铜官山矿田深部构造的三维计算模拟及其找矿意义.pdf

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1、doi：10．16539~．ddgzyckx．2016．05．003卷(Volume)40，期(Number)5，~,(SUM)154大地构造与成矿学页(Pages)928~938，2016，10(October,2016)GeotectonicaetMetallogenia铜官山矿田深部构造的三维计算模拟及其找矿意义刘亮明，曹伟(中南大学计算地球科学研究中心，教育部有色金属成矿预测重点实验室，湖南长沙410083)摘要：计算模拟已成为研究矿田深部三维构造重要可行手段，对深部找矿具有重要意义。基

2、于铜官山矿田地质背景及所获勘查数据特征，我们采用知识驱动下多级约束和多源数据融合建模方法模拟矿田范围内一2000m以上主要地质界面。以逆冲推覆导致断展一断弯褶皱理论模式解释大地测深的电阻率数据，推断地质界面位置，在Micromine．GOCAD耦合平台上在多级约束下融合多源的界面位置数据，以离散光滑插值算法和Delaunay三角网剖分法重构主要地质界面，在计算机虚拟空间再现矿田三维构造格架。结果显示：铜官山岩体和天鹅抱蛋岩体三维形态变化复杂，总体上向西倾，向深部岩体规模快速变小。位于铜官山岩体东

3、接触带的铜官山铜矿田深部无找矿潜力，原因是接触带产状变陡，并且是岩体直接与上泥盆统砂岩接触；矿田深部主要构造为走向NE并沿倾向弯曲的逆冲推覆断层；铜官山背斜东翼含矿的中一上石炭统层位向深部倒转后又在一1200m至一1500m深度返转成向东南缓倾的正常层位，其底部与逆冲推覆断层重合，是深部找矿的有利靶区。关键词：深部构造：三维模型；计算模拟；铜官山矿田中图分类号：P542文献标志码：A文章编号：1001．1552(2016)05．0928—011依据并不充分信息，在三维空间内尽可能准确表征0引言深

4、部构造和了解深部地质过程，计算模拟已成为一随着浅部矿产资源Et益减少，深部找矿不仅成种必不可少的有效方法(赵义来和刘亮明，2011；Liu为找矿勘查重要增储方向，也成为最具挑战性方向eta1．，2012)。随着计算机技术、计算图形学和信息(翟裕生等，2004；刘亮明等，2005；Williams，2005；刘科学发展，复杂地质体形态三维计算模拟在图形生亮明和蔡爱良，2009)。任何矿床空间定位都与构造密成算法、建模方法、不确定性分析、信息融合以及切相关(陈国达，1985)。深部构造的深度隐伏使得

5、深勘查应用等方面都取得令人瞩目的发展(Lorensen部构造的探测和分析存在相当大难度，深部构造研andCline，1987；Mallet，1989，2002；Victor，1993；究实际也就成了深部找矿所面对主要挑战之一。Houlding，1994；Gongeta1．，2004；Xueeta1．，2004；在大多数矿田中，深部构造组成要素在三维空Wueta1．，2005；Turner,2006；Franketa1．，2007；Bistacchieta1．，2008；Calcagnoeta1．

6、，2008；问内复杂多变，传统地质方法显然难以充分揭示勘KaufmannandMartin，2008；Caumoneta1．，2009；查区域内地质要素的特征及其时空规律，这已成为Zanchieta1．，2009；Mingeta1．，2010；Wellmanneta1．，制约成矿理论预测能力主要原因f刘亮明，2007)。要2010；WellmannandRegenauer．Lieb，2012；Bouza-收稿日期：2015．03．05；改回日期：2015—04—0l项目资助：国家自然科学基金项目

7、f41240017和41372338)资助。第一作者简介：刘亮明(1964一)，男，教授，主要从事矿床地质和构造地质研究。Email：lmliu@CSU．edu．cn第5期刘亮明等：铜官山矿田深部构造的三维计算模拟及其找矿意义929Rodriguezeta1．，2014；ElsheikhAHandElsheikhM，官山岩体、天鹅抱蛋岩体应同样为燕山早期岩浆活2014；SaalmannandLaine，2014)，这些成果为三维动产物。计算模拟复杂的深部构造创造了有利条件。围绕3个岩体出露地层为

8、志留系一三叠系(图1)。铜官山矿田是安徽铜陵地区一个主要铜金多金主要地层单元有：①上志留统茅山组(S，，1)，为砂属矿田，矿田内主要矿床有铜官山铜矿、金口岭铜岩、粉砂岩夹砂页岩；②上泥盆统五通组(D3w)，主矿、天马山硫金矿和黄狮涝金矿。虽然这个矿田已要为砂岩，有少量砾岩；③中一上石炭统(c2+3)，主经历长期开发(最早可追溯到唐代)，地表和浅部资要为白云岩、白云质灰岩和灰岩，已变质成大理岩；源已消耗殆尽，但近年来的深部找矿勘查工作显示④下二叠统栖霞组(P1)，主要为生物碎屑灰岩，已深部可能还存