王 波, 雷傳揚,2, 劉兆鑫, 范 敏, 王興強, 葉凡忠, 張 堃

(1. 四川省地質(zhì)調(diào)查院稀有稀土戰(zhàn)略資源評價與利用四川省重點實驗室, 四川 成都 610081;2. 四川省地礦局四〇五地質(zhì)隊, 四川 都江堰 611830; 3. 四川省地礦局一〇九地質(zhì)隊, 四川成都 610100)

0 引言

目前,三維建模技術(shù)在展示地表三維景觀方面相對成熟,但對地下三維地質(zhì)模型的表達能力還非常有限,一些三維地學(xué)模擬系統(tǒng)(3DGMS)可以實現(xiàn)對地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的表達,但建成的模型與實際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異較大[1-2]。 不同學(xué)者從不同角度提出了多種三維建模方法[1-19],如面元模型的構(gòu)建常用不規(guī)則三角網(wǎng)建模法(TIN)、邊界表示建模法(B-rep)、 線 框 建 模 法 (Wire Frame)、 網(wǎng) 格 建 模 法(Grid)、斷面建模法(Section)、多層DEM 建模法等。面元模型具表達精確、數(shù)據(jù)量小、易查詢等優(yōu)勢,但算法復(fù)雜、不能表達非均勻?qū)傩?體元模型的構(gòu)建常用三維柵格建模法(Array)、 針體建模法(Needle),四面體格網(wǎng)建模法(TEN)、規(guī)則塊建模法(Regular Block)、非規(guī)則塊建模法(Irregular Block)、實體建模法(Volume)八叉樹建模法(Octree)、三菱柱建模法(TP)、似三棱柱建模法、實體幾何結(jié)構(gòu)建模法(CSG)等,體元模型能有效地表達數(shù)據(jù)場的非均勻性,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法相對簡單,但查詢不易?？紤]到不同數(shù)據(jù)模型都具一定的優(yōu)勢和局限性,提出了不同模型的集成——混合模型,該模型集成了面元模型和體元模型構(gòu)建方法的優(yōu)勢。 混合模型的構(gòu)建常用格網(wǎng)—三角網(wǎng)混合建模法(Grid+TIN)、三角網(wǎng)—實體幾何結(jié)構(gòu)混合建模法(TIN+CSG)、三角網(wǎng)—八叉樹混合建模法(TIN +Octree)、線框—塊體混合建模法(Wire Frame + Block)、實體幾何結(jié)構(gòu)—八叉樹混合建模法(CSG + Octree)、四面體格網(wǎng)—八叉樹混合建模法(TEN +Octree)等。 主要建模數(shù)據(jù)包括鉆孔、地質(zhì)圖、剖面圖、物化探數(shù)據(jù)等,輔助建模數(shù)據(jù)包括構(gòu)造綱要圖、實際材料圖、DEM、地質(zhì)文本資料等,模型整飾數(shù)據(jù)包括遙感影像、數(shù)字線劃圖等[20-29]。

為了精準支撐城市地下空間資源科學(xué)、合理的綜合開發(fā)利用和優(yōu)化城市規(guī)劃布局,成都市正在開展城市地下空間資源地質(zhì)調(diào)查工作,積極推進地下三維地質(zhì)模型建設(shè)。 成都市三維地質(zhì)模型建設(shè)分為四個尺度(圖1):成都市全域三維地質(zhì)框架模型,總面積14335 km2,模型控制深度2000 m;城市地下空間資源地質(zhì)調(diào)查區(qū)三維地質(zhì)模型,總面積約6000 km2,模型控制深度70 ～300 m;地下空間探測區(qū)三維地質(zhì)模型,總面積1584 km2;典型示范區(qū)地上地下一體化三維地質(zhì)模型,建?？偯娣e約45 km2,模型控制深度150 m。 全域三維地質(zhì)框架模型建模面積大,控制深度大,區(qū)內(nèi)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜,地質(zhì)工作程度整體偏低,可用于三維建模的鉆孔、物探、精準剖面等資料相對匱乏,因此,采用基于地質(zhì)剖面的復(fù)雜地質(zhì)體交互式半自動建模方法[20-23]。 本論文根據(jù)地質(zhì)圖、鉆孔、物探剖面等地質(zhì)資料,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景構(gòu)建了成都市全域綜合地質(zhì)剖面,準確刻畫復(fù)雜地質(zhì)體在三維空間的展布情況,在此基礎(chǔ)上再開展模型建設(shè),有效實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)體交互式半自動建模,提高了三維地質(zhì)建模的效率和精準度。

