國內(nèi)外已有礦山的勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明,礦山深部存在巨大的資源潛力,但是深部潛在資源的尋找仍然面臨著巨大的困難和風(fēng)險(xiǎn),這是由老礦山具有勘探開發(fā)程度高、預(yù)測評(píng)價(jià)及找礦向深部三維空間發(fā)展、礦山生產(chǎn)對(duì)物化探異常信息產(chǎn)生干擾等固有特點(diǎn)所決定的。

作者針對(duì)危機(jī)礦山及老礦山深部找礦預(yù)測的問題,在多年開展隱伏礦體立體定量預(yù)測探索性研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合由中南大學(xué)負(fù)責(zé)承擔(dān)的國家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題“銅陵地區(qū)危機(jī)銅礦山大比例尺定位預(yù)測技術(shù)開發(fā)”(課題編號(hào):2006BAB01B07)、國家973計(jì)劃前期研究專項(xiàng)課題“危機(jī)礦山接替資源大比例尺定位預(yù)測基礎(chǔ)研究”(課題編號(hào):2007CB416608)和銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司校企合作科研課題“銅陵地區(qū)鳳凰山銅礦深邊部隱伏礦體立體定量預(yù)測”,以安徽銅陵銅多金屬礦集區(qū)內(nèi)資源緊缺的鳳凰山礦田為研究對(duì)象,引入三維地質(zhì)建模(3DGM)及三維可視化技術(shù),研究探索隱伏礦體預(yù)測的三維化、定量化及可視化技術(shù),重點(diǎn)突破了復(fù)雜地質(zhì)體三維形態(tài)分析、控礦地質(zhì)因素場模擬、成礦信息三維定量提取等關(guān)鍵技術(shù),初步形成了隱伏礦體三維可視化預(yù)測的理論與方法體系。

該研究采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng))與概念模型(知識(shí)驅(qū)動(dòng))相結(jié)合的技術(shù)思路,追求預(yù)測評(píng)價(jià)過程及成果的三維化、定位化、定量化、精細(xì)化和可視化。研究以安徽銅陵鳳凰山礦田為例,通過綜合地質(zhì)分析和成礦規(guī)律總結(jié),構(gòu)建了礦體定位預(yù)測概念模型。在地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)和物化探數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)上,采用三維地質(zhì)建模技術(shù),對(duì)地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦體等地質(zhì)體進(jìn)行了推斷和圈定,構(gòu)建了地質(zhì)體的線框模型與塊體模型?；诙ㄎ活A(yù)測概念模型和地質(zhì)體三維塊體模型,通過地質(zhì)空間定義和立體單元?jiǎng)澐?建立了巖體及其表面形態(tài)起伏、接觸帶、地層及褶皺構(gòu)造、斷層等控礦地質(zhì)因素的三維柵格場模型。在定量分析控礦地質(zhì)因素與礦化分布的關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立了反映這種關(guān)聯(lián)關(guān)系的礦體立體定量預(yù)測模型。利用預(yù)測模型,得到了礦田深部立體單元的品位、金屬量和含礦概率的預(yù)測結(jié)果,并建立了預(yù)測成果數(shù)據(jù)庫。采用科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了預(yù)測成果的三維可視化呈現(xiàn),建立了預(yù)測成果的三維柵格模型,開發(fā)了預(yù)測成果三維可視化查詢系統(tǒng),繪制了分層單元礦化指標(biāo)預(yù)測成果圖及等值線圖?；陬A(yù)測成果數(shù)據(jù)庫,圈定了深部找礦立體靶區(qū),為深部找礦工程的設(shè)計(jì)布置提供未知礦體的位置、品位和金屬量等信息的指導(dǎo)。

本專著即是上述研究成果的歸納和總結(jié),按照“地質(zhì)信息集成—成礦信息定量提取—立體定量預(yù)測”的主線攥寫,涵蓋了著者開展隱伏礦體三維可視化預(yù)測研究的基本思路、技術(shù)路線、工作過程、工作內(nèi)容和研究成果等。隱伏礦體三維可視化預(yù)測技術(shù)在危機(jī)礦山深部找礦工作中的應(yīng)用和推廣,可有效地提高危機(jī)礦山隱伏礦體預(yù)測的精度和成功率,大幅度地降低危機(jī)礦山深部找礦勘探的成本,對(duì)于解決我國當(dāng)前面臨的危機(jī)礦山可接替資源問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我們期待,該專著的出版能夠幫助地質(zhì)找礦領(lǐng)域的廣大地質(zhì)科研工作者、教育工作者和生產(chǎn)第一線的地質(zhì)人員掌握隱伏礦體三維可視化預(yù)測技術(shù),促進(jìn)我國隱伏礦體定位定量預(yù)測理論與方法的研究和實(shí)踐,推動(dòng)礦山深部找礦工作。同時(shí),書中提供了大量的隱伏礦體三維可視化預(yù)測研究相關(guān)的大量插圖和表格,可作為原始素材供相關(guān)研究和教學(xué)工作直接使用,具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。

本專著由毛先成主筆,鄒艷紅、陳進(jìn)、賴健清、彭省臨參加共同攥寫完成,最后由毛先成統(tǒng)稿、修改和定稿。參加研究工作的主要人員還有:鄧浩、周勝、陳春、唐艷華、曾文波、汪凡云、潘勇、趙瑩、胡超。中南大學(xué)邵擁軍為本研究提供了熱情的幫助和指導(dǎo),楊斌、胡斌、楊牧、王雄軍、席振銖、彭先定為本研究提供了幫助。銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司在課題立項(xiàng)、資料收集、野外工作、研究經(jīng)費(fèi)、技術(shù)人員等方面提供了全面的支持和幫助。在研究工作整個(gè)過程中,得到了銅陵公司呂才玉、呂俊武、疏志明、王勇、俞滄海、王建青、袁新洪、汪宏等提供的各種幫助。在現(xiàn)場、野外和坑道地質(zhì)調(diào)查工作中,得到了銅陵公司鳳凰山銅礦詹德光、汪齊全、楊文、毛薦新、魏代煥、唐樹平的大力支持和協(xié)助。在原始資料的收集與整理工作過程中,銅陵公司鳳凰山銅礦唐樹平、魏代煥等提供了全方位的協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和幫助。本研究還利用了銅陵鳳凰山銅礦二輪找礦項(xiàng)目的部分資料。中南大學(xué)出版社及陳海波、唐少軍、汪凡云為本專著的出版提供了選題申報(bào)、出版基金申請(qǐng)、審稿編輯等方面的支持和幫助。中南大學(xué)戴塔根教授仔細(xì)地審閱了全文,并提出了寶貴的修改意見。在此一并向以上為本研究及專著出版提供支持和幫助的單位及個(gè)人表示衷心的感謝。

本書為國家出版基金項(xiàng)目和“十二五”國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目圖書。

由于研究深度和水平所限,書中難免存在疏漏、不足和錯(cuò)誤之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)和指正。

毛先成

2010年12月