斷層模型及建模方法的研究摘要：對斷層模型建模的意義，基于鉆孔及其派生數據的斷層模型、三維斷層模型的數據采集、斷層模型的建模方法的數據模型描述進行描述，提出了三維斷層模型的建模方法，具有很好的實際指導意義。關鍵詞：斷層模型；數據模型；三維建模fault models and modeling studypan yong(hunan information science vocational college,changsha 400100,china)abstract:the significance of fault modeling,based on data derived from drilling and the fault model,fault model three-dimensional data acquisition,modeling fault model to describe the data model describes the proposed method of modeling three-dimensional fault model,has a good practical guide.keywords:fault model;data model;three-dimensional modeling一、前言斷層是一種地質構造，一般主要部分都在看不到的地面下，對找礦勘探有很好的指導作用，若果找到一種斷層數據模型，能很好的實現對地層模型和斷層模型進行建模，很好的表達兩種對象的相互關系，對空間查詢、拓撲關系、幾何特征、屬性特征可以進行很好的可視化表達，那對我們的地質勘探是一個很好的幫助。以前我們的斷層數據模型主要有：將斷層視為地層單元的邊界，構建斷層模型；利用剖面數據采用v型斷面法構建斷層模型；基于輪廓線重構的斷層面構建法；由斷層面的傾向和傾角構建小的斷層面，由許多斷層面構建斷層模型；基于平面圖的線框模型；基于體、面、環、邊、結點的斷層數據模型。所有這些斷層模型都只注重于模型的三維可視化表現功能，對模型的空間查詢、空間計算、空間分析等對地質找礦勘探的功能都比較缺失，要實現一種能解決上述問題的斷層數據模型。二、基于鉆孔及其派生數據的斷層模型鉆孔數據資料中可以找到各個地層深度范圍內的地層名稱、各個地層、斷層之間的拓撲關系、各個地層的厚度以及上下交界面的點集坐標、各個厚度處的巖性特征等相關信息。廣義三棱柱能體現鉆孔施工過程中可能歪斜的特點，因而能很好的描述鉆孔的特征，用廣義三棱柱的上下面的三角形面表示地層的上下面，側面表示地層之間的關系，體元表示地質體的實體。通過鉆孔數據建立斷層模型是很好的，但一般落在斷層上的鉆孔很少，這樣用來描述斷層的數據就很少，為了很精密的表達斷層模型，我們就利用已有的地層和斷層的數據資源，采用空間插值法虛擬鉆孔資料，用來作為斷層建模的數據，能加大斷層建模的精密度。三、斷層模型的建模方法的數據模型描述構建三維斷層模型的方法可分為表面建模法和實體建模法兩大類，其核心是數據模型。目前三維地質體建模較典型的數據模型有規則網格法、tin表面法、四面體法等；三維規則網格法是將研究空間剖分為多個規則的網格然后用相應的網格描述地質體，三維規則網格法的特點是簡單，不足之處是巨大的數據集和計算工作量。tin法是一種利用不規則三角形面片建立地質模型的方法，常采用delaunay三角剖分，該方法屬于表面描述方法，其數據量和運算量遠遠小于體描述方法。通過添加適量的控制點，可在不同程度上改善地質體表面的空間形態，使其更接近真實的自然狀態；也可以通過減少控制點的方法來減少某個局部的工作量而不影響整體空問形態。tin表面法不能直接描述復雜的她質體（例如標志層位的翻卷），其應用受到一定程度的限制。四面體法是多面體法的一種，屬于體描述方法，四面體是體元素的最小單元，四面體法不僅可以描述地質體的表面形態，通過體函數插值，還可以描述地質體內部的結構、構造特征。四面體法可用于建立復雜地質構造三維斷層模型，但實現四面體法的技術也更為復雜。四、三維斷層模型的數據采集三維斷層模型的建模的數據來源一般都是來自地質觀測點集、鉆孔點集、剖面點集、平面點集。地質觀測點集的數據一般都是描述斷層的幾何信息和屬性特征，有觀測點的位置、斷層面的走向、傾向、傾角，斷層的段距、斷層的性質、斷層面的特征，當斷層面的狀態變化不大，就用一個點解決問題，如果很復雜，就需要在關鍵點采集數據。地下深處的地質特征一般由鉆孔數據根據地質統計學方法推測得到，鉆孔數據包括孔口坐標、斷層深度、鉆孔傾斜度、底層缺失或重復的厚度。由鉆孔數據可以確定斷層性質、斷距、斷層變化情況等。剖面點集是從鉆探或者地震勘探獲得的特定位置和方向的地質剖面圖上采集的數據，斷層一般在剖面圖上呈現直線或曲線形態，一組平行或近似平行的剖面就可以描述斷層的空間位置和空間形態特征。平面點集是斷層面與不同深度的地層的上下盤面的交線上的點的集合，這些交線反映了斷層的空間形態和延伸情況。這四種數據點集只是間接的表達了斷層的結構特征或空間形態，要建立斷層模型，就要以這些數據集為基礎，尋找適合的數據模型，進行相應的數學變換和離散化操作，構建適合建模的混合斷層模型數據集，完成模型構建。五、三維斷層模型的建模方法研究斷層模型的三維建模是所有地質構造建模中比較難的一種構造，要用到特殊的三維處理可視化技術，我們利用tin表面法技術，解決三維斷層模型的建模，首先解決比較簡單的單一斷層的情況，斷層的存在導致地質體錯位、即標志曲面的不連續，將斷層面視為厚度為零的空間幾何曲面，可以分別建立斷層面和相關標志面的tin表面。在這里，技術關鍵是對斷層兩側不連續標志面形態的處理，本文采用“局部法和整體法”等兩種方法。局部法將斷層兩側的標志面分別加以處理。整體法是指統一處理斷層兩側的對應標志面。對多條斷層的處理，是視多條斷層之間有無切錯關系分為兩種情況：其一是斷層之間不存在切錯關系，可以采用局部法或整體法逐條斷層分別處理；另一種是斷層之間存在著切割關系，斷層之間的切錯關系存在時間遞進序列，先做出最