DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 结束语 本文对作业机器人执行结构的手爪进行了设计以满足作业机器人的抓取功能要求。基于三维Solid Works软件对手爪进行了模型结构设计并将三维实体模型导入Ansys Workbench中进行了运动仿真分析，验证了手爪结构设计的合理性。该装置可改善劳动条件，提高生产率，实现机械化、自动化。
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user: 摘 要 石臼坨地区沙一二段发育湖湘碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积。通过对研究区混合沉积的区域地质背景、沉积构造特征、岩石学特征等分析，研究区主要以扇三角洲沉积为主，局部发育碳酸盐岩台地沉积。受构造运动、古气候、水动力条件以及物源供给程度等因素的影响，陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积此消彼长，主要以原地混合、相混合等混合方式形成混合沉积。 关键词 :混合沉积，湖相碳酸盐，陆源碎屑，沙一二段 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 混合沉积主要指硅质碎屑与碳酸盐的混合沉积，是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象 [ 1 ] 。混合沉积的研究，对了解沉积环境的沉积动力学、海(湖)平面变化、区域沉积速率和沉降速率、古气候和古构造对沉积的控制作用等，都有着特殊的意义 [ 2 ] 。 关于陆源碎屑与碳酸盐混合沉积的定义可分为狭义的和广义的。狭义混合沉积是指陆源碎屑与碳酸盐组分的混合；而广义的混合沉积则包括了狭义的混合沉积，也包括了“纯”碳酸盐和“纯”碎屑岩的交互沉积 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。按照混合沉积形成作用的特点可分为四类：① 间断混合，即由罕见的高强度事件如风暴等造成的本来属不同环境的沉积物的混合；② 相混合，即沉积物沿着不同相之间的扩散边界混合，相过渡带造成的饿碳酸盐岩与碎屑岩互层也包括在内；③ 原地混合，即在陆源碎屑沉积物中有原地生长的生物礁碳酸盐沉积物形成的混合；④ 受物源影响的混合，即隆起区的碳酸盐物源区经侵蚀而提供碎屑碳酸盐与陆源硅质碎屑混合。这些混合作用可以单独起作用，也可共同作用形成混合沉积，并可在各种沉积环境中出现 [ 7 ] 。 在渤海湾盆地古近系沙河街组中，多个凹陷发育湖相碳酸盐与陆源碎屑构成的混合沉积，分布范围广泛，国内多名学者对渤海湾盆地多个地区的混合沉积进行了系统研究 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 。笔者在前人研究成果的基础上，对研究区沙一二段混合沉积的岩石学特征、混合沉积特征及混合沉积作用类型等做了详细分析，并探讨了研究区的沉积类型。
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user: 2. 区域地质概况 A油田位于渤海湾盆地秦南凹陷南侧，石臼坨凸起东倾末端北界断层下降盘的断坡带上，南依石臼坨凸起，北临秦南生烃凹陷，西侧紧邻某大型油气构造，构造位置非常有利(图1)。 图1. 研究区位置 根据地震、钻测井和古生物等资料综合分析，研究区的主要含油气层系为沙一二段，储层厚度大、岩性复杂，其古近纪构造演化大致可以分为三个阶段 [ 13 ] (表1)。E 3 s 2 ~E 3 s 1 阶段为盆地第一个重要的裂后热沉降构造幕的坳陷期。始新世末期的华北运动，发生大规模的水退，造成沙三段顶界面的区域性不整合。沙二段沉积时期湖水变浅，沉积范围缩小，以滨浅湖相为主，近岸水下扇和扇三角洲相发育，局部地区形成碳酸盐岩台地。沙一段沉积时期，又一次的广泛湖侵，湖域面积进一步扩大，滨浅湖相发育广泛，隆起区物源供给减弱，造成局部发育碳酸盐岩台地。 Table 1 The paleogene tectonic evolution of the oil-bearing area in bohai sea (Luo Yuhui， Cai Dongsheng， Hou Tinggui， 1999 地质年代 地层 年龄(Ma) 盆地构造演化阶段 构造沉降速率 盆地成因 动力学机理 构造期 构造活动幕 古近纪 渐新世 东营组 E 3 d 1 28.1 走滑拉分与 再次裂陷阶段 稳定坳陷-萎缩充填III幕 100 m/Ma 右旋走滑拉分 伴随幔隆和上、 下地壳的非均匀 不连续伸展 E 3 d 2 30.3 100 m/Ma E 3 d 3 32.8 强烈坳陷II幕 190 m/Ma 沙河街组 E 3 s 1 38 裂后热沉降 坳陷阶段 初始坳陷I幕 80 m/Ma 岩石圈热沉降 E 3 s 2 始新世 E 2 s 3 42 伸展拉张 裂陷阶段 强烈坳陷II幕 E 2 s 4 65 初始裂陷I幕 220 m/Ma 北北西-南南东 方向的拉张 伸展伴随幔隆 孔店组 E 2 k 1 150 m/Ma E 2 k 2 古新世 E 1 k 3 Pre-E 前古近系基地 表1. 渤海含油气区古近系构造演化阶段划分(据罗毓晖，蔡东升，侯廷贵等，1999)
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user: 3. 岩石学特征 研究区内沙一二段岩性以湖相碳酸盐岩与陆源碎屑岩为主，而这些岩性大多不纯，碳酸盐岩中含有大量的非碳酸盐矿物，碎屑岩中含有大量的碳酸盐矿物，是在古气候、构造运动、物源供给程度等多种因素的影响下，碳酸盐沉积与陆源碎屑沉积交替作用形成的一种混合沉积。 3.1. “纯”碳酸盐岩 工区内存在的主要碳酸盐岩为生物碎屑灰岩和泥晶鲕粒灰岩。 1) 生物碎屑灰岩 岩石主要由生物碎屑、少量表鲕和粒间泥晶白云石组成(图2)。生物碎屑主要为螺化石及其碎片，表鲕包壳薄，核心为石英、中酸性喷出岩岩屑和变质岩岩屑。生物碎屑灰岩中的泥晶碳酸盐岩的含量代表了当时沉积水动力的强弱，当沉积水动力达到一定强度时泥晶碳酸盐岩就会被冲洗掉而形成“干净”的生物碎屑灰岩(图2(b))。 2) 泥晶鲕粒灰岩 粒屑结构，岩石矿物成分主要为白云石或方解石，其次为中粒及细粒石英、长石、酸性喷出岩岩块及花岗岩岩块；岩石组构主要为鲕粒及泥晶，鲕粒多为表鲕，鲕核为石英及长石等陆屑，部分鲕核被泥晶白云石交代，泥晶白云石较均匀充填于鲕粒间(图3)。 图2. 生物碎屑灰岩 图3. 泥晶鲕粒灰(云)岩 3.2. “纯”碎屑岩 研究区内的碎屑岩沉积主要为含灰质长石岩屑砂岩和含凝灰质长石岩屑砂岩(图4)。碎屑颗粒有石英、长石和火山岩岩块。火山岩岩块主要是中酸性的喷出岩，包括流纹岩和安山岩，粒间填隙物主要是方解石胶结物和少量凝灰质杂基。 图4. (a)含灰质长石岩屑砂岩；(b)含凝灰质长石岩屑砂岩 3.3. 混积岩 混积岩是研究区内存在的主要岩石类型，主要包括： 1) 生物碎屑、陆源碎屑、表鲕粒的混合沉积； 岩石具有粒屑结构，粒屑主要是内碎屑，包括鲕粒和生物碎片(图5(a))，含少量的陆源碎屑。粒屑成分主要为表鲕粒，鲕心有陆源碎屑、介屑、砂屑等。