圖1 成都市三維地質(zhì)建模范圍Fig. 1 Scope of geological 3D modeling in Chengdu

1 地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)構(gòu)造

成都市位于四川盆地西部,構(gòu)造上屬于龍門山前中—新生代前陸盆地,該盆地囊括了成都平原大部,構(gòu)造單元劃分為前龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶、川西前陸盆地、龍泉山褶斷帶和川中前陸盆地。 成都平原(川西前陸盆地)西以龍門山為界,東以龍泉山為界,形成了“兩山夾一盆”的構(gòu)造格局(圖2)[30-36]。

1.1.1 前龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶

該帶東以安縣—灌縣斷裂帶為界,是由北川—映秀斷裂(龍門山中央斷裂)、安縣—灌縣斷裂(龍門山山前斷裂)、飛來峰構(gòu)造和一系列北東—南西向斷裂、褶皺組成的具多期復(fù)合特征的規(guī)模巨大的構(gòu)造帶[30]。

圖2 成都市構(gòu)造單元劃分圖(據(jù)參考文獻[30])Fig. 2 Division of tectonic units of Chengdu (After reference[30])

1.1.2 川西前陸盆地

川西前陸盆地是侏羅—白堊紀以來陷落并接納巨厚第四紀沉積形成的斷陷盆地,以大邑—彭州隱伏斷裂、新津—成都—德陽隱伏斷裂和蒲江—新津斷裂為界,該盆地可進一步劃分為西部邊緣構(gòu)造帶、中央凹陷帶和東部邊緣構(gòu)造帶。 西部邊緣構(gòu)造帶,北西以龍門山構(gòu)造帶前緣安縣—灌縣斷裂帶為界,南東以大邑—彭州隱伏斷裂為界,區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列北東向褶皺、斷裂和北西向、近南北向半隱伏斷裂,以及次級凹陷和局部隆起。 中央凹陷帶,位于大邑—彭州隱伏斷裂和蒲江—新津斷裂及其向北東延伸的新津—成都—德陽隱伏斷裂帶之間,是成都平原(坳陷)的主體構(gòu)造,帶內(nèi)主要存在崇州—大邑凹陷、竹瓦鋪深凹陷、高山鎮(zhèn)隆起、聚源崇義鋪隆起,以及北東向和北北西向—近南北向的次級隱伏斷裂。 東部邊緣構(gòu)造帶,北東以蒲江—新津斷裂及其北延的新津—成都—德陽隱伏斷裂為界,成都市主城區(qū)坐落于分界斷裂東側(cè),其東南緣主要發(fā)育一系列走向北東,呈雁列式展布的褶皺,自西至東有熊坡背斜、普興場向斜、蘇碼頭背斜和藉田向斜等[34-35]。

1.1.3 龍泉山褶斷帶

龍泉山褶斷帶是川西前陸盆地和川中陸內(nèi)拗陷盆地間的界線,也是川西前陸盆地的前緣隆起帶,主要由龍泉山復(fù)式背斜及其東、西兩側(cè)相對傾斜的龍泉山斷裂帶組成(龍泉山東坡斷裂、龍泉山西坡斷裂)。 龍泉山復(fù)式背斜前翼陡窄,后翼寬緩,形成一個典型的箱狀背斜,在箱狀背斜的兩個轉(zhuǎn)折端發(fā)育逆沖斷層[35-36]。

1.1.4 川中前陸盆地

位于龍泉山褶斷帶以東,由巖漿雜巖及各類片麻巖構(gòu)成結(jié)晶基底,褶皺基底缺失,蓋層發(fā)育基本完整,主要發(fā)育侏羅系—白堊系地層。 褶皺多為穹隆、短軸背斜及鼻狀構(gòu)造組成的寬緩構(gòu)造[34-35]。

