[发明专利]基于剖面线和龙骨线控制的倒转褶皱三维地质建模方法

说明书

基于剖面线和龙骨线控制的倒转褶皱三维地质建模方法，该方法首先根据地层底部界线所属的年代地层分别向地层底部界线赋予年代属性；再改变地层底部界线的界线控制点顺序，绘制与地层底部界线相交的龙骨线，利用三角剖分构建得到该年代地层的底界面；接着构建初始三维地质体模型；最后利用所有年代地层的底界面对初始三维地质体模型依次剪切，得到倒转褶皱精细的三维几何结构模型；该方法利用剖面地层线和龙骨线得到一系列空间有序分布均匀的散点集合，克服了常规插值方法空间散点混乱，地层底界面无法构建的问题，同时由于龙骨线的添加，使得地质认知可以融入控制地界面的形态，界面也更加符合实际地质意义。

技术领域

本发明涉及一种基于剖面线和龙骨线控制的倒转褶皱三维地质建模方法，属于三维地质结构建模领域。

背景技术

锰在国民经济中占有十分重要的战略地位，随着地表矿、浅部矿、易识别矿的逐渐减少，找矿方向逐渐由地表矿转向深部隐伏矿体，对矿产资源预测的需求与日俱增。三维地质建模技术能够以模型为基础直观精确地重建地质对象结构，形象地表达地质体空间形态和分布。因此，针对锰矿床建立精细的三维地质模型，让地质和采矿技术人员在可视化环境中直观地了解地质结构，开展矿床地质分析、构建成矿预测模型，有助于地质人员认识深部地质结构，有效的帮助地质人员预测分析深部地质信息在勘察区域的空间位置以及相互之间的关系，更好的完成矿山设计和生产计划制定。

地质体是在漫长的地质历史过程中，由各种不同的地质过程综合作用而成，大多数的地质体只有沉积作用或岩浆作用等构造运动，几何形态比较简单，小部分地质体含有侵蚀、岩浆侵入或变质作用等各期构造运动，它们造成地层的隆起、褶皱、剪切、断裂、位移乃至倒转等。根据建模对象是否存在多值现象,三维地质建模可分为单值建模和多值建模。在三维直角坐标系中,如果某个对象所有三维坐标中存在一个(X,Y)坐标对应多个Z坐标,则称其为多值,反之为单值。倒转褶皱就是一个典型的多值现象，两翼岩层向同一方向倾斜,一翼地层层序正常,另一翼地层层序倒转,轴面倾斜。如果采用常规插值方法，直接对类似多条复杂多变的剖面地层线上的控制点插值构建三角网填充面，则插值产生的新的空间散点是杂乱无序的，三角剖分构建的面也是错乱的。倒转褶皱这种复杂构造变形形成的多值地质结构，极大地提高了建模难度，无法利用常规的曲面建模方法来构建其形态。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了基于剖面线和龙骨线控制的倒转褶皱三维地质建模方法，该方法通过对倒转褶皱系列剖面地层线添加龙骨线，参照龙骨线上的控制点和邻近剖面地层线的空间关系，在剖面地层线之间拟合一系列与邻近剖面地层线几何形态相似的辅助控制线，从而得到一系列空间排列有序的散点集合，再对这些散点集合进行三角剖分构建倒转褶皱几何界面，使倒转褶皱的建模更为简单，构建的界面在龙骨线的控制下也更加精细。

实现本发明目的所采用的技术方案为，基于剖面线和龙骨线控制的倒转褶皱三维地质建模方法，具体包括以下步骤：

(1)获取系列地质剖面中倒转褶皱对应的各年代地层底部界线，并根据地层底部界线所属的年代地层分别向地层底部界线赋予年代属性；

(2)改变地层底部界线的控制点顺序，具体为，使具有同一年代属性的地层底部界线的起点指向终点的方向一致；

(3)绘制与地层底部界线相交的龙骨线，具体为，从外侧地层底部界线N1任选一点X₁，从X₁点开始向相邻并且具有同一年代属性的地层底部界线N2绘制龙骨线L1，龙骨线L1与N2的交点为X₂，龙骨线L1的一端与底部界线N1垂直，另一端与底部界线N2垂直，再从X2点开始向相邻并且具有同一年代属性的地层底部界线N3绘制龙骨线L2，同理龙骨线L2的一端与底部界线N2垂直，另一端与底部界线N3垂直；以此类推，重复绘制步骤，直至绘制出所有的龙骨线，并构成一条完整的龙骨线L；

(4)重复步骤(3)对其它具有同一年代属性的地层底部界线分别绘制各自对应的龙骨线；