一种用于三维建模的锂矿资源勘查校准方法与流程

本发明涉及锂矿勘查，具体涉及一种用于三维建模的锂矿资源勘查校准方法。

背景技术：

1、三维地质建模技术是锂矿资源勘查与储量估算的核心手段之一。通过构建矿体的三维空间模型，能够直观揭示矿体的赋存状态、形态特征及内部品位的空间分布规律，为资源量估算、矿山设计及深边部找矿预测提供重要依据。在矿体三维建模中，品位插值是实现矿体内部属性精细刻画的关键环节，而地质统计学中的变异函数及包含的变程参数，是品位插值算法的核心控制参数。变程表征了区域化变量（如锂品位）在空间上存在自相关性的最大距离：当样本点间距小于变程时，数据之间存在空间相关性，可用于相互约束与估值；超出变程后，数据间的自相关性消失，不再参与相互估值。因此变程参数的准确设定，直接决定了品位插值结果的精度及资源量估算的可信度。

2、然而在目前常见的锂矿区，伟晶岩型锂矿常呈现为分枝分岔复合脉状形态产出，主脉分岔形成多个次级分支，分支延伸后又重新复合，呈现“分—合—分”的复杂几何结构。在现有地质统计学三维建模流程中，变程参数的估算主要依赖有限钻孔数据进行的变异函数分析。受分枝复合脉体空间间断与合并交替出现的影响，稀疏钻孔难以完整控制分枝延伸范围和复合点位，导致拟合出的变程参数与真实值之间出现系统性偏差：变程易被高估（将间断区域错误处理为连续）或低估（将实际相连的脉体误判为孤立矿体），最终造成三维地质模型的精度显著降低。因此，当前在锂矿勘查的三维建模过程中，受分枝分岔复合脉状形态的制约，亟需发展能够更准确估算变程参数、更能适应复杂脉状形态的建模方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于三维建模的锂矿资源勘查校准方法，解决现有技术在通过三维建模进行锂矿勘查时，因受到分枝复合脉影响而导致变程参数存在较多偏差，进而使得三维地质模型精度不佳的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种用于三维建模的锂矿资源勘查校准方法，该方法包括：

4、步骤s1：获取目标锂矿区表示基准地质参数的多源勘探数据，使用多源勘探数据建立初始三维地质模型，对所述初始三维地质模型进行变异函数地质分析用以获取作为待校正基准的初始变程参数；

5、步骤s2：筛出目标锂矿区的分枝复合脉区域，将分枝复合脉区域划分为若干个子矿区，测取全部子矿区的锂矿脉状参数，基于初始变程参数和锂矿脉状参数构建校准修正式，使用校准修正式计算得到每个子矿区的校准变程参数；

6、步骤s3：将全部子矿区的校准变程参数替换初始三维地质模型变异函数中对应子矿区的初始变程参数，并重新执行矿体边界更新，生成表示勘探边界更新的修正三维地质模型，并计算修正三维地质模型每个子矿区的全局误差量；

7、步骤s4：针对全局误差量设置收敛条件，当全部子矿区的全局误差量满足收敛条件时，将修正三维地质模型作为最终模型输出以表示完成校准；当有子矿区的全局误差量不满足收敛条件时，返回重执行步骤s2以重新修正不满足收敛的子矿区的全局误差量。

8、进一步地，所述初始变程参数按照变程方向划分为走向初始值、厚度向初始值和倾向初始值；所述校准变程参数按照变程方向划分为走向校准值、厚度向校准值和倾向校准值；

9、所述校准修正式的构建过程设置为：针对走向初始值、厚度向初始值和倾向初始值，分别对应构建走向修正式、厚度修正式和倾向修正式；

10、所述走向初始值经过走向修正式计算得到走向校准值；

11、所述厚度向初始值经过厚度修正式计算得到厚度向校准值；

12、所述倾向初始值经过倾向修正式计算得到倾向校准值；

13、将走向校准值、厚度向校准值和倾向校准值，对应替换初始三维地质模型变异函数中的走向初始值、厚度向初始值和倾向初始值，用以重新执行矿体边界计算。

14、进一步地，在目标锂矿区每个子矿区的锂矿脉岩心定向钻孔位置，测量获取分枝分岔复合脉状形态的锂矿脉状参数，并标注为锂矿脉状参数的脉状样本；所述锂矿脉状参数包括：

