[发明专利]一种深部岩矿高光谱信息三维建模方法

说明书

本发明属于地球科学技术领域，具体涉及一种深部岩矿高光谱信息三维建模方法，该方法具体包括以下步骤：步骤一，钻孔岩心高光谱测量；步骤二，光谱数据标准化；步骤三，光谱测度函数参量计算；步骤五，导入三维地质建模环境；步骤六，建立三维地质网格模型；步骤七，构建三维变异函数模型；步骤八，克里金三维空间插值；步骤九，三维可视化。本发明利用钻孔岩心高光谱技术岩矿信息识别精细、可量化的优势，基于高光谱测量仪获取的钻孔岩心高光谱数据，通过光谱测度函数、三维变异函数、克里金三维空间插值半定量化模拟深部岩矿发育程度，具有建模效率高、模型刻画精细、可定量化等优势。

技术领域

本发明属于地球科学技术领域，具体涉及一种深部岩矿高光谱信息三维建模方法。

背景技术

高光谱技术基于细分的电磁波谱信号探测物质组分，已经成为探测地球物理学的重要分支之一。近年来，随着高光谱测量仪器的不断发展，进一步提升了其在各行业领域的应用前景。在遥感地质领域，探测与地质成矿相关的岩矿信息是主要的应用方向。当前，地物高光谱仪的探测谱段已由可见光、近红外、短波红外拓展到了热红外谱段，能够识别的岩石矿物类型大幅增加，从对与热液相关的蚀变矿物如绢云母、叶腊石、地开石、明矾石、绿泥石、赤铁矿、碳酸盐类等以及各类粘土矿物如高岭石、伊利石、蒙脱石等的识别，拓展到了对造岩矿物如长石类、闪石、辉石、石英等的识别，目前可识别岩矿信息种类及其亚类高达几十种。如何快速、高效地利用如此精细、海量的岩矿高光谱信息，从而更好地服务于深部地质找矿，是亟需进一步解决的问题。

三维地质建模是针对传统地质信息模拟和表达方式不足而发展的前沿新技术。三维地质建模与可视化能够帮助地质人员更直观地了解地质体的三维空间分布形态，分析各种地质现象之间的相互关系，从而更有效地进行地质研究和找矿预测。目前，对于深部岩矿组分、蚀变等信息的三维建模数据源主要基于钻孔地质编录和采样化学分析，前者信息量较为有限，后者在三维空间中分布过于离散，且它们的空间属性多为定性描述而非定量表达，只能建立一些较为简单的结构模型，模拟效果不佳。同时，一些深部的岩矿信息尤其是热液蚀变发育具有非均质性和不确定性，给基于上述方式的建模带来了较大的难度。

钻孔岩心高光谱数据蕴含海量岩矿信息，具有可计算和量化的特征，是深部岩矿信息三维建模的有利数据源。同时，地统计学在不确定性的空间预测方面具有独特的优势。因此需要设计一种新的深部岩矿高光谱信息三维模型构建方法，以改善上述现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种深部岩矿高光谱信息三维建模方法，以实现深部岩矿信息的三维数字化模拟表征，用以解决现有技术中对深部岩矿难以定量建模、无法快速、高效利用岩矿高光谱信息进行深部地质找矿的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种深部岩矿高光谱信息三维建模方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一，钻孔岩心高光谱测量；利用高光谱测量仪获取待编录钻孔岩心的反射、发射光谱数据，并依照钻孔编号、钻孔深度进行整理和排序；

步骤二，光谱数据标准化；根据岩石、矿物类型的诊断性光谱特征和诊断性光谱形态，通过特征波段提取、光谱重采样、光谱去壳处理等对步骤一获取的光谱数据进行标准化处理，分别建立针对每种特定岩矿类型的光谱数据集，每种特定岩矿类型的光谱数据集具有相同的波长范围、波谱分辨率和归一化背景；

步骤三，光谱测度函数参量计算；针对步骤二标准化处理后的特定类型岩矿光谱特征数据集，统一利用光谱测度函数进行测度参量的计算处理，用于表征特定岩矿在岩心段上的发育程度或丰度；

步骤四，构建高光谱测井数据集；基于步骤三计算出的光谱测度参量数据，

结合钻孔数据，按照测井曲线的形式分别构建各钻孔中各岩矿类型的高光谱测井数据集；

步骤五，导入三维地质建模环境；将步骤四构建的用于建模的各钻孔的高光谱测井数据集按照测井曲线的格式，导入三维地质建模平台环境中；