陆源碎屑成分主要为喷出岩屑、石英碎屑，少量石英岩屑、长石碎屑等。生物碎屑局部富集，粒内、粒间溶蚀孔发育。 2) 生物碎屑、陆源碎屑的混合沉积； 含生屑陆屑泥晶结构，岩石主要由陆源碎屑、生物碎片和分布其间的泥晶方解石和白云石组成(图5(b))。生物碎片定向分布，见少量鲕粒发育，粒屑成分占20%；陆源碎屑主要见石英、长石和酸性喷出岩岩屑。粒间泥晶方解石与白云石混杂分布，部分亮晶方解石分布粒间，占总成分的40%。 3) 陆源碎屑和表鲕粒的混合沉积； 粒屑结构，岩石矿物成分主要为方解石、白云石及陆源碎屑，陆屑主要为中粒石英及长石，少量岩屑(图5(c))。岩石组构主要包括大量鲕粒、生物碎屑及亮晶胶结物，鲕粒主要为陆屑为鲕核的表皮鲕，鲕壳多为泥晶白云石，部分鲕核被泥晶白云石交代，偶见鲕核被方解石交代。 4) 陆源碎屑和泥晶灰岩的混合沉积。 岩石主要由陆源碎屑、少量表鲕和粒间泥晶方解石组成(图5(d))。岩石成分主要见均匀分布的泥晶方解石。陆源碎屑主要为石英、长石、酸性喷出岩岩屑。 图5. (a) 生物碎屑、陆源碎屑、表鲕粒的混合沉积；(b) 生物碎屑、陆源碎屑的混合沉积；(c) 陆源碎屑和表鲕粒的混合沉积；(d) 陆源碎屑和泥晶灰岩的混合沉积
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user: 4. 混合沉积类型及模式 研究区由于构造活动，沙二段时期盆地下降、剥蚀区上升以及物源区近、搬运距离短，河流携带的粗碎屑可直接入海，形成了扇三角洲的混合沉积。在研究区多口井中都发现了大量的碳酸盐沉积，包括泥晶碳酸盐、亮晶碳酸盐、生物碎屑以及表鲕粒。在垂向上岩性表现为生屑灰岩、鲕粒灰岩、岩屑砂岩以及各组分组成的混积物交替沉积出现，主要存在3种交替沉积类型(图6)，3种类型分别代表水体环境以及陆源碎屑供给强度的变化规律。基准面的升降和沉积物沉积速率控制了可容空间的变化，可容空间的大小在一定程度上反映了水体的深度，而水体深度是影响水体环境的重要因素之一。生物的生长以及碳酸盐的沉积受水体环境和陆源碎屑供给强度的影响较大，因此图6中的3种类型是基准面升降、沉积速率和陆源碎屑供给强度等因素同时影响下的结果。 图6. 垂向岩性交互沉积类型 1) 类型一 类型一是一水体深度由浅变深，陆源碎屑供给逐渐增强的过程。沉积早期为含陆屑生屑泥晶灰岩，水体较浅，陆源碎屑供给不足，适合生物的生长和碳酸盐沉积。岩石主要是由生物碎片、泥晶、亮晶方解石以及少量的陆源碎屑组成。其中的生物碎屑个体较为完整，杂乱排列，为原地沉积。随着基准面升高，水体变深，陆源碎屑供给增多，生物数量减少。到沉积后期岩性变为含生屑陆屑泥晶云灰岩，生物碎屑含量明显下降，而陆源碎屑的含量达到了30%以上。当陆源碎屑供给充足的时候，岩性变为细粒长石岩屑砂岩。 2) 类型二 类型二是在水动力强弱交替变化和陆源碎屑供给程度不断变化的影响下形成的。沉积早期主要是含有大量生物碎屑的粒屑灰岩沉积，反映此时水动力较强、物源供给量速率较慢，生物大量繁殖。随着水体能量的增强以及物源供给强度的进一步减弱，开始有鲕粒出现，鲕粒多为表鲕，鲕核主要是石英、长石等陆源碎屑。这说明当时的水体条件既能满足鲕粒的生长条件又能维持生物生长所需要的营养，从而使鲕粒和生物共生，而且由于水动力较强颗粒之间少有泥晶碳酸盐沉积。而后水动力减弱，对沉积物的淘洗作用减弱，在鲕粒和生物碎屑颗粒之间沉积了大量的泥晶碳酸盐。随着水动力的进一步减弱和陆源碎屑供给的增强，岩性逐渐变为含碳酸盐的细粒岩屑砂岩。 3) 类型三 类型三主要是一以碳酸盐沉积为主的环境下水深逐渐加深的过程，岩性以碳酸盐岩为主，陆源碎屑含量较少。沉积早期岩性为生屑云岩，岩石成分主要是生物碎屑、表鲕和粒间泥晶白云石组成，随着水深的增大以及物源供给的持续减少，岩性变为生屑泥晶云灰岩，生物碎屑含量减少，泥晶灰岩含量增高。 根据研究区内岩性的组成特点和垂向上的变化特征，认为工区内的混合沉积以狭义的混合沉积为主，广义混合沉积中的互层沉积次之。在顺物源的地震剖面上可以清楚看到沉积区坡折带末端发育明显的凸起，经过综合分析认为研究区内的水下凸起在适宜的沉积环境下形成了碳酸盐台地相，在不同的水体环境下发育了生物滩和鲕粒滩，并与靠物源的扇三角洲前缘沉积主要通过相扩散的方式发生不同程度的混合，形成了垂向上复杂的岩性组合。 按照Mount对混合沉积类型的分类，研究区内的混合沉积主要为原地混合沉积和相混合沉积。底部的含陆屑生屑泥晶灰岩是在硅质碎屑岩之上直接沉积的，即“清水”期间发生碳酸盐沉积，“浑水”期间陆源碎屑物质沉积，两者此消彼长，此时的沉积为原地混合沉积。随着沉积环境的变化沉积相随之发生改变，原来沉积的地方变为两种相之间的过渡地带，相当于“清水”和“浑水”的过渡地带，在过渡环境中发生了狭义的混合沉积作用(图7)。 图7. 狭义混积岩沉积模式 当物源持续供给程度比较强时，就抑制了碳酸盐的形成，此时碳酸盐岩几乎不发生沉积，从而形成“纯”的碎屑岩沉积。而在古气候、构造运动等条件的影响下物源供给减弱甚至无供给量的情况下，碳酸盐岩开始形成。此时的碳酸盐岩沉积可以是湖水咸化条件下的化学沉积，可以是生物特别是藻类大量繁殖形成，也可以是凸起上发育的生物滩或鲕粒滩。当沉积环境发生改变，陆源碎屑沉积作用增强时，沉积物又变为碎屑岩为主，这样就在垂向上形成了陆源碎屑和碳酸盐岩的互层沉积，即广义的混合沉积(图8)。 图8. 广义混积岩沉积模式
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user: 5. 结论 本文初步讨论了古湖泊滨岸带的混合沉积，并论述了其形成的沉积过程。经过沙三段末期的区域性抬升后，沙一二段沉积时期滨浅湖广泛发育，近岸水下扇、扇三角洲等广泛发育，局部发育碳酸盐台地沉积。受滨岸带湖浪回流和横向流等因素的影响，扇三角洲和碳酸盐台地的相边缘沉积物发生扩散，形成了陆源碎屑、生物碎屑、鲕粒、泥晶碳酸盐等多种沉积物的混杂沉积，同时受沉积水动力、物源供给等因素的影响在垂向上形成了多种交替沉积类型。经过综合分析研究区内“纯”的碳酸盐岩和“纯”的碎屑岩交替沉积形成的互层(广义混积岩)较少，研究区内的混积岩主要是在相过渡带以狭义混合沉积为主形成的。
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user: 摘 要 根据五百梯东–马槽坝地区内岩石学特征、沉积构造、取芯井段描述等综合分析，研究区飞仙关组为碳酸盐台地沉积模式，主要包括局限台地、开阔台地、蒸发台地、台缘滩相、斜坡相、陆棚–盆地相等七种相带。飞仙关期的古地理格局延续了晚二叠世古地理特征，且对其又有进一步的发展。长兴期末，长兴组礁顶有较为短暂的暴露，飞仙关组延续了长兴组沉积，且基本上是连续沉积的，飞仙关组的沉积具有明显的填平补齐特征。飞仙关组沉积早期基本继承了晚二叠世晚期沉积格局，发育一套斜坡–陆棚相沉积；晚期由于填平补齐作用，整个研究区均为一套浅水碳酸盐台地相沉积。 关键词 :川东北地区，飞仙关组，沉积相 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，随着油气勘探的不断深入，四川盆地以下三叠统碳酸盐岩为主的海相地层油气勘探取得了突破性的进展，飞仙关组地层厚度大，储集性能好，是良好的油气藏。在五百梯构造东–马槽坝地区先后发现了普光、铁山坡、渡口河及罗家寨等一系列大中型气田，充分说明该地区下三叠统海相碳酸盐岩地层具备良好的勘探前景 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。国内外针对颗粒滩相碳酸盐岩的研究主要集中在储层主控因素、成藏机理、沉积特征及分布规律的研究方面，对这些颗粒滩储集层勘探实践和相关研究表明，滩控型储集层的孔隙演化受不同构造、沉积背景和成岩演化的联合控制，尤其是不同类型颗粒滩，如存在明显分异情况的台内滩和台缘滩储集层。本文以五百梯构造东–马槽坝构造区下三叠统飞仙关组为研究对象，结合单井、连井沉积相展布图和野外剖面分析，将研究区飞仙关组沉积相划分为局限–蒸发台地相、开阔台地相、台地边缘相、斜坡–陆棚相4个相带，在此基础上编制了区域沉积相平面展布图，以利于研究该地区沉积体系，为发现新的油气藏打下基础。