1.2 地層巖性

成都市域范圍內(nèi)地層發(fā)育較為完整,從元古界變質(zhì)巖系至第四系松散堆積均有出露(圖3)[30]。中生代以前的地層巖性較為復(fù)雜,碎屑巖、碳酸鹽巖、火山巖及變質(zhì)巖都有出露,和晉寧期超基性—酸性侵入巖一起出露在安縣—灌縣斷裂以西的前龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶內(nèi)。 安縣—灌縣斷裂以東是成都市域的主體,主要出露晚三疊世含煤碎屑巖和侏羅紀—新近紀紅色碎屑巖,兩套地層總厚度超過3000 m,最厚接近10000 m,地層整體穩(wěn)定,延伸性較好,僅局部少量缺失,或尖滅[34-36]。

市域內(nèi)第四系松散堆積物廣泛分布,成因類型多樣,主要分布在龍泉山以西平原地區(qū),龍泉山以東階地、河流、河谷地區(qū)也有少量分布。 根據(jù)第四系松散堆積物出露情況將抬升區(qū)岷江、沱江、古青衣江水系各級階地分布的第四系松散堆積物劃分為“出露型”,而坳陷區(qū)呈“面型”分布的第四系松散堆積物劃分為“埋藏型”[36-42]。

1.2.1 出露型第四系

岷江水系第四系主要分布在龍泉山以西,在地貌上構(gòu)成三、四、五級階地,在成都平原內(nèi)部,零星分布二級階地,地層由老到新劃分為下更新統(tǒng)磨盤山組(Qp1mp)、下—中更新統(tǒng)牧馬山組(Qp1-2m)、中更新統(tǒng)合江組(Qp2hj)、上更新統(tǒng)廣漢組(Qp3g)。古青衣江水系第四系主要分布在名邛臺地、熊坡背斜以東和彭山—眉山一線岷江以西地區(qū),地層由老到新劃分為下—中更新統(tǒng)蒲江組(Qp1-2pj)、中更新統(tǒng)丹棱組(Qp2dl)和東館組(Qp2dg)。 沱江水系第四系主要沿沱江河谷分布,在地貌上構(gòu)成五級階地,其中四、五級階地零星分布于河谷兩側(cè)的淺丘之上,地層由老到新劃分為中更新統(tǒng)白塔山組(Qp2b)、楊家坡組(Qp2y)和黃鱔溪組(Qp2hs),上更新統(tǒng)藍家坡組(Qp3l),上更新統(tǒng)—全新統(tǒng)資陽組(Qp3-Qhz)[36-38]。

1.2.2 埋藏型第四系

成都平原(凹陷區(qū))除平原區(qū)上部全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)出露于地表外,其余各時代地層均埋藏于平原腹地,成都平原第四系主要由橫切龍門山的橫向河流所產(chǎn)生的沖積扇和扇前沖積平原沉積物等半固結(jié)—松散堆積物構(gòu)成,可劃分為上新統(tǒng)大邑礫巖(N2d)和下更新統(tǒng)(Qp1al)、下—中更新統(tǒng)(Qp1-2al)、中更新統(tǒng)(Qp2al)、上更新統(tǒng)(Qp3al)、全新統(tǒng)(Qhal)等沖積物[41]。

成都平原包括西部邊緣帶、中央凹陷帶和東部邊緣帶三個次級構(gòu)造單元,基底形態(tài)控制了堆積物的厚度變化和空間分布[33]。 西部邊緣帶在都江堰幸福、李家碾和興隆附近基巖埋深分別為253 m、139 m 和89 m。 中央凹陷帶沉降中心總體偏向西側(cè),堆積物具有西厚而東薄的特點,西部基巖一般埋深100 ～300 m,但在郫縣竹瓦鋪和大邑王場一帶埋藏較深,分別為541 m 和380 m;東部廣漢、成都西—雙流一帶基巖埋深一般60 ～100 m;中央凹陷南北兩端基底抬升,彭縣三界橋至什邡一帶基巖埋深為100 ～150 m;南段邛崍、大興場、蒲江一帶60 m左右。 東部邊緣帶基底埋深迅速變淺,堆積物厚度顯著變小,廣漢一帶在30 m 左右,德陽附近為20 ～40 m,成都西為60 m 左右[36]。

圖3 成都市地質(zhì)略圖(據(jù)參考文獻[30-32]修改)Fig. 3 Geological map of Chengdu(modified after reference[30-32])

