薛林福，李文慶，張 偉，柴社立，劉正宏

吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061

分塊區(qū)域三維地質(zhì)建模方法

薛林福，李文慶，張 偉，柴社立，劉正宏

吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061

區(qū)域三維地質(zhì)建模是區(qū)域三維地質(zhì)調(diào)查的關(guān)鍵。在大量反復(fù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了分塊三維地質(zhì)建模方法，該方法的主要步驟為：以斷裂、巖體邊界和不整合等為邊界，把復(fù)雜的三維地質(zhì)建模區(qū)域分解為內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的建模塊或建模地質(zhì)單元；分別對(duì)各建模塊進(jìn)行地質(zhì)地球物理綜合研究，編制深部地質(zhì)剖面，揭示深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)；采用基于剖面的建模方法按照全區(qū)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建三維地質(zhì)模型；在完成全區(qū)所有建模塊三維地質(zhì)模型構(gòu)建之后，把各個(gè)建模塊的三維地質(zhì)模型集成在統(tǒng)一的三維空間框架下，形成全區(qū)的三維地質(zhì)模型。該方法具有能夠簡(jiǎn)化三維地質(zhì)建模過程、易于修改完善模型、易于集成模型等優(yōu)勢(shì)，能夠克服常規(guī)的基于剖面的三維地質(zhì)建模方法中存在的問題，突破了大規(guī)模區(qū)域三維地質(zhì)建模的瓶頸。在本溪—臨江深部地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用表明，采用該方法可以有效構(gòu)建研究區(qū)的三維地質(zhì)模型，并能充分表達(dá)復(fù)雜的地下深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為開展復(fù)雜地區(qū)大規(guī)模區(qū)域三維地質(zhì)建模提供了一個(gè)重要途徑。

分塊建模；綜合約束；組裝集成；IGeoMod；三維地質(zhì)建模

0 引言

在區(qū)域地質(zhì)、地球物理資料的基礎(chǔ)上，針對(duì)重要成礦帶或礦集區(qū)，建立區(qū)域三維地質(zhì)模型對(duì)于認(rèn)識(shí)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)、尋找隱伏礦床具有十分重要意義。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2012年啟動(dòng)的“三維填圖與深部地質(zhì)調(diào)查”試點(diǎn)項(xiàng)目標(biāo)志著我國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查正在向3.0時(shí)代邁進(jìn)。

我國(guó)數(shù)十年地質(zhì)工作積累了豐富的地質(zhì)資料。通過深部地質(zhì)調(diào)查與綜合三維地質(zhì)研究構(gòu)建三維地質(zhì)模型，可以加深我國(guó)地質(zhì)研究程度，為深部地質(zhì)找礦提供支撐條件。

區(qū)域三維地質(zhì)建模是一項(xiàng)高度綜合和非常復(fù)雜的系統(tǒng)性地質(zhì)研究工作。區(qū)域三維地質(zhì)建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與資料主要是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域地球物理、少量鉆孔、非震地球物理剖面等方面的資料，如何在這些資料的基礎(chǔ)上構(gòu)建起地下一定深度范圍內(nèi)的三維地質(zhì)模型是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作；雖然世界許多國(guó)家的科學(xué)家做了大量探索性的研究工作，但目前尚缺乏有效開展大規(guī)模區(qū)域三維地質(zhì)模型構(gòu)建的方法[1-3]。

目前在礦體三維地質(zhì)建模[4-5]和油藏三維地質(zhì)建模[6-7]方面開展的研究工作較多，在市場(chǎng)上有多款成熟的三維地質(zhì)建模軟件。雖然在區(qū)域三維地質(zhì)建模方面也開展了一些工作，但沒有有效方法用于構(gòu)建區(qū)域三維地質(zhì)模型[8-11]。

實(shí)現(xiàn)從二維區(qū)域地質(zhì)調(diào)查到三維區(qū)域地質(zhì)調(diào)查主要面臨著兩個(gè)難題：1)如何充分利用已有地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)資料進(jìn)行地下地質(zhì)推斷，獲取深部地質(zhì)信息；2)如何通過綜合已有的地質(zhì)、地球物理資料構(gòu)建區(qū)域三維地質(zhì)模型。筆者主要針對(duì)第二個(gè)問題提出構(gòu)建區(qū)域三維地質(zhì)建模的方法。