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user: 2. 区域地质概况 研究区主要位于川东地区东缘的五百梯构造东–马槽坝构造区，地处川东盆缘–大巴山前缘构造复合带(图1)，包括五百梯东、天成寺、新兴寺、路阳坝、三岔坪、冯家湾、奉节等地区。研究区飞一~飞四段主要岩性依次为薄层泥晶灰岩与泥质灰岩互层、薄层泥晶灰岩与泥晶泥质灰岩韵律互层、亮晶鲕粒灰岩与泥晶灰岩互层、泥晶白云岩夹石膏及泥岩 [ 4 ] [ 5 ] 。研究区飞仙关组自上而下可以划分为两个三级层序，其中第一个三级层序相当于飞一段和飞二段，反映相对海平面由上升到变浅的特征，在鲕滩发育的剖面表现明显，飞二上部往往形成厚层的鲕滩沉积，顶部常白云石化；第二个三级层序相当于飞三段和飞四段，沉积水体持续变浅，常形成由开阔台地向局限-蒸发台地过渡的特征 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 图1. 构造位置图
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user: 3. 沉积相类型及特征 通过取芯井段精细观察和野外实测剖面分析，认为研究区飞仙关组为碳酸盐台地沉积模式，主要包括局限台地、开阔台地、台缘滩相、斜坡相、陆棚-盆地相等相带(图2)。 3.1. 局限–蒸发台地相 局限台地发育于台地内部或地台地边缘等起障壁作用的滩体之后，由于海浪推进到陆地过程中受到台缘带和台内高点的制约，当到达台地的近陆侧时，能量被削弱，水体能量较弱，造成水体盐分含量低，古生物种类较单一。沉积物以灰泥为主，在局部地区如潮汐水道可有粗颗粒沉积发育。沉积物主要由灰泥组成，泥质石灰岩、云质灰岩、泥质白云岩和膏岩占主导地位。该亚相主要发育于局部地区飞仙关组的顶部，可进一步划分为泻湖、潮坪微相(图3(a))。 3.2. 开阔台地相 开阔台地一般位于局限台地与台地边缘之间，主要特征为水体较浅，与广海连通性好，水体循环通畅。沉积物以各种生物骨屑及灰泥为主，水动力高能地带往往富集生屑、砂屑、砾屑、鲕粒等颗粒沉积。岩石类型主要有：鲕粒灰岩、生屑灰岩、砂屑灰岩、残余颗粒(灰质)白云岩、泥晶灰岩、(含)颗粒泥晶灰岩、含泥灰岩、泥灰岩等，常发育水平层理，波状层理，交错层理，生物扰动等沉积构造。开阔台地可划分为潮下、台內礁、台内滩等亚相类型(图3(b))。 图2. 云阳沙市剖面飞仙关组综合柱状图 3.3. 台地边缘相 碳酸盐台地与斜坡(或陆棚)相带之间的相带便是台地边缘相带，该相带受到波浪和潮汐作用强烈的改造，属于高能地带。沉积物主要由鲕粒灰岩、粉晶白云岩、鲕粒白云岩等组成。鲕粒通常粒度较大，槽状交错或大型板状层理在台缘滩相中可见。台地边缘相主要沿开阔台地边缘呈条带状或链状断续分布，形成“台地镶边”格局 [ 9 ] 。平面上沿开江–梁平海槽、城口–鄂西海槽及川东北孤立台地周缘呈环带状分布。台地边缘滩水体较浅，或后期海平面下降发生暴露，沉积物(岩)容易遭受白云石化，形成大量的孔隙，成为良好的储集层(图3(c)、图3(d))。 图3. 研究区岩相特征图 3.4. 斜坡–陆棚相 该相带水体较深，水动力条件弱，不受潮汐和波浪的影响，主要由灰色薄层—页状泥灰岩、灰质泥岩组成，发育水平层理，沿层面可见水平虫迹和较丰富的双壳类化石。该相带在纵向上从飞一段到飞二段中晚期均有发育，其中以飞一段最为发育，平面上主要分布在开江—梁平海槽两侧。随着台地的不断扩大、海槽开始收缩，逐渐缩小直至消失。
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user: 4. 典型剖面沉积相分析 对研究区飞仙关组沉积相类型进行了分析总结后，下一步需要认识到各类沉积相发育的层段、平面的分布位置和演化规律。下面对典型单剖面沉积相特征进行分析。 云阳沙市剖面位于川东北地区云阳县沙市镇境内，该剖面与下伏长兴组和上覆嘉陵江组均为整合接触，根据该沉积物岩性和沉积相特征，将飞仙关组沉积相带划分开阔台地相和台地边缘相(图2)。 在剖面3~10层发育开阔台地和台地边缘相带，飞一段底界面对应于飞仙关组与长兴组之间的整合面，在该剖面上飞仙关组与长兴组之间为整合接触，缺少暴露，这是因为该区晚二叠世–早三叠世时期海平面处于主体上升期，短周期的海平面下降被长周期的海平面上升掩盖，所以在海平面下降时没有造成陆上暴露。开阔台地相带发育于3~5层，发育薄层泥晶灰岩沉积，台地边缘相带发育于6~10层。早期岩性为灰白色中厚层鲕粒灰岩沉积组成，晚期由于海平面下降浅滩暴露到地表形成针孔发育的鲕粒灰岩沉积。 在剖面11~19层发育开阔台地和局限台地相带，飞三段底界面对应生物滩顶局部暴露不整合面。11~15层发育开阔台地沉积相，岩性为浅灰-灰色中层泥晶灰岩、鲕粒灰岩沉积组成。局限台地发育于16~19层，岩性为紫红色泥质泥晶灰岩、钙质泥岩沉积组成，顶界面表现为暴露不整合。 总之，云阳沙市剖面下三叠统飞仙关组早期发育台地边缘滩相沉积组合，中～晚期发育一套开阔台地到局限台地沉积组合。
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user: 5. 沉积相分布 5.1. 沉积相横向展布 为了说明研究区连井层序格架内沉积相展布及其纵向演化，区域上选取了研究区东西向剖面对连井层序格架内沉积相展布进行解剖(图4)。该连井剖面呈东西方向展布，飞仙关组分为飞一~飞三段和飞四段，飞仙关组顶底界线明显。从图中可以看出，在飞仙关组时期，纵向上均发育碳酸盐台地相，早期为海侵期，以发育开阔台地相带–台地边缘–局限台地为特征。横向上，早期–中期以西侧发育台地边缘相向东侧发育开阔台地相为特征；晚期沉积相区域分布稳定，以沉积膏岩、泥晶云岩、泥页岩为特征。颗粒滩主要发育于台地边缘带，颗粒类型以砾屑和鲕粒为主 [ 10 ] [ 11 ] 。 图4. 正坝1井-天成1—新兴1井-马槽2—马槽1—奉1—奉探1—楼1井飞仙关组连井沉积相对比剖面 5.2. 沉积相平面展布 本次研究考虑飞四段基本为局限–蒸发台地相的低能沉积，储集意义不大，并结合生产应用实际，因而此次研究以飞一~飞三段为编图单元。基于研究区及周缘单井沉积相特征，结合区域沉积背景，分析研究区飞仙关组地层厚度及颗粒岩厚度等值线图，编制了研究区及邻区沉积相平面展布图(图5)，研究区总体位于开江–梁平海槽和城口–鄂西海槽之间的台地边缘和开阔台地相带。 图5. 五百梯东–马槽坝地区及周缘飞仙关组飞一~飞三段沉积相展布图 飞仙关组沉积早期基本继承了晚二叠世晚期沉积格局，发育一套斜坡–陆棚相沉积，该时期主要由薄层泥晶灰岩沉积组成，发育滑动变形构造以及重力流沉积等。飞二时期，研究区沉积相呈西北向东南展布，发育有斜坡—陆棚、开阔台地、局限台地及台地边缘滩等。由于水体变浅，台地边缘滩相主要沿城口—鄂西海盆和广旺海盆边缘分布，台地边缘滩相沉积分布面积大，滩体顶部由于暴露在大气淡水环境，发生白云岩化作用和溶蚀作用，形成好的储层。飞三时期研究区沉积格局发生重大变化，原广旺海槽不复存在，台地边缘滩相带位于川北江油–旺苍–两河口一带以及宣汉羊鼓洞、盘龙洞等地，研究区发育大面积的开阔台地相沉积 [ 12 ] [ 13 ] 。飞四时期研究区由于填平补齐作用整个研究区均为一套浅水碳酸盐台地相沉积，主要发育一套大面积的局限台地相沉积。