2 綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建

成都市全域三維地質(zhì)框架模型建模是成都市城市地下空間資源地質(zhì)調(diào)查的一項重要內(nèi)容,考慮到成都市全域建模面積廣、控制深度大、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等特殊性,項目組采用復(fù)雜地質(zhì)體交互式半自動建模方法進行模型構(gòu)建,其核心工作是由地質(zhì)人員構(gòu)建全域綜合地質(zhì)剖面,在此基礎(chǔ)上開展三維地質(zhì)模型的建設(shè)。 成都市全域綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建流程見圖4。

2.1 資料收集與整理

地質(zhì)資料是綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建的基礎(chǔ),收集的地質(zhì)資料越詳實,綜合研究越深入,構(gòu)建的剖面就越精準[43]。 本次工作收集的地質(zhì)資料主要包括成都市域范圍內(nèi)各種比例尺的區(qū)域地質(zhì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)圖,以及地質(zhì)剖面、鉆孔資料、物探資料、數(shù)字高程模型(DEM)和相關(guān)報告、文獻等。

(1)成都市市域涉及綿陽市幅(H48C001002)、成都市幅(H48C002002)和寶興縣幅(H48C002001)等三幅1∶25 萬區(qū)域地質(zhì)圖,通過連圖接邊、地層清理、圖面整飾等過程,形成了一幅完整的成都市全域地質(zhì)圖,作為綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建的基礎(chǔ)地質(zhì)底圖。

(2)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料主要收集了成都平原綜合水文地質(zhì)圖(1∶10 萬)、成都平原工程地質(zhì)圖(1∶10 萬)和綿陽、灌縣、成都、邛崍、簡陽等五幅1∶20 萬水文地質(zhì)圖及相應(yīng)報告,為綜合地質(zhì)剖面圖上含水層、隔水層劃分、以及重要工程巖土體的表達提供了依據(jù)。

(3)構(gòu)造綱要圖是在綿陽市幅、成都市幅和寶興縣幅等三幅構(gòu)造綱要圖的基礎(chǔ)上,對成都市域的構(gòu)造格架進行了梳理,對斷層、褶皺等重新編號,編制了成都市全域構(gòu)造綱要圖。

(4)地質(zhì)剖面包括在成都市域范圍內(nèi)開展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)調(diào)查過程中測制的各類大比例尺地質(zhì)剖面。

(5)目前收集到成都市域范圍內(nèi)的鉆孔資料有兩萬多份,大部分為孔深<100 m 的工程勘察鉆孔,對全域綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建的意義不大,經(jīng)篩選后孔深≥100 m 的鉆孔總共有73 個,其中孔深100 ～200 m 的鉆孔 33 個,孔深 200 ～1000 m 的鉆孔 28 個,孔深>1000 m 的鉆孔12 個,最深鉆孔可達5000 m,這些鉆孔資料為構(gòu)建全域綜合地質(zhì)剖面提供了重要依據(jù)。

圖4 綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建流程Fig. 4 Construction process of comprehensive geological section

(6)在可有效利用鉆孔數(shù)量有限,且分布不均的情況下,物探資料也可作為綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建過程中重要的參考依據(jù),主要收集了成都平原大地電磁深剖面測量成果、成都平原第四系厚度等值線圖等物探成果資料。

(7)地形數(shù)據(jù)采用的是分辨率為30 m 的DEM高程數(shù)據(jù),用于生成剖面地形線。

2.2 剖面部署

根據(jù)成都市地質(zhì)構(gòu)造特征和鉆孔分布情況,部署了全域綜合地質(zhì)剖面。 成都市全域總共布設(shè)了25 條剖面,總長約2002 km,其中大剖面18 條、縱剖面2 條、加密剖面5 條,基本上控制了全域的斷層、褶皺等重要構(gòu)造和地質(zhì)單元(圖5)。

(1)剖面主要根據(jù)鉆孔位置布設(shè),盡量讓剖面經(jīng)過鉆孔或靠近鉆孔,沒有鉆孔控制的剖面主要參考以往地質(zhì)剖面和物探剖面布設(shè)。

(2)大剖面橫貫成都市全域,走向與全域地層構(gòu)造展布方向基本垂直,剖面之間最小間距約5.2 km,最大間距約14.5 km,平均間距8.9 km,完全滿足成都市全域三維地質(zhì)框架模型建模的要求。

(3)縱剖面布置在成都中部平原區(qū)的東西兩側(cè),與大剖面的走向基本垂直,起到劃分建模分區(qū)的作用,以這兩條縱剖面為界可以把成都市全域三維地質(zhì)框架模型分為西部高山區(qū)、中部平原區(qū)和東部低山丘陵區(qū),同時能解決建模區(qū)域過長引起的交互操作不便的問題。