基于地質(zhì)剖面的三維地質(zhì)建模方法[12-13](簡(jiǎn)稱剖面建模法)是構(gòu)建區(qū)域地質(zhì)模型的主要方法之一。在建模區(qū)域小、構(gòu)造簡(jiǎn)單的情況下，構(gòu)建三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于大面積的復(fù)雜區(qū)域(例如一個(gè)1∶25萬圖幅范圍)，采用通常的剖面法很難進(jìn)行區(qū)域三維地質(zhì)模型構(gòu)建，主要困難在于：一般三維地質(zhì)建模方法是通過在一個(gè)地區(qū)編制一系列指定方向的地質(zhì)剖面，然后在這些剖面的基礎(chǔ)上建立三維地質(zhì)模型。采用這種方法主要面臨3個(gè)問題：1)指定的剖面方向很難保證剖面走向垂直于主要構(gòu)造線方向，從而造成剖面繪制的復(fù)雜性，并且不易沿剖面進(jìn)行地球物理反演；2)在三維地質(zhì)建模過程中，需要對(duì)剖面間的地質(zhì)界線進(jìn)行連接，形成三維地質(zhì)界面，但由于存在斷裂切割和巖體侵入等復(fù)雜情況，地質(zhì)建模的復(fù)雜性增加，甚至難以控制；3)面對(duì)一個(gè)大的復(fù)雜的建模區(qū)域，難以進(jìn)行有效合理的建模任務(wù)分配。

在大量反復(fù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，筆者提出了分塊三維地質(zhì)建模方法，該方法適合構(gòu)建大區(qū)域復(fù)雜的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，經(jīng)在“本溪--臨江深部地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目中的應(yīng)用，證實(shí)該方法行之有效。

1 分塊三維地質(zhì)建模方法及其優(yōu)勢(shì)

1.1 分塊三維地質(zhì)建模方法

分塊(或分單元)三維地質(zhì)建模方法(block-divided 3D geologic modeling)是指以斷裂、巖體邊界和不整合等地質(zhì)界線為邊界，把研究區(qū)劃分為一系列區(qū)塊或地質(zhì)單元(稱之為塊，或建模塊、或建模地質(zhì)單元)；分別對(duì)這些區(qū)塊和地質(zhì)對(duì)象(斷裂構(gòu)造和巖體)進(jìn)行地質(zhì)地球物理綜合研究，編制深部地質(zhì)剖面，揭示深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)，按照全區(qū)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建三維地質(zhì)模型；在完成全區(qū)所有區(qū)塊和地質(zhì)對(duì)象三維地質(zhì)模型之后，把單個(gè)模型組合在統(tǒng)一的三維空間框架下，形成全區(qū)的三維地質(zhì)模型。分塊三維地質(zhì)建模的核心思想是“分塊建模、綜合約束、統(tǒng)一集成、逐步完善”。綜合約束是指在地質(zhì)理論和地質(zhì)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，在進(jìn)行深部地質(zhì)推斷解釋的過程中，充分利用地質(zhì)、地球物理、鉆探等資料作為已知約束條件，盡可能保證深部地質(zhì)推斷解釋的可靠性。統(tǒng)一集成是指在統(tǒng)一的三維空間框架下，把分別建立的地質(zhì)單元模型組裝集成到三維空間框架下，形成具有不同深度范圍、不同詳細(xì)程度的三維地質(zhì)模型。

一個(gè)地區(qū)地下三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型需要經(jīng)過長(zhǎng)期工作積累，不斷獲取地下地質(zhì)信息，才能夠逐步完善。

1.2 分塊三維地質(zhì)建模的優(yōu)勢(shì)

分塊三維地質(zhì)建模方法是針對(duì)上述問題提出的一種更加有效的區(qū)域三維地質(zhì)建模方法。該方法的主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下方面。