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user: 6. 结论 根据取芯段描述、野外剖面分析，对飞仙关组进行了沉积相研究。确定研究区总体位于开江–梁平海槽和城口–鄂西海槽之间的台地边缘和开阔台地相带，发育碳酸盐岩台地模式，以镶边台地为主。研究区飞仙关组早期为孤立碳酸盐台地模式，晚期镶边台地沉积模式。飞一~飞二为一套开阔台地相灰岩沉积；飞三时期，由于飞一~飞二的“填平补齐”作用，演化为镶边型台地沉积，发育相对规模的颗粒滩；飞四时期持续海退，发育一套局限泻湖–潮坪沉积。
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user: 摘 要 白石峰岩体位于湖南衡山，是衡山复式岩体的组成部分，侵入到新元古代板溪群及泥盆—二叠纪地层中，岩性为二云母花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为157 ± 2 Ma与151 ± 2 Ma。白石峰岩体为强过铝质(A/CNK > 1.1)、镁质、高钾钙碱性系列花岗岩。微量元素含量较低(∑REE = 50.4 × 10 −6 ~197.6 × 10 −6 )，轻稀土富集，Ba、Nb、Sr和Ti相对亏损，表现出明显的负Eu异常(δ Eu为0.32~0.62)。岩体的ε Hf (t)值分别在−13.14~−11.06与−18.76~+0.51之间，显示源区为壳源。综合分析表明，白石峰花岗岩形成时代为晚侏罗世，花岗岩类型属于S型花岗岩，可能为前寒武纪基底部分熔融形成。白石峰花岗岩形成于后碰撞环境，与华南地区晚中生代整体呈伸展的构造环境有关。 关键词 :白石峰岩体，S型花岗岩，燕山期，后碰撞 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 显生宙期间，中国南部的构造属几经转化，其中位于湖南中西部的雪峰山地区是解读华南大地构造演化及变形的关键纽带。前人在此地曾开展大量的研究工作，并取得了重要认识。但是对于加里东以来雪峰山地区的演化及构造属性仍然存在很多分歧，任纪舜 [ 1 ] 认为华南加里东褶皱系并不是一个碰撞造山带，江南复背斜带即雪峰山地区是华南加里东褶皱带与扬子准地台之间的构造过渡带。江南复背斜及其以东的中国南部地区经历了加里东、印支、燕山多旋回的构造作用，有大量的花岗岩分布，其时代包括加里东、印支、燕山三个旋回。印支运动以来，华南带转为滨太平洋构造域，属亚洲东部大陆边缘活化带的一部分 [ 2 ] [ 3 ] ，发生于侏罗-白垩纪的燕山造山作用对加里东、印支期的构造进行了强烈的改造，并伴随着大规模的花岗岩岩浆作用。 对于印支期的岩体前人进行了较多的研究 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ，关于燕山期的大规模花岗岩岩浆作用研究总体较弱，本次研究选取的湖南中部白石峰岩体为衡山岩体的组成部分，马铁球等 [ 8 ] 测得衡山岩体中南岳岩体主体部分锆石U-Pb年龄为215.5 Ma。李建华 [ 4 ] 测得白石峰花岗岩岩体的年龄为151 Ma~150 Ma。除此之外，此地区的年龄数据较少，并且缺乏相应的地球化学研究，有待于进一步的工作。本文对白石峰岩体进行了详细野外观测，并对该岩体进行了锆石LA-ICP-MS测年、全岩地球化学与锆石Hf同位素测试 [ 9 ] ，并在此基础上简要分析花岗岩的年代学、地球化学特征与构造背景。
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user: 2. 区域地质概况 衡山复式岩体位于湖南中东部地区，南岳衡山风景区。区内岩浆活动频繁，从早志留世开始至早白垩世均有岩浆活动记录，其中南岳岩体与白石峰岩体均呈穹隆状产出(图1)。 图1. 白石峰岩体地质简图(改自文献 [ 10 ] ) 白石峰岩体作为衡山复式岩体的组成部分，位于华南地区江南复背斜即雪峰山地区北东部位。关于雪峰山地区构造演化目前存在争议，晚中生代燕山造山旋回，该地区的构造演化主要受到古太平洋影响，早期的挤压作用(中晚侏罗世)造成地壳的广泛缩短加厚，地表形成大规模褶皱与逆冲推覆沟造；晚期伸展作用(白垩纪)导致大规模断陷盆地和伸展穹隆构造的形成 [ 10 ] 。 衡山复式岩体侵入到新元古代板溪群及泥盆–二叠纪地层中，西侧与晚白垩世红层沉积为断层接触关系。其中东部的南岳岩体主要为花岗闪长岩，白石峰岩体主要为二云母花岗岩为主，发育较大的钠长石脉体，白石峰岩体与西侧白垩纪地层接触关系为断层接触 [ 11 ] ，为一近南北向的拆离断层，起止时间为136 Ma~97 Ma [ 12 ] 。
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user: 3. 野外和岩相学特征 衡山岩体呈较大的岩基出露，主要由南岳、白石峰岩体及其北侧琵琶山、庙湾、金宝冲和福田铺等小岩体组成，出露面积约420 km 2 [ 13 ] 。岩体侵入到板溪群及泥盆–二叠纪地层中，西侧与晚白垩世红层沉积为断层接触关系(图2(a)、图2(b))。 图2. 白石峰岩体野外和镜下照片 白石峰岩体主要为二云母花岗岩，岩石表面为灰白色，中–粗粒结构(图2(c))，靠近断层面附近花岗岩及钠长岩糜棱岩化显著，矿物定向排列，线理发育(图2(d))。显微镜下，可见花岗结构，主要矿物为石英(25%)，钾长石(35%~40%)，斜长石(20%~25%)，黑云母(5%~8%)和白云母(5%)，含少量副矿物如黄铁矿，锆石等。其中，石英为它形粒状，颗粒大小不一，常见于长石和云母三角缝中。云母和长石较自形，云母粒度在2 mm~5 mm不等，长石粒度在1 mm~5 mm不等。
