Question

三维地质结构模型

Answer 1

一、地质结构模型建立的原则与内容

（一）建立地质结构模型的原则

松嫩平原面积大、地层较多、结构复杂，造成钻孔间地层岩性连接十分复杂，给计算机的自动插值造成了一定的困难，所以采取对研究区的地质结构按区域和县（市）两种方式进行处理，即区域地质结构模型和县（市）地质结构模型。

1.区域地质结构模型

由于建立地质结构模型的区域大、数据多，无法详细刻画地质内容，因此区域地质结构的建立原则以表达含水层和弱透水层为主要目的，将整个研究区域划分为第四系含水层、第四系弱透水层、新近系含水层、新近系弱透水层和白垩系基岩五层。

2.县（市）地质结构模型

县（市）级地质结构的建立以进一步详细表达地质结构、地层分布特点和岩性特征为主要目的，因此，对岩性的划分比较细致、精度较高。具体划分方法如下：

（1）白垩系（K）及以下地层概化为基岩，不对其进行分组研究。

（2）新近系划分到组，统一确定为泰康组（N₂-Qp₁）t、大安组（N₁d），并根据地层的含水性将岩性简化描述为砂岩、泥岩和泥岩砂岩互层。

（3）第四系划分到组，主要包括顾乡屯组（Qp₃g³）、哈尔滨组（Qp₃h^1—2）、雅鲁河组

、大兴屯组（Qp₃d³）、齐齐哈尔组（Qp₃q^1-2）、诺敏河组

、荒山组（Qp₂s⁴,Qp₂x^1-3）、大青沟组（林甸组） （Qp₂l^1-4）、绰尔河组

、白土山组

、东深井组（Qp₁d¹）、猞猁组（Qp₁s）、东华组（Qp₁d¹）等。岩性简化表述为黏性土、砂砾石、淤泥质黏性土、淤泥质砂等。

（4）全新统零星分布的风积砂、残积粉细砂等因描述的钻孔资料较少，故不进行区分表达。

（二）资料整理

根据建立三维地质结构模型的要求，对全区1167个钻孔资料进行地层、岩性的划分及坐标等数据的整理，并计算机录入，对区内资料进行分析整理建立地层信息表。

二、地质结构模型建立的技术方法

地质结构模型是利用GMS中的SOLID模块建立的，SOLID是进行三维地层建模的模块，它利用钻孔数据输入用于构造三维地层模型。一旦生成了这样的模型，可以在模型上任意位置切割地质剖面，可以生成地质剖面或实体的理想图片，还可以计算实体的体积。

（一）确定地层属性编号

按GMS软件的要求和格式对录入的数据进行分析整理，对钻孔地层资料逐个进行概化，在综合分析整个松嫩平原的地质结构后，对岩性进行划分和编号。

（1）按GMS要求对钻孔资料中地层的物质属性进行编号处理，通过对原始资料的分析和所建立的地质结构图，将研究区的地层岩性划分为58种物质属性。

（2）GMS要求不仅要对地层的物质属性编号，还要对各层包括透镜体、夹层进行分层编号，根据地层信息，将全区地层划分为159层。

（二）GMS数据的运行

（1）将编辑好的文本导入GMS软件进行运行、调试，查找包括数据格式、地层错位等各种错误，并进行修正。

（2）生成松嫩平原的三维立体地质结构模型。

（3）修正后的文件以县（市）为单位导入GMS软件正式生成三维地质立体模块。全区共划分为30块，即安达、北安、宾县、大同、富裕、哈尔滨、海伦、克山、林甸、龙江、龙镇、明水、讷河、嫩江、庆安、绥化、望奎、依安、肇州、长春、长岭、大安、伏龙泉和怀德、扶余、农安、泰来、陶赖昭、通榆和香海庙、榆树、镇赉和陶安。

（三）粘贴遥感景象图

为了能够直观了解各地的地质情况，在生成的立体表面粘贴遥感景象图片。首先对整个区域的遥感图片根据需要进行处理，然后将处理后的图片导入GMS软件进行粘贴。

三、地质结构模型的功能及其特点

建成后的地层三维立体模型使得研究人员对于全区地层及含水层系统结构、含水层间复杂的接触关系，有了更完整、具体的认识，实现了“实地对照，多维视角，随意切剖”的功能。

（1）三维模型再现研究区含水层整体的空间组合形式，实现了含水层三维可视化。

（2）可以以分解形式展现任一地层的空间展布形态及其接触关系。

（3）可以多视角的观测各含水层的空间形态。

（4）可以在任意方向上切割地层剖面，有助于更好地了解地层在不同地区的空间分布。

（5）可以计算出任意含水层及地层空间体的体积，这对于松散含水层有着重要的水文地质意义。