1)簡(jiǎn)化了建模過程。分塊建?？梢园岩粋€(gè)復(fù)雜的大區(qū)域三維地質(zhì)建模過程簡(jiǎn)化為一個(gè)局部的、內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的小區(qū)域，對(duì)小區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)研究及建模相對(duì)簡(jiǎn)單。分塊建模的概念使在大區(qū)域開展團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行三維地質(zhì)建模研究更加方便，可以為團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)成員分配建模塊，最后統(tǒng)一集成。該方法大大簡(jiǎn)化了三維地質(zhì)建模和可視化的復(fù)雜性，使地質(zhì)研究人員經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)就可基本掌握復(fù)雜區(qū)域三維地質(zhì)建模與可視化的流程。同時(shí)，在三維信息系統(tǒng)中，分塊、分對(duì)象的三維地質(zhì)對(duì)象表示方法，有利于三維信息的管理與信息傳輸，使大規(guī)模的三維信息系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行。

2)易于完善模型。三維地質(zhì)調(diào)查是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，隨著獲得的深部地質(zhì)信息不斷增多，對(duì)地下地質(zhì)的認(rèn)識(shí)不斷深入，已有模型需要逐步修改。分塊三維地質(zhì)調(diào)查方法允許對(duì)特定地質(zhì)單元進(jìn)行修改完善，而不需要對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行修改。

3)易于集成模型。易于把不同尺度、不同內(nèi)容的三維地質(zhì)調(diào)查成果按照統(tǒng)一的三維空間坐標(biāo)系統(tǒng)，集成到統(tǒng)一的三維地質(zhì)信息系統(tǒng)中。目前在我國(guó)已開展了許多不同比例尺和不同深度的三維地質(zhì)調(diào)查，這些工作在本質(zhì)上是一致的，主要是為了揭示地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其差異在于研究對(duì)象不同。通過建立統(tǒng)一的三維空間參考系統(tǒng)，不同類型與不同尺度的三維地質(zhì)調(diào)查與深部地質(zhì)調(diào)查結(jié)果均可集成到統(tǒng)一的三維地質(zhì)調(diào)查信息系統(tǒng)中。

分塊三維地質(zhì)調(diào)查方法是在我國(guó)開展深部地質(zhì)調(diào)查，使地質(zhì)研究從二維走向三維的有效方法。采用該方法，在現(xiàn)有區(qū)域調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展地球物理工作和地表地質(zhì)工作，獲取地質(zhì)體空間展布信息，可以建立我國(guó)區(qū)域三維地質(zhì)模型及三維地質(zhì)信息系統(tǒng)。

2 分塊三維地質(zhì)建模流程

分塊三維地質(zhì)建模是在建模區(qū)塊(或單元)劃分的基礎(chǔ)上開展的，主要包括：建模塊劃分、分塊圖切剖面、地球物理反演、把剖面導(dǎo)入三維地質(zhì)建模系統(tǒng)、構(gòu)建塊三維地質(zhì)模型、模型修改與集成等步驟(圖1)。

2.1 建模塊劃分

原則上以斷裂、巖體邊界和不整合作為建模塊的劃分邊界，一個(gè)建模塊是由斷裂和巖體邊界圍限的閉合區(qū)域，可以根據(jù)建模塊區(qū)域的中心地理坐標(biāo)進(jìn)行建模塊編碼。在實(shí)際進(jìn)行建模塊劃分的過程中，存在一些特殊情況需要考慮：1)一個(gè)較大區(qū)域不存在由斷裂和巖體所圍限的閉合區(qū)域，可以根據(jù)實(shí)際情況，通過輔助線進(jìn)行建模塊劃分。2)一個(gè)較小區(qū)域存在大量的小巖體侵入，可以暫時(shí)忽略巖體的存在，在巖體模型建立后對(duì)原地層塊模型進(jìn)行交切處理。

區(qū)域三維地質(zhì)調(diào)查過程中主要包括地層、斷裂、巖體三類地質(zhì)對(duì)象，斷裂和巖體可以作為單獨(dú)地質(zhì)對(duì)象進(jìn)行三維地質(zhì)建模。地層常遭受褶皺并被斷裂切割、巖體侵入，對(duì)地層進(jìn)行三維建模的核心問題之一是進(jìn)行褶皺構(gòu)造分析。所謂分塊既包括了地層單元塊的劃分，又包括了巖體單元和斷裂構(gòu)造的劃分。