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user: 4. 分析测试方法 本次研究样品均采自白石峰岩体，采集2个二云母花岗岩样品(H1122-1和H1123-4)进行精确锆石U-Pb测年和锆石原位Hf同位素测试，5个样品进行全岩地球化学测试。采样位置见图1。 锆石的挑选、制靶与阴极发光照相在河北省廊坊市诚信地质服务有限公司进行。锆石U-Pb同位素定年分析在北京科荟测试技术有限公司进行，利用LA-ICPMS同时分析完成。实验所用的激光剥蚀系统为ESI NWR 193 nm，ICP-MS仪器为Analytikjena Plasma Quant MS Elite ICP-MS，激光剥蚀过程采用氦气作为载体，用氩气作为补偿气来调节灵敏度。对分析数据的离线处理采用软ICPMS Data Cal [ 14 ] 完成。定年中采用锆石标准GJ-1外部校正法进行同位素素分馏校正。而对于分析时间有关的U-Th-Pb的同位素比值漂移，利用GJ-1的变化采用线性内插的方式完成校正。锆石样品的U-Pb年龄协和图绘制和年龄权重平均计算采用了Isoplot完成。 锆石Hf同位素测试在北京科荟测试技术有限公司的激光剥蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪上进行，用NWR 213 nm固体激光器对锆石进行剥蚀，激光剥蚀的斑束直径一般为25 μm。测试点在U-Pb定年测定点附近，且位于同一锆石晶体内。采用 179 Hf/ 177 Hf = 0.7325对Hf同位素比值进行指数归一化质量歧视校正，采用 173 Yb/ 172 Yb = 1.35274。对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正。在计算 176 Lu的衰变常数时采用1.867 × 10 −11 /a [ 15 ] [ 16 ] 。球粒陨石的 176 Lu/ 177 Hf和 176 Hf/ 177 Hf值分别为0.0332和0.282772 [ 17 ] ，亏损地幔的 176 Lu/ 177 Hf和 176 Hf/ 177 Hf值分别为0.0384和0.28325 [ 18 ] ，( 176 Lu/ 177 Hf)平均地壳为0.015。 全岩地球化学测试在中核集团核工业北京地质研究院分析测试研究所测定。选取新鲜的样品经切割去掉表皮、蒸馏水洗净、自然干燥三步后粉碎至200目待检。测定主量元素组分时，FeO含量依据重铬酸钾滴定法测定，其余组分的分析在飞利浦PW2404-X型XRF上完成，分析精度优于3 wt%，具体实验流程见Norrish和Hutton [ 19 ] ；微量元素组成分析在Finningan MAT的HR-ICP-MS (Element I)型ICP-MS上进行，分析精度优于6 wt%，分析方法详见文献 [ 20 ] 。
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user: 5. 测试结果 5.1. 锆石U-Pb年龄 测年锆石均选取自形，无裂痕和包裹体的锆石。H1122-1样品中锆石的Th/U比值大部分大于0.1，平均值为0.15，另外所有锆石见明显的震荡环带(图3)，表明这些锆石均为岩浆锆石。H1122-1样品锆石U-Pb测试的 206 Pb/ 238 U年龄为151 Ma~160 Ma之间(表1)，加权平均值为157 ± 2 Ma (MSWD = 1.12，图4(a))。H1123-4样品的所有锆石也具有明显的震荡环带，Th/U比值大部分大于0.1，平均值为0.38，可以说明这些锆石为岩浆成因。本次实验给出的 206 Pb/ 238 U年龄为148 Ma~156 Ma之间(表1)，加权平均值为151 ± 2 Ma (MSWD = 1.9，图4(b))。 5.2. 锆石Hf同位素结果 两个花岗岩样品的锆石初始 176 Hf/ 177 Hf比值较一致，大部分集中在0.282304~0.282366之间。样品H1122-1的ε Hf (t)值在−13.14~−11.06之间，变化范围较小，可能显示其源区相对均一；两阶段模式年龄(t DM2 )为1910 Ma~2041 Ma (平均值 = 1966 Ma)。样品H1123-4的ε Hf (t)值在−18.76~0.51之间，变化范围较大，可能显示其源区物质不均一；两阶段模式年龄(t DM2 )为1172 Ma~2393 Ma (平均值 = 1935 Ma)。两个样品ε Hf (t)值均为负值，反映其源区为壳源 [ 16 ] 。 图3. 二云母花岗岩锆石阴极发光图像及 206 Pb/ 238 U年龄 图4. 白石峰岩体二云母花岗岩锆石U-Pb年龄谐和图 5.3. 全岩地球化学结果 全岩的主微量元素结果如表2所示，分析结果表明白石峰岩体花岗岩样品中SiO 2 含量72.22 wt%~74.62 wt%，平均值为73.34 wt%，具有酸性岩的特征(图5(a))；Al 2 O 3 的含量为14.37~15.80 wt%，平均值为14.94 wt%，含量较高。Na 2 O + K 2 O含量为7.14 wt%~9.16 wt%，K 2 O/Na 2 O在1.22~2.12之间，为高钾钙碱性系列(图5(b))；A/CNK值在1.07~1.61(平均值为1.25 > 1.1)之间，显示强过铝质特征(图5(c))；样品还均有高的MgO含量为0.178 wt%~0.37 wt%，显示为镁质花岗岩特征(图5(d))。 样品二云母花岗岩∑REE含量较低(50.4 × 10 −6 ~197.6 × 10 −6 ) (表3)，稀土配分图显示明显的轻稀土富集和重稀土亏损的特征(图6(a))。其中(La/Yb) N 在1.7~48.6之间，同时表现出明显的负Eu异常(δ Eu为0.32~0.62)。此外，样品中微量元素表现出Ba、Nb、Sr和Ti相对亏损和Cs与Pb相对富集的特征(图6(b)、表4)。 图5. 二云母花岗岩TAS图解(a，据文献 [ 21 ] )；MALi-SiO 2 图解(b，据文献 [ 22 ] )；A/CNK-A/NK图解(c，据文献 [ 23 ] )；FeO/(FeO+MgO)-SiO2图解(d，据文献 [ 24 ] ) 图6. 二云母花岗岩稀土元素配分图和微量元素蛛网图(球粒陨石和原始地幔的值据文献 [ 25 ] )
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user: 6. 讨论 6.1. 岩石成因 根据野外观测与室内研究表明，白石峰岩体的岩石组成较为简单，为二云母花岗岩，白云母含量较高，根据全岩地球化学结果显示，该花岗岩的SiO 2 含量较高(72.22 wt%~74.62 wt%)，为酸性岩。通过主量元素图解判别可知，该岩体为强过铝质、镁质花岗岩，为高钾钙碱性系列。对白石峰花岗岩类型的判别时，贾大成等 [ 26 ] 将白石峰花岗岩判定为A型花岗岩，但本文数据表明，虽然在个别A型花岗岩判别图解(图7(a))中白石峰花岗岩落入A型花岗岩区域，并且该岩体的Ga/Al × 10，000 > 2.6，但是该岩体不符合A型花岗岩含较高的Zr值(>250 ppm)和较高的FeO t /MgO比值的等特征 [ 27 ] 。同时在Whalen等 [ 28 ] 提出的Zr + Nb + Ce + Y为横坐标的A型花岗岩判别图解中，白石峰花岗岩并未落入A型花岗岩区域内(图7(b))，所以白石峰花岗岩并非A型花岗岩。根据全岩地球化学特征，白石峰岩体为强过铝质(A/CNK > 1.1)、矿物组成中白云母含量较高、稀土元素中轻稀土富集及Ba、Nb、Sr和Ti相对亏损、Hf同位素显示壳源等特征，结合S型与I型花岗岩判别图解(图7(c))绝大多数点落入S型花岗岩区域。马铁球等 [ 3 ] 对将该地区进行研究时，并未区分白石峰岩体与南岳岩体，在对测得的早白垩世花岗岩(140.6 ± 0.8 Ma)进行主微量元素分析后，认为其属于S型花岗岩，其测得的早白垩世花岗岩与本文中白石峰花岗岩同样具有强过铝质、镁质花岗岩，为高钾钙碱性等特征，可能为白石峰岩体的一部分。