(4)加密剖面主要針對地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)大剖面和縱剖面無法有效控制復(fù)雜地質(zhì)體的情況進行補充。 龍門山邊緣帶地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷層、褶皺、飛來峰等廣泛發(fā)育,18 條大剖面難以對區(qū)內(nèi)所有地質(zhì)體進行有效控制,因此,在大剖面基礎(chǔ)上布設(shè)了5 條加密剖面。

(5)由于大剖面與縱剖面剖面有交叉現(xiàn)象,剖面繪制之前需在交叉點布設(shè)虛擬鉆孔[15],以保證交叉剖面的一致性[16]。 大剖面與縱剖面之間共25 個交叉點,布設(shè)了25 個虛擬鉆孔。

2.3 剖面構(gòu)建的技術(shù)實現(xiàn)

(1)地層標準化。 受西部龍門山造山帶、東部龍泉山斷裂帶影響,成都地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。 不同時期,不同地質(zhì)學(xué)者對成都地區(qū)地層劃分認識不一致,同一地層在不同時期、不同區(qū)域的資料中命名不一致,導(dǎo)致地質(zhì)資料中部分地層、巖層歸屬甄別難度較大[44-45],在構(gòu)建剖面之前要對地層開展標準化處理,將地層劃分統(tǒng)一起來,并按照沉積順序?qū)Φ貙舆M行編碼,建立一個覆蓋建模區(qū)地層的“標準地層編碼表”,以備后續(xù)三維地質(zhì)建模使用。 地層編碼遵循“從新到老、逐層遞增”的原則,即最新的地層編碼為“1”,然后按地層年代逐漸遞增。

(2)比例尺選擇。 為了保證成都市綜合地質(zhì)剖面的分層精度,同時滿足全域三維地質(zhì)框架模型建模的要求,將剖面制圖比例尺設(shè)定為橫比例尺1∶50000,縱比例尺1∶10000;部分短剖面比例尺可根據(jù)分層情況調(diào)整為橫比例尺1∶50000,縱比例尺1∶50000。

(3)確定剖面底界。 成都全域三維地質(zhì)框架模型建?？刂粕疃葹?000 m,要求全域綜合地質(zhì)剖面控制的地層整體厚度要超過2000 m,考慮到成都市域內(nèi)最低海拔為387 m,選擇海拔-1700 m 做為全域綜合地質(zhì)剖面的底界。

(4)生產(chǎn)虛擬鉆孔。 大剖面與縱剖面的交叉處要虛擬鉆孔,虛擬鉆孔以地質(zhì)圖、產(chǎn)狀、地表高程、周邊其他鉆孔或剖面等資料為基礎(chǔ)生產(chǎn)鉆孔分層數(shù)據(jù),做到與其他建模數(shù)據(jù)有較好的一致性。

(5)繪制剖面地層線。 根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)確定地層分界點,將相鄰鉆孔之間同一地層的頂板用實線進行連接以表示地層,在沒有鉆孔控制的地方參考已有的區(qū)域地質(zhì)資料、水文工程地質(zhì)資料、地質(zhì)剖面和物探剖面等數(shù)據(jù),計算地層分層厚度,刻畫斷層、褶皺等構(gòu)造形態(tài),連接不同鉆孔的地層分界點形成剖面地層線。

3 剖面構(gòu)建中遇到的地質(zhì)問題及處理方法

基于25 條全域綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建了成都市全域三維地質(zhì)框架模型,經(jīng)驗證,生成的模型基本能反映成都市全域地質(zhì)體、構(gòu)造等的空間展布情況(圖6)。

成都盆地沉積環(huán)境復(fù)雜,區(qū)內(nèi)地層發(fā)育程度不均衡,在綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建的過程中,經(jīng)常會遇到同時代、同層位的不同地層之間無法延伸的問題,下面提出了幾種解決方法。