2.2 分塊圖切剖面

根據(jù)每個(gè)塊地層的總體走向設(shè)計(jì)圖切剖面的方向。圖切剖面可以設(shè)計(jì)為一系列平行剖面，也可設(shè)計(jì)為隨地層走向變化而變化的剖面。剖面與剖面不能相交。剖面間距取決于地質(zhì)情況的復(fù)雜度，在地質(zhì)界線變化復(fù)雜的地區(qū)剖面的間距適當(dāng)減小，在地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的部位可以加大剖面間距。一個(gè)建模塊的第一條剖面和最后一條剖面應(yīng)盡可能控制建模塊的范圍。圖2為進(jìn)行分塊圖切剖面三維地質(zhì)建模軟件IGeoMod用戶界面。IGeoMod是課題組成員擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維地質(zhì)建模系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了地質(zhì)知識(shí)庫，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)數(shù)據(jù)管理、塊管理、圖切剖面、剖面管理、三維地質(zhì)對(duì)象生成、地球物理模型導(dǎo)出等功能。

a.地質(zhì)圖；b.劃分建模塊后的地質(zhì)圖；c.IGeoMod軟件圖切剖面；d.重磁剖面聯(lián)合反演；e.GoCAD中導(dǎo)入三維剖面；f.GoCAD中形成單個(gè)建模塊；g.建模塊的組合與拼接。圖1 分塊三維地質(zhì)建模流程圖Fig.1 Flow diagram of block-divided 3D geologic modeling

地質(zhì)剖面可以分為主干剖面、聯(lián)絡(luò)剖面和約束剖面三類。主干剖面是垂直于構(gòu)造線的剖面，用于構(gòu)建三維地質(zhì)模型；聯(lián)絡(luò)剖面為平行于構(gòu)造線的剖面，用于建立主干剖面之間的關(guān)系；約束剖面是指需要進(jìn)行地球物理反演的剖面，用于對(duì)建模塊內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行約束的剖面。

2.3 綜合約束地下地質(zhì)推斷解釋

在一個(gè)建模塊內(nèi)，在構(gòu)造主體部位選擇若干條剖面進(jìn)行地球物理反演，約束由區(qū)域地質(zhì)資料推斷的地下地質(zhì)情況。地震和非震地球物理資料對(duì)約束地下地質(zhì)情況具有重要作用?？梢缘卣鹌拭娼忉尩牡刭|(zhì)界面構(gòu)建地下地質(zhì)界面。對(duì)非震地球物理資料而言，可以采用MT-重力-磁測(cè)資料聯(lián)合反演獲取地下地質(zhì)信息，對(duì)比圖切地質(zhì)剖面與非震地球物理聯(lián)合反演剖面解釋結(jié)果，對(duì)圖切剖面進(jìn)行適當(dāng)修改。

多種方法研究表明，現(xiàn)有地球物理方法及組合均難以直接揭示地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。深部地質(zhì)情況在大多數(shù)情況下需要在各種約束條件下，采用地質(zhì)、地球物理綜合方法手段進(jìn)行深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷解釋。其約束條件主要有：概念地質(zhì)模型、地表地質(zhì)特征、地球物理資料、鉆孔資料等。

2.4 三維地質(zhì)建模

在圖切剖面的基礎(chǔ)上，分別把各建模塊的剖面導(dǎo)入三維建模系統(tǒng)(如GoCAD、EarthVision等)中，采用由線到面的建模工具，把相同地質(zhì)界線連接起來形成三維地質(zhì)界面。

2.5 模型修改與模型集成

隨著資料的不斷更新及地質(zhì)認(rèn)識(shí)的不斷深入，可以在分塊建模的基礎(chǔ)上，對(duì)模型中不合理的地方進(jìn)行逐塊逐對(duì)象單獨(dú)修改。將已構(gòu)建的塊或地質(zhì)對(duì)象模型統(tǒng)一于同一個(gè)三維空間坐標(biāo)系，編輯修改地質(zhì)對(duì)象之間的三維空間拓?fù)潢P(guān)系，形成研究區(qū)范圍內(nèi)的三維地質(zhì)模型。