因此，综合判断白石峰岩体为S型花岗岩。 对锆石Hf同位素的测定结果分析可知，白石峰岩体两个样品H1122-1与H1123-4的ε Hf (t)值为分别在−13.14~−11.06之间与在−18.76~−0.51之间，且相对较为集中(表5)。并根据ε Hf (t)-Age图解(图7(d))可知，除一个点外所有点均在球粒陨石线的下方，反映其源岩主要来自地壳。通过其两段模式年龄可以看出，白石峰花岗岩可能是华南前寒武纪的基底岩石部分熔融形成的 图7. A型花岗岩判别图解(a， b，据文献 [ 28 ] )；S型与I型花岗岩判别图解(c)；ε Hf (t)-Age 图解(d)；花岗岩微量元素构造环境判别图解(e， f，据文献 [ 29 ] ) VAG——火山弧花岗岩；WPC——板内花岗岩；S-COLG——同碰撞花岗岩；ORG——洋中脊花岗岩；A-ORG——异常洋中脊花岗岩 6.2. 构造意义 白石峰二云母花岗岩，本次锆石U-Pb定年结果分别为157 ± 2 Ma与151 ± 2 Ma，考虑误差等因素，两个样品测年结果差距不大。此外，李建华 [ 10 ] 测得白石峰花岗岩岩体的年龄为151 Ma~150 Ma，与本文年龄差别不大。综合考虑，可以确定白石峰岩体为燕山期岩体，年代为晚侏罗世。 花岗岩地球化学特征既可以反映其源区性质，也可提供构造环境方面信息。在微量元素构造环境判别图解中(图7(e)、图7(f))，白石峰二云母花岗岩落入后碰撞花岗岩的区域，指示花岗岩形成于碰撞作用后的后碰撞造山环境，应力状态为伸展 [ 30 ] 。汪洋等 [ 31 ] 在分析湘东北晚燕山期强过铝质花岗岩时，同样指出该地区的花岗岩形成于后造山的背景中，并且根据其提出的该地区晚燕山期强过铝质花岗岩分类，本文中的白石峰花岗岩基本属于Frost等 [ 22 ] 定义的镁质的钙碱性–碱钙质过铝花岗岩类，属于高钾钙碱性系列。 华南地区的构造环境在燕山期主要受到古太平洋的影响，周新民等 [ 32 ] 等在对南岭地区研究时提出，洋对陆的消减过程中的伸展造山作用形成了晚中生代燕山期的花岗岩。许志琴等 [ 33 ] 认为中晚中生代(170 Ma~135 Ma)大规模的地壳伸展发生在中国东部。在晚中生代，古太平洋板块由斜向俯冲转为平行于欧亚大陆边缘，并且造成了大规模的地壳伸展、岩石圈减薄以及软流圈物质上涌 [ 34 ] 。综上，该区域在晚中生代，区域上的构造环境以伸展为主，结合白石峰岩体的年龄与主微量元素特征，白石峰花岗岩为后碰撞花岗岩，产生于区域伸展的构造环境之下，来自软流圈地幔的平流热传递和基性岩浆对地壳的加热作用形成了白石峰花岗岩。
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user: 7. 结论 1) 样品花岗岩测得锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为157 ± 2 Ma与151 ± 2 Ma，显示白石峰岩体形成于晚侏罗世。 2) 白石峰花岗岩具有强过铝质、镁质、高钾钙碱性等特征。其岩石组成与全岩地球化学特征均具有S型花岗岩的特征，其源岩主要来自地壳，可能来源于该地区前寒武纪基底的部分熔融。 3) 结合地球化学特征显示，白石峰花岗岩形成于后碰撞造山环境。华南地区晚中生代以来构造转入伸展的环境，而白石峰花岗岩的形成受区域伸展作用的影响，与地壳伸展和岩石圈减薄有关。
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user: 摘 要 总结了DIMINE软件的优点和存在的不足，以DIMINE三维矿业软件为应用平台，从矿床建模流程、储量模型的更新、对矿石开采方案设计及生产探矿设计的指导作用等各个方面进行了阐述。将地质勘探数据库和坑槽数据库进行了组合，保证了数据库录入、处理过程的统一，简化了流程，满足现有矿山的更高需求。三维建模使矿山工作更加直观，为现代化矿山的日常管理和生产设计提供了新思路。 关键词 :数据库，储量模型，地质探矿 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 矿业软件的开发和应用始于20世纪70年代，早期矿业领域上的计算机应用落后于其他行业，只是运用计算机的某个功能，或是基于图形、测量、地质数据计算等专业技术需求在计算机上的应用 [ 1 ] [ 2 ] 。在西方发达国家，矿业软件发挥了其巨大作用，已是矿山生产过程中必不可少的工具，在地质数据分析中的应用，在提高矿山生产效率和管理效果等方面都取得了巨大成果。我国矿业软件起步较晚，随着国内矿业的高速发展和国外软件应用的不断深入，国内科研机构、研究院和企业一直致力于开发适合国内应用的软件 [ 3 ] 。目前，DIMINE矿业软件是国内自主研发的数字化矿山系统平台，已经在国内多家大型矿业集团得到普及与推广应用 [ 4 ] 。
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user: 2. DIMINE软件的优点和不足 DIMINE数字矿山系统是由中南大学数字矿山研究中心和长沙迪迈信息科技有限公司软件开发团队，在研究了国外数字矿山相关软件和国内矿山企业实际需求基础上，开发出的基于矿山整体解决方案的数字化软件系。软件具有以下优点：1) 首次采用数据仓库管理技术，数据库管理方式、数据共享模式满足不同用户需求，系统提供了强大的与EXCEL、AUTOCAD、SURPAC等软件的数据交换功能；2) 软件功能丰富，覆盖地质、测量和采矿，包括地采、露采设计、生产计划、生产配矿和工程出图等模块，充分考虑了国内矿业领域的需求，3) 操作方便，易学易用，适合国内专业技术人员和高校科研教学使用。 该软件在国内应用实践中得到了推广使用，并得到了业内的充分肯定，但也存在与用户需求不相匹配、难以满足用户深层次、拓展性需求。同时与国外应用较成熟的矿业软件相比，还存在以下应用问题：1) 软件应用领域仍局限于建模、三维显示等，仍处于数字化矿山发展的初级阶段，模型的后期应用实践性不足，难于满足辅助生产的需要，带来的直接经济效益和社会效益不明显；2) 软件研发投入的研发资金和人力不足，软件更新周期长，新功能不能及时开发、缺陷不能及时修复，用户满意度不高；3) 由于三维图像显示等计算机技术上落后，软件的图形三维显示、后期处理效果落后于国外矿业软件；4) 目前，数据库模型、矿体模型的及时、快速更新仍然是所有矿业软件难以攻克的难题，这也是制约矿业软件发展的一个重要因素 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 DIMINE软件涉及到的功能非常全面，如中深孔设计模块、生产计划模块等，但经过长期的应用实践表明，以上应用模块的操作流程存在繁琐、不流畅现象，且与现实生产需求、管理流程不匹配，很难被广大用户接受，因此，如何基于成熟的建模工具，着力于本土研发后期生产应用模块，满足广大用户新时期的新需求，仍然是目前矿业软件急需解决的问题。 DIMINE软件与传统的CAD二维作图软件相比，具有以下优点：1) 三维立体图形更形象直观反映矿体、工程的三维状态；2) 矿业领域的专用软件将地质、测量和采矿等专业技术知识进行集成，加深了科研工作者、工程技术人员等对数字化矿山概念的理解，使矿山三维数字化工作流程更为流畅，开拓了新思路；3) 提供了二维与三维的转换接口，满足现有条件下用户对三维软件基本出发点的要求；4) DIMINE软件的图层管理功能更为方便。 