基于GOCAD的宁芜盆地云台山地区三维地质建模

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1、652—656．2014地质学刊第38卷第4期doi：lO．3969／jissn．1674-3636．2014．04．652基于GOCAD的宁芜盆地云台山地区三维地质建模赵增玉1⋯，陈火根1，潘懋2，贾根1(1．江苏省地质调查研究院，江苏南京210018；2．北京大学地球与空间科学学院，北京100871)摘要：阐述了利用GOcAD软件进行三维地质模型构建的思路及主要步骤，重点介绍其模拟地质界面的3种主要方法。以宁芜盆地云台山地区为例，利用GOCAD模拟了该区地层、岩体及断裂。在构建地形、地层及构造面时，利用剖面建模法以及离散光滑插值技术，快速构建研究区的表面模型。由面模型向体模型转化时

2、，选用G0cAD的sGrid代替solid功能，更加方便准确地反应了真实地质情况。关键词：G0cAD软件；三维地质模型；sGrid；云台山；宁芜盆地；江苏；安徽中图分类号：P628文献标识码：A文章编号：1674—3636(2014)04～0652—05O引言从20世纪80年代开始，各国学者(Carlson，1987；Houlding，1994；Wueta1，2005；Tumer，2006)相继进行三维地质建模理论与方法的研究，其中，三维空间数据模型是三维地质建模的重要研究内容，到目前为止，三维空间数据模型的种类达数十种，其中代表性的有30余种。一般地，将三维空间数据模型分为基于面表示

3、的数据模型、基于体表示的数据模型和混合数据模型(Gongetal，2004)。如最为常见的规则网格(Grid)、不规则三角网(ⅡN)就是基于面表面的数据模型。随着三维地质建模技术的发展和广泛应用，产生了很多非常实用的建模软件，比较有影响的有GOCAD、Geomodeller3D、GSl3D、Earthvision、Vulcan、Micromine、GsIs、3D加d，其中，法国Nancy理工大学研发的GOCAD(GeologicalObjectComputerAidedDesign)发展较为成熟且应用广泛。近年来，我国很多专家学者将GOCAD应用于石油、地质灾害等领域，取得了良好效果。

4、以宁芜云台山地区为例，利用GOCAD进行研究区的三维地质模型构建。1GOCAD软件概述GOCAD地质建模软件是主要应用于地质领域的三维可视化建模软件，在地质工程、地球物理勘探、矿业开发和水利工程中均有广泛的应用，是国际上公认的主流建模软件，该软件充分考虑了地质资料的多源性，提供了多种建模方法，既可建立表面模型，表达空间几何对象，也可建立实体模型，展现空间属性分布，空问分析功能强大。三维地质建模软件实现的关键技术如下。(1)开发了针对地质建模特点的空间插值算法——离散光滑插值算法(DiscretesmoothInterpo—lation，DsI)。DsI用一系列具有物体几何与物理特性的相

5、互连接的节点来模拟地质体，用DsI方法模拟几何与物理特性时，已知节点和地质学中的典型信息将被转化为线形约束，引人到模型生成的过程中。该方法基于图形拓扑，它适用于构建复杂模型和处理模型表面不连续的情况。DsI算法可自由选择和自动调整格网模型，实时交互操作，能够处理一些不确定的数据等特点，决定其在地质建模和可视化中占有重要的位置(董梅等，2008；魏群等，2008；孙涛等，2011)。(2)实现worknow半自动化建模，提供了构造模型(StmcturalModeling)建模和三维储层栅格模型(3DReservoirGridConstmction)建模。构造建模可建立地质体构造模型，模拟

6、地层面或断层面的空间展布形态、位置和相互关系，同时，构造建模还是地震勘探过程中地震反演的重要手段；三维储层栅格收稿日期：2014—03—19；修回日期：2014～05一07；编辑：陆李萍作者简介：赵增玉(1984一)，女，工程师，博士，构造地质学专业，主要从事地质矿产调查评价工作，E—m撕l：zengyul206@163．com第38卷赵增玉等：基于G0cAD的宁芜盆地云台山地区三维地质建模653建模可根据建立的构造模型，将其转换为实体模型，并可对地质体内部属性(如品位)进行计算和综合分析，形成地质体的属性模型。2GOCAD模拟地质界面的主要方法地层、断层建模是三维地质建模最核心的部分

7、，这些面存在于地质体内部，无法直接观察到，GOCAD提供多种方法进行地层、断层的模拟。2．1钻孔分层点建模若研究区通过钻孔等手段获取了大量地质信息，并且地层构造简单，无复杂地质体，此时建立层面、构造面模型相对简单，只需将同一层面或结构面上的数据以X、l，、z的形式整理成文本文件并导人G0cAD，然后利用su血ce—New—FromPointSets命令生成层面或结构面。这种建模方法自动化程度高，适用于简单的工程地质层建模，缺点是无法处理断层。然