据库文件是最终的成果数据。③数据文件及文件夹命名的正确性:文件存放位置的正确性及数据属性中上下标、大小写等书写格式的正确性。④系统库文件正确性的检查。⑤数据参数的正确性检查。⑥整饰文件的正确性。重点检查整饰图层文件的命名、内容等是否符合相关标准与技术要求。⑦空间数据库的正确性。按照地质图空间数据库文件存储组织结构表进行空间数据库的检查。⑧地理数据的正确性。重点检查地理数据的命名和属性的正确性;地理图层的命名和属性需按照国家地理信息中心提供的地理底图进行命名和属性结构的设置。

8 意义

数字地质调查数据库资料汇交技术要求适用于区域地质调查、区域矿产调查、地质勘探等地质工作采用数字地质调查系统形成的资料的制作、接收、验收和汇交。区域地球化学调查、区域地球物理调查、矿产评价等采用数字地质调查技术形成的资料可参照本汇交技术要求。

本技术要求中的数字地质调查数据库资料的汇交内容、格式要求、文件的编制、质量要求、数据检查及组织形式示例对地质资料汇交人如何汇交数字地质调查资料,资料管理机构的资料管理人员接收、验收此类地质资料起到一定的指导作用,为今后地质资料的社会化服务打下了坚实的基础,使得地质资料的社会化服务水平更上一个台阶。

参考文献

[1]李超岭,于庆文,杨东来,等PRB数字地质填图技术研究[J]地球科学—中国地质大学学报,2003,28(4):377~383

[2]李超岭,张克信,墙芳躅,等数字区域地质调查系统技术研究[J]地球科学进展,2002,17(5):763~768

[3]李超岭,杨东来,于庆文,等数字地质调查与填图技术方法研究[J]中国地质,2002,29(2):213~217

[4]李超岭,于庆文,张克信,等数字区域地质调查基本理论与技术方法[M]北京:地质出版社,2003

[5]李超岭,张克信,于庆文,等数字填图中不同阶段数据模型的继承技术[J]地球科学,2004,29(6):745~752

以上就是关于地质矿产勘探储量估算工作及数据流程分析全部的内容,包括:地质矿产勘探储量估算工作及数据流程分析、全国矿业权管理信息系统、东南沿海成矿带成矿规律及找矿方向综合研究等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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