特别需要指出的是：长期实践表明，随着用户量的增大及对软件的要求越来越高，DIMINE软件暴露出以下影响用户体验指数的严重缺陷：1) DIMINE软件偏重于三维环境研发，虽然提供二维接口，但DIMINE软件与CAD的转换接口繁琐、数据不兼容等问题，二维、三维空间界定不明确而带来的鼠标捕捉灵敏度底的问题，严重影响了用户体验，这方面需在后台研发中重点解决；2) DIMINE软件作为一种应用软件平台，除具有常规软件所应具有的稳定性、兼容性外，尤其得重视实用性、适用性，也就是要从用户角度开发而又要超越用户的实际需求，引领整个矿业领域的发展方向。软件的前期销售、售后服务和软件升级实行一条龙的服务，以达到充分理解用户需求制作出软件研发计划书，将用户合理的需求转换为功能开发过程，以此不断推动软件版本升级过程。另外，软件的稳定性也一直是影响用户体验的关键问题，DIMINE软件有待完善。如何解决软件的兼容性、稳定性和实用性、适用性问题，快速实现软件研发和版本升级，是奠定DIMINE软件未来发展的基石。 DIMINE软件的开发走了一条与众不同的模式，软件操作习惯、界面设计、研发思路并不随从于CAD和其它大型矿业软件，这也就增加了用户接受软件的难度，如果操作过于繁琐、界面设计不合理，不能复制或超越已有软件，这必然给软件的推广使用带来巨大的障碍。 目前矿业软件的应用阶段仍然处于数字化的初级阶段，矿业软件的建模功能已经不能满足矿山数字化更高的需求，利用矿业软件进行动态生产管理及规划、资源储量管理、经济评价、资源综合开发利用将是矿山生产管理的发展趋势，目前，国外软件在引入中国市场的长期应用历程中许多问题暴露出来，越来越不能满足国内的需求变化，DIMINE软件应该抓住外部环境与机遇，大力开展研发工作，弥补市场空缺，抢占市场先机。
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user: 3. 三维基础模型的建立 以DIMINE软件为基础应用平台，基于某铁矿的勘探地质数据，进行了应用实践，建立了数据库模型、矿床模型和储量模型，并结合后期生产勘探数据建立了数据更新的流程，建立了动态资源更新模型，结合矿山后期对赤铁矿和硫铁矿资源的利用策略，对富赤铁矿进行了储量分析，为制定分采方案提供了依据，为矿山的长远规划起到了指导作用。矿山三维基础模型是数字化矿山建设的基础和关键。三维建模技术的核心是根据研究对象的三维空间信息构造其立体几何模型，并进行图形显示，然后对其进行各种深层次应用 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。 在研究过程中，先后完成了对矿山二维原始资料(平剖面地质资料、钻孔柱状图资料)、坑探槽数据等进行了数字化，在此基础上生成三维矿体模型和资源模型，实现了地下矿床的真三维模拟。为矿山生产提供了准确、有效的数据，科学、合理的指导生产运行。 1) 三维钻孔数据库的建立 数据库承载了矿山地质勘探和生产勘探的详细信息，是进行地质解译、品位推估、储量计算以及采矿设计的重要基础。钻孔数据信息主要包括孔口坐标信息、测斜信息、样品信息、岩性信息。 2) 数据收集整理 利用某铁矿区钻孔柱状图图纸基础数据(共计101个钻孔的地质勘探数据信息)，进行了电子表格化，并整理成了孔口表、测斜表、样品表，岩性表为非强制性表，因本矿区地质构造简单、岩层稳固，因此岩性表并未建立。整理的数据表格式如下： a) 孔口文件(COLLAR表)：记录勘探工程的开口坐标和深度等信息，包含字段为钻孔名、北坐标X、东坐标Y、高程Z、孔深、勘探线号、创建时间、创建人等(表1)。 Table 1 Columns format fil 钻孔名 X Y Z 孔深 勘探线号 创建时间 创建人 ZK411 30，448.12 31，976.58 37.76 377.57 41 2012年8月 某某 ZK414 30，515.4 31，913.62 35.71 398.49 41 2012年8月 某某 ZK431 30，516.17 32，051.11 58.41 362.51 43 2012年8月 某某 … … … … … … … … 表1. 柱状图孔口文件格式 b) 测斜文件(SURVEY表)：记录探矿工程的测斜信息，包含的字段为钻孔名、测斜深度、方位角、倾角等(表2)。 Table 2 Drilling oblique documen 钻孔名 测斜深度 方位角 倾角 ZK411 0 0 −90 ZK411 300 0 −90 ZK414 0 345 −90 … … … … 表2. 钻孔测斜文件格式 c) 样品文件(ASSAY表)：记录探矿工程的样品化验信息，包含的字段为钻孔名、样号、FROM、TO、化验品位(TFe、Ss等)等(表3)。 Table 3 Drilling sample format documen 钻孔名 样号 起始长 终长 TFe S Ss ZK531 1 128.68 131.27 56 23 0.94 ZK531 2 141.28 142.68 45 35 2.15 ZK531 3 142.68 144.91 50 25 5.96 … … … … … … … 表3. 钻孔样品文件格式 d) 三维钻孔显示 通过数据验证、数据导入、数据处理，对钻孔进行三维显示，并设置显示风格，对有用金属元素进行显示(图1、图2)。 图1. 三维钻孔数据显示 图2. 有用元素空间分布 e) 三维实体模型的建立 三维实体模型一般包括：矿体模型、围岩模型、断层构造模型、数字地形模型(DTM)、井巷工程模型。 矿体模型的建立步骤如下：i) 根据确定的工业指标(边际品位、夹石踢出厚度、可采厚度、穿鞋带帽原则等)对钻孔数据库进行矿段组合；ii) 根据勘探线文件生成工作面文件，为剖面圈矿做好准备；iii) 参照已有的地质剖面图确定剖面中矿体的走向、倾向等，生成剖面解译线；iv) 根据相邻剖面矿体连接的地质依据和矿体外推原则，生成矿体模型，最终形成的矿体模型如图3、图4所示。 图3. 赤铁矿体 图4. 硫铁矿体
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user: 4. 资源模型的建立 块段模型是矿床品位推估及储量计算的基础，其基本思想是将矿床在三维空间内按照一定的尺寸划分为众多的单元块，然后根据已知的样品点，通过空间插值方法对整个矿床范围内的单元块的品位进行推估，然后在此基础上进行储量的计算和统计。 块体模型的空间位置根据钻孔数据库模型、三维实体模型建立，软件提供自动检测建立空块体模型的功能，单元块尺寸根据勘探线间距、开采段高及矿体形态的复杂程度来确定，通常应是勘探线距、开采段高为块大小的整数倍。本论文选取的块度为8 × 8 × 4，次级块为4 × 4 × 2，完全能满足后期应用的需要，建立块段模型如图5所示。 图5. 块段模型 采用距离幂次反比法，分别对铁矿体和硫矿体进行储量估算，创建的椭球体估值参数为：TFe估值参数长半轴50 m、次半轴30 m、短半轴20 m，方位角45˚，倾角30˚；Ss估值参数长半轴100 m、次半轴50 m、短半轴20 m，方位角45˚，倾角30˚。估算得到的三维资源模型如图6、图7所示，整个矿床的资源储量报告可方便得出。 通过建立三维基础模型，实现了矿山地质数据二维到三维的数字化、真三维矿床模型，直观、形象地展示了矿体赋存空间形态，根据矿体的三维边界可以进行后期开拓、采准设计。 图6. TFe估算模型 图7. Ss资源估算模型 采用DIMINE软件建立的资源模型与传统储量计算方法相比，具有明显优势：一是计算方法更加科学合理，大大地减少人为操作误差，二是计算速度快，可通过调整估算参数实现不同精确度的储量结果，满足生产需求；三是基于建立的资源模型，可灵快速实现不同分段、不同金属种类、不同品位区间的储量统计，满足生产需求；四是利用后期的生产勘探数据可实现资源模型的更新，以此建立动态的资源模型。