成都市域大體可分為龍門山斷裂帶南緣、龍泉山斷裂帶西部和龍泉山斷裂帶東部等三個沉積區(qū),不同沉積區(qū)的地層層序、巖石組合特征、沉積物厚度也有所差別(圖7)。 龍門山斷裂帶南緣出露的地層主要有上三疊統(tǒng)須家河組(T3x)、下—中侏羅統(tǒng)自流井組(J1-2z)、中侏羅統(tǒng)沙溪廟組(J2s)、上侏羅統(tǒng)遂寧組(J3sn)、上侏羅統(tǒng)蓮花口組(J3l)、白堊系夾關(guān)組(K1-2j)、上白堊統(tǒng)灌口組(K2g)、古新統(tǒng)—始新統(tǒng)名山組(E1-2m)和上新統(tǒng)大邑礫巖(N2d),龍泉山斷裂帶西部地區(qū)出露的地層主要有上三疊統(tǒng)須家河組(T3x)、下—中侏羅統(tǒng)自流井組(J1-2z)、中侏羅統(tǒng)沙溪廟組(J2s)、上侏羅統(tǒng)遂寧組(J3sn)、上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)、下白堊統(tǒng)天馬山組(K1t)、下—上白堊統(tǒng)夾關(guān)組(K1-2j)、上白堊統(tǒng)灌口組(K2g)、古新統(tǒng)—始新統(tǒng)名山組(E1-2m)和上新統(tǒng)大邑礫巖(N2d),龍泉山斷裂帶東部地區(qū)出露的地層主要有中侏羅統(tǒng)沙溪廟組(J2s)、上侏羅統(tǒng)遂寧組(J3sn)、上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組下段(J3p1)和上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組上段(J3p2)、下白堊統(tǒng)蒼溪組(K1c)、下白堊統(tǒng)白龍組(K1b)、下白堊統(tǒng)七曲寺組(K1q)、下白堊統(tǒng)古店組(K1g)。

圖5 成都市全域綜合地質(zhì)剖面部署圖Fig. 5 Deployment of comprehensive geological profiles in Chengdu

圖6 成都市全域綜合地質(zhì)剖面格柵效果圖Fig. 6 Grids of comprehensive geological sections in Chengdu

圖7 成都市域主要地層分區(qū)對比圖Fig. 7 Comparison of major stratigraphic divisions in Chengdu

圖8 三種地層連接方式示意圖Fig. 8 Schematic diagram showing three types of strata connection

從圖6 可以看出,龍門山斷裂帶南緣夾關(guān)組(K1-2j)地層之下為蓮花口組(J3l),缺失了天馬山組(K1t);龍泉山斷裂帶西部地區(qū)夾關(guān)組(K1-2j)之下為天馬山組(K1t)和蓬萊鎮(zhèn)組(J3p);龍泉山斷裂帶東部地區(qū)上白堊統(tǒng)及以上地層缺失,與天馬山組(K1t)相對應(yīng)的地層為古店組(K1g)、七曲寺組(K1q)、白龍組(K1b)和蒼溪組(K1c),蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)因分布面積較廣而進一步劃分為了萊鎮(zhèn)組上段(J3p2)和蓬萊鎮(zhèn)組下段(J3p1),這就造成了處在相同層位的地層因分層定名不同在剖面上無法正常延伸的問題。 通過對區(qū)域地層的對比研究,提出了三種解決方法:一是斷層分隔,用分區(qū)斷裂來對不同的地層進行分隔,既符合地質(zhì)規(guī)律,又不影響剖面的合理性(圖8-a);二是相變連接,處在不同沉積區(qū)而層位相同的兩套地層,由于沉積環(huán)境不同而巖性組合稍有差異,在剖面上可以采用相變方式連接,中間以相變界線進行區(qū)分(圖8-b);三是地層尖滅,對于一個沉積區(qū)有而另一個沉積區(qū)缺失的地層,可以采用尖滅的方式處理(圖8-c)。

4 結(jié)論

(1)在建模面積廣、控制深度大、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)采用基于綜合地質(zhì)剖面構(gòu)建三維地質(zhì)模型的方法具有良好的效果,該方法能有效實現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)體人機交互式半自動建模,提高三維地質(zhì)建模的效率和精準度。

(2)本文將剖面構(gòu)建過程中遇到的地層不連續(xù)問題與區(qū)域地質(zhì)規(guī)律充分結(jié)合,提出了三種解決這類問題的方法,充分發(fā)揮了地質(zhì)人員在剖面構(gòu)建中的作用,構(gòu)建的綜合地質(zhì)剖面更準確,生成的三維地質(zhì)模型更能逼真地表達地質(zhì)結(jié)構(gòu)全貌。