圖2 三維地質(zhì)建模軟件IGeoMod用戶界面Fig.2 User interface of IGeoMod for 3D geologic modeling sofeware

圖3 地質(zhì)圖及建模塊劃分Fig.3 Geological map and built block division

3 分塊三維地質(zhì)建模方法應(yīng)用

為了進(jìn)一步說明分塊三維地質(zhì)建模的基本方法與流程，選擇遼寧省本溪市橋頭鎮(zhèn)--南芬鄉(xiāng)地區(qū)作為實(shí)例，進(jìn)行了三維地質(zhì)建模研究。

3.1 地質(zhì)背景

遼寧省本溪市橋頭鎮(zhèn)--南芬鄉(xiāng)位于龍崗地塊太子河坳陷，基底為太古宙表殼巖及花崗質(zhì)巖石，以及古元古代遼河群，沉積蓋層為新元古代青白口系--古生界。該區(qū)主要發(fā)育北東和北西向兩組斷層，其中寒嶺--偏嶺斷層(F1)為該區(qū)重要的斷裂構(gòu)造[14]，對(duì)太古宙條帶狀含鐵建造(BIF)型鐵礦具有明顯控制作用。由于斷裂切割作用強(qiáng)烈，研究區(qū)表現(xiàn)為明顯的斷塊構(gòu)造格局。

研究區(qū)(圖3)總體呈現(xiàn)為一個(gè)復(fù)背斜，褶皺軸近南北向，核部發(fā)育了青白口系釣魚臺(tái)組(Qnd)、南芬組(Qnn)和橋頭組(Qnq)，局部出露太古宙變質(zhì)基底巖系。翼部分別發(fā)育了震旦系康家組(Zk)、堿廠組--饅頭組(∈j-m)、張夏組(∈z)、崮山組-炒米店組(∈gs-cm)、冶里組--亮甲山組(∈Oy-l)、馬家溝組(Om)、月門溝群(包括本溪組Cb、太原組CPt、山西組CPs)。

3.2 分塊與圖切剖面

以斷裂為邊界，可以把研究區(qū)劃分為一系列建模塊或建模地質(zhì)單元，建模塊以其中心地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼(圖3)，如南芬鄉(xiāng)所在建模塊的編號(hào)為55214、橋頭鎮(zhèn)所在的建模塊編號(hào)為56808。

a.由a、b、c、d四塊模型的組合；b.模塊55113；c.模塊56808；d.模塊55214；e.模塊56209。圖4 三維地質(zhì)模型圖Fig.4 3D geological model diagram

3.3 三維地質(zhì)模型

圖4a中的模型是由55113、56808、55214和56209四個(gè)建模單元組裝而成的，這四個(gè)建模塊所在位置如圖3所示。建模塊55113位于橋頭鎮(zhèn)西南，其西側(cè)、北側(cè)、東側(cè)邊界為逆斷層，東側(cè)邊界與連山關(guān)巖體相關(guān)的邊界為所謂的變質(zhì)核雜巖構(gòu)造[15]。古元古界浪子山組(Pt1l)和里爾峪組(Pt1lr)構(gòu)成了以連山關(guān)巖體為背斜核部的穹窿狀背斜構(gòu)造東南翼的一部分(圖4b)。釣魚臺(tái)組--橋頭組呈傾向西北的單斜構(gòu)造，綜合地質(zhì)和地球物理分析，該建模塊所在區(qū)域最大基底埋深約為4.4 km。

建模塊56808位于橋頭鎮(zhèn)(圖4c)，其東南側(cè)邊界為傾向西南的逆斷層F2，西北側(cè)邊界斷裂為寒嶺--偏嶺斷裂F1，西南側(cè)斷裂為F5，東北端邊界斷裂為F4，傾向西南，傾角55°。該塊的西南部為一個(gè)向斜構(gòu)造，核部為張夏組，翼部為寒武系堿廠--饅頭組、震旦系康家組；中部發(fā)育新元古青白口系，東北部出露中太古宙大峪溝組(Ar2d)、茨溝組(Ar2c)，以及新太古代齊大山片麻巖。三維建模表明，含鐵建造茨溝組延伸在F4斷裂之下，在牛心臺(tái)斷裂之下仍有發(fā)育，最大埋深<2.4 km。