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user: 5. DIMINE软件对混合矿床分采过程的指导作用 该矿床为赤铁矿和硫铁矿的混合矿床，硫铁矿分布范围广，赤铁矿范围相对较小而集中，现有的选矿厂设备主要分选硫铁矿，而赤铁矿只能作为副产矿物产出，而赤铁矿的含量又对硫铁矿的选矿质量产生很大影响。因此如何在采场实现富赤铁矿的分采，实现资金快速回笼，这是在铁矿石选矿回收率和钢铁价格下降条件下，提升矿山经济效益的正确决策。 利用已经建立的DIMINE数据库及储量模型，对首采区段富赤铁矿(TFe > 50%)的分布范围及品位分布情况进行分析，分布情况如图8所示。 由此可知，富赤铁矿主要集中分布在两个区域，分别在50号勘探线、53号勘探线附近，由中心向四周呈现富赤铁矿赋存厚度递减、品位递减的趋势，而在51号勘探线区域附近存在空白区域，几乎无富赤铁矿分布，因此回采富赤铁矿需优先回采上述集中区域。 图8. 富赤铁矿分布情况 通过软件的自动统计功能，得到各分段富赤铁矿的储量及品位分布情况(表4)。 Table 4 Distribution of rich hematite section 分段 体积 体重 矿石量 TFe品位 TFe金属量 单位 m 3 t/m 3 t % t −287.5 255，112 3.15 803，602 55.13 443，027.4 -275 108，864 3.15 342，921 54.68 187，519.2 −262.5 32，560 3.15 102，564 58.48 59，980.73 合计 396，536 3.15 1，249，088 55.28 690，527.3 表4. 各分段富赤铁矿分布情况 基于地质勘探数据的资源储量模型，我们很容易观察看到富赤铁矿的分布区域及分布特点，进一步地，结合采场划分情况，我们可以明确富赤铁矿赋存所在采场、分段及赋存规律，为下一步的探矿、采矿设计工作做好准备工作，以达到提前分选首采中段中富赤铁矿的目的。 在实际生产中， 仅仅依靠地质勘探数据作为采矿设计的依据是不可靠的，因此还必须增加新的探矿、取样化验工作，建立生产勘探数据分析流程以进一步确认品位分布情况，探明储量。 下面对基于坑槽取样数据补充完善基础数据进一步介绍。
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user: 6. 基于坑槽取样的地质数据库更新 井下坑探数据是矿山在进行采准工程施工过程中采取的地质样品。因为这部分样品的可靠性最强，充分利用这些数据对原有的地质模型进行更新，采场矿量计算将更准确。 软件提供坑槽数据专用数据库，主要包括工程信息表、测点信息表、样品支护表。坑探工程原始编录必须提交的信息如下：工程编号、工程名称、工程类型、测点编号、测点空间坐标、样品起始段及终止段的步距、横距和高差等。 该矿山的坑探数据取样分布是基于开拓、采准巷道得到的，取样规则为：距巷道底板1m高度，沿巷道帮线每隔5 m进行取样，由甲方化验中心进行。 坑槽数据库的信息组织格式和地质勘探钻孔的数据格式有较大区别，尤其样品支柱表存在名目多、数据量大、用户使用难度高的问题，为了解决这一难点，本研究中灵活采用钻孔数据库的数据格式，结合矿山坑槽的取样特点，经过灵活设定某些钻孔参数，实现了坑槽数据库的快速创建。坑槽数据库数据表格式如下： 1) 孔口文件(COLLAR表)：记录勘探工程的开口坐标和深度等信息，包含字段为钻孔名、北坐标X、东坐标Y、高程Z、孔深、勘探线号、创建时间、创建人等(表5)。 Table 5 Pitch port format fil 坑槽名 X Y Z 最大孔深 创建时间 创建人 −275 4# 3 4#chu 30，448.12 31，976.58 37.76 100 2012年8月 某某 … … … … … … … 表5. 坑槽孔口文件格式 2) 测斜文件(SURVEY表)：记录探矿工程的测斜信息，包含的字段为钻孔名、测斜深度、方位角、倾角等，钻孔数据库的倾角为−90度，而坑槽取样数据的为0度(水平方向)，因此，测斜深度为0度(表6)。 Table 6 Pit oblique documen 坑槽名 测斜深度 方位角 倾角 −275 4# 0 180 0 … … … … 表6. 坑槽测斜文件格式 3) 样品文件(ASSAY表)：记录探矿工程的样品化验信息，包含的字段为钻孔名、样号、FROM、TO、化验品位(Tfe、S、Ss等)等(表7)。 Table 7 Pit sample format fil 坑槽名 样号 起始长 终长 Tfe Ss −275 4# 1 0 5 45 0.94 … … … … … … 表7. 坑槽样品文件格式 针对坑槽探数据库，特别注意的是：1) 处的钻孔名及孔口坐标分别对应测点和测点坐标；2) 测斜深度、倾角取值为0，假想坑槽探钻孔为水平钻孔，因此无深度、倾角。3) 起始长、终长按实际坑槽长度取值。4) 其他参数取值同地质数据库。 利用软件提供的数据库合并功能，将地质勘探数据库与生产勘探数据进行了组合，并对有用金属元素进行了组合(图9、图10)。 图9. 地勘与生勘数据库复合图(1) 图10. 地勘与生勘数据库复合图(2) 建立好更新的数据库后，重新进行储量估值，完成储量模型的更新，如图11、图12所示。 图11. 原富赤铁矿储量分布 图12. 富赤铁矿更新后的储量分布 由此可知，53号勘探线处的生产勘探数据对原有的储量模型具有一定影响，品位分布明显发生了改变。由表8所知，首采区段的富赤铁矿储量由125万吨下降为110万吨，金属量由69万吨下降为60.5万吨，出现了储量下降的趋势，该结果更加真实地反映了该区域富赤铁矿段分布情况。而在南部50号勘探线区域，因为没有生产勘探数据，储量结果并没有发生变化，因此尚无法进一步探明该区域真实的地质储量。根据原有的地质勘探能推断出该区域应含有大量的富赤铁矿，因此应提前设计探矿工程，进一步提高储量控制级别，为富赤铁矿的回采接替工作做好准备。 Table 8 Distribution of reserves in updated segment 中段 体积 体重 矿石量 TFe品位 TFe金属量 单位 m 3 t/m 3 t % t −287.5 233，304 3.15 734，907 54.82 402，907.9 -275 97，968 3.15 308，599 54.30 167，569.6 −262.5 18，944 3.15 59，673 58.53 34，931.7 合计 350，216 3.15 1，103，180 54.87 605，409.2 表8. 更新后各分段的储量分布情况