15、分枝角度值，即主脉与分枝脉之间的空间夹角；

16、厚度变化率，即单位距离内矿脉厚度的空间梯度值；

17、分支间距值，即相邻分支脉体之间的空间投影距离；

18、其中，所述分枝角度值、厚度变化率和分支间距值，取值均取目标锂矿区全部脉状样本按大小排序的中位数值。

19、进一步地，重新执行步骤s2的过程设置为：以重新划定子区块之间相邻边界方式，重新划分出目标锂矿区的分枝复合脉区域并标注为子矿区，并重置锂矿脉状参数的脉状样本的测量获取数量，以更新锂矿脉状参数；使用更新后的锂矿脉状参数更新校准变程参数，使用更新后的校准变程参数重新生成修正三维地质模型。

20、进一步地，所述走向校准值的计算过程包括：

21、设走向初始值表示为r0，设走向校准值表示为rc，设分枝角度值表示为θ，设分支间距值表示为d，

22、则走向校准值的计算式表示为：，

23、其中k为走向调节系数，设k大于0；l为矿体平均厚度。

24、进一步地，所述倾向校准值的计算过程包括：

25、设倾向初始值表示为z0，设倾向校准值表示为zc，设厚度变化率表示为β，

26、则倾向校准值的计算式表示为：，

27、其中u1为走向耦合指数，u2为厚度衰减指数，且u1和u2均大于等于0。

28、进一步地，所述厚度向校准值的计算过程包括：

29、设厚度向校准值表示为tc，设厚度向校准值的动态计算值表示为te，设厚度向初始值表示为t0，设置厚度调节系数q，

30、则厚度向校准值的取值设置为：tc=max(te,tmin)，

31、其中tmin表示根据矿体特征预设的最小允许厚度方向变程量；

32、所述动态计算值的计算式表示为：。

33、进一步地，所述重新执行矿体边界更新的过程包括：

34、在每个子矿区将走向校准值、倾向校准值及厚度向校准值对应替换至走向初始值、厚度向初始值和倾向初始值，在子矿区边界处采用距离加权插值进行平滑过渡，生成变程参数三维场，使用变程参数三维场针对目标锂矿区执行基于高斯模拟的矿体边界更新；

35、对矿体边界更新生成的初步修正模型的矿体边界执行孤立块体剔除和三维中值滤波，校验初步修正模型与初始三维地质模型的见矿点吻合度，将完成校验的初步修正模型标注为修正三维地质模型以完成输出。

36、进一步地，所述基于高斯模拟的矿体边界更新的过程包括：

37、步骤a1：针对目标锂矿区设置三维网格，获取目标锂矿区在三维网格内每个网格节点处的样本品位值，对样本品位值进行正态得分变换获得正态分布数据，随机生成访问节点路径，针对校准变程参数设置预设邻域，设目标锂矿区的锂品位数据为原始样本点；

38、步骤a2：使用累积分布函数沿访问节点路径对三维网格的每个网格节点执行序贯高斯模拟，收集预设邻域内的正态分布数据用以建立累积分布函数，从累积分布函数抽样赋值至每个网格节点，并将全部完成序贯高斯模拟的网格节点执行逆正态得分变换；

39、步骤a3：将变换结果标注为表示对样本品位值修正的修正品位值，设定表示矿体边界的品位阈值与边界阈值，统计所有对应修正品位值大于品位阈值的网格节点数量并标注为概率样本量，将概率样本量达到边界阈值的网格节点作为矿体边界以完成矿体边界更新。

40、进一步地，所述全局误差量的计算过程设置为：

41、计算每个网格节点的样本品位值与修正品位值的均方根误差，对所有网格节点的均方根误差取平均值后表示为修正三维地质模型的全局误差量；

42、所述收敛条件设置为：

43、预设最大允许误差值emax，设全局误差量表示为ec，设置误差下降率并表示为η，

44、则误差下降率计算式表示为：；

45、当ec≤emax时，将修正三维地质模型作为最终模型输出以表示完成校准；当ec≥emax时，返回重执行步骤s2以重新修正不满足收敛的子矿区的全局误差量。

46、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

47、1、通过筛分出分枝复合脉区域并进一步划分为若干子矿区，对各子矿区分别构建校准修正式并计算独立的校准变程参数，替代传统的单一全局变程或粗略分区变程，提升了变程参数在复杂脉状矿体中因分枝复合脉体空间间断与合并交替出现而导致的精度下降；

48、2、测取锂矿脉状参数量化为校准依据，基于初始变程参数构建校准修正式，弥补了单纯依赖有限钻孔数据进行变异函数分析时对分枝延伸范围和复合点位控制不足的缺陷，从源头上减少了因钻孔稀疏造成的变程拟合偏差，显著提升三维地质模型的建模精度；

49、3、通过全局误差量与收敛条件的设定，为模型精度提供了可验证、可度量的控制标准，不依赖于全局均匀或连续假设，能够自适应处理脉体分枝、分岔、复合、间断交替出现的复杂构造，使得分枝复合脉锂矿床的三维地质建模与勘查校准数据更加精确。