建模塊55214位于本溪南芬區(qū)(圖4d)，圍限在斷裂F2、F6和F7之間，為橋頭--南芬復(fù)背斜核部的重要組成部分，主要發(fā)育青白口系，在青白口系下發(fā)育古元古界浪子山組。

建模塊56209位于思山嶺地區(qū)(圖4e)，圍限在斷裂F2、F3和F7之間。該塊地層條帶的總體呈NE向，東南側(cè)發(fā)育一個(gè)褶皺軸呈NE向的向斜構(gòu)造，向斜核部為寒武系固山組--米店組。在該向斜下存在含鐵建造，根據(jù)該建模塊兩側(cè)的含鐵建造的發(fā)育情況及地球物理反演結(jié)果，推測(cè)該建模塊深部存在含鐵建造，含鐵建造的最大埋深為2.9 km，具有深部鐵礦找礦遠(yuǎn)景。

4 結(jié)論

1)分塊三維地質(zhì)建模方法通過把復(fù)雜的三維地質(zhì)建模區(qū)域分解為內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的建模塊或建模地質(zhì)單元，分別對(duì)這些建模塊進(jìn)行建模，從而為開展大規(guī)模區(qū)域三維地質(zhì)建模提供了一個(gè)重要途徑。

2)分塊三維地質(zhì)建模方法具有符合地質(zhì)研究習(xí)慣、簡(jiǎn)單、易于管理和分工協(xié)作、易于修改完善等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)對(duì)開展大規(guī)模構(gòu)建三維地質(zhì)模型、方便模型管理、易于建立三維地質(zhì)信息系統(tǒng)均具有重要意義。

3)實(shí)際應(yīng)用表明，分塊三維地質(zhì)建模方法適用于構(gòu)建復(fù)雜大區(qū)域的三維地質(zhì)模型，為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查由二維走向三維提供了重要方法和工具。通過區(qū)域三維地質(zhì)建模，可以揭示深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為深部地質(zhì)研究和深部找礦提供重要參考依據(jù)。

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A Method of Block-Divided 3D Geologic Modeling in Regional Scale

Xue Linfu, Li Wenqing, Zhang Wei, Chai Sheli, Liu Zhenghong

College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130061, China

3D geological modeling in regional scale is the key to regional 3D geological survey. On the basis of a large number of practices, we have put forward the method of block-divided 3D geological modeling. The steps of the method include: dividing complex 3D model-building region into simple model-building blocks or model-building units, conducting geological and geophysical comprehensive researches and drawing geological cross sections and revealing deep geological structures in every model-building block, constructing 3D geological model for every model-building block with unified coordinate system by the model-building method based on cross section, and creating 3D model for whole region by integrating the model of every model-building block into unified 3D space framework after all models have been constructed in study region. There are three advantages for the method, which is easy to simplify the processes for constructing models, easy to modify models and easy to integrate models. The method able to overcome the problems of general 3D geological modeling method based on the cross section, and to break the bottleneck for large scale regional 3D geological modeling. The application of the method to deep geological survey in Benxi-Linjiang area has showed the method can effectively construct a 3D geological model of the study area, can fully depict complex deep underground geological structures, and provide an important way for constructing 3D model in a large complex region.

block-divided modeling; synthesis constraints; integrated assembly; IGeoMod;3D geologic modeling

10.13278/j.cnki.jjuese.201406305.

2014-02-27

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目(1212011220247)

薛林福(1962--)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事數(shù)字地質(zhì)及地質(zhì)地球物理綜合的研究，E-mail:190780877@qq.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201406305

P628.3

A

薛林福，李文慶，張偉，等. 分塊區(qū)域三維地質(zhì)建模方法.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2014,44(6):2051-2058.

Xue Linfu, Li Wenqing, Zhang Wei, et al. A Method of Block-Divided 3D Geologic Modeling in Regional Scale.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2014,44(6):2051-2058.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201406305.