[发明专利]一种深部蚀变矿物三维建模方法

说明书

本发明属于地球科学技术领域，具体涉及一种深部蚀变矿物三维建模方法。本发明的方法包括以下步骤：步骤1钻孔岩心成像高光谱扫描；步骤2钻孔岩心成像高光谱数据预处理；步骤3岩心蚀变矿物填图；步骤4单位段岩心蚀变矿物相对含量计算；步骤5钻孔蚀变矿物相对含量三维显示；步骤6平行剖面投影；步骤7三维空间矢量化；步骤8蚀变矿物三维空间插值。本发明建立深部蚀变矿物三维实体模型，深部钻孔岩心蚀变矿物提取结果精细、客观、准确，建模精度高，对深部地质研究和找矿勘查具有重要的实际应用价值。

技术领域

本发明属于地球科学技术领域，具体涉及一种深部蚀变矿物三维建模方法。

背景技术

深地探测是地学科学技术领域的热点问题。三维地质建模是研究深部地质特征的有效手段，能够帮助地质人员重建深部各类地质对象的结构，直观地了解地质体的三维空间分布形态，分析各种地质现象之间的相互关系，从而更有效地进行地质研究和找矿预测。

蚀变是重要的成矿要素之一。深部蚀变建模对研究深部蚀变分带及其空间特征，反演深部地质环境，指导找矿勘探具有重要参考价值。目前，深部蚀变的传统研究方法主要通过地质人员的钻孔岩心编录来划分蚀变类型及性质，以人工判读为主，辅以分析测试的手段，因此，深部蚀变三维建模大多采用对钻孔编录资料的二次开发。

近年来，岩心高光谱扫描技术逐渐开始应用在钻孔岩心矿物识别和辅助岩心编录方面。它通过对光谱诊断性特征的分析来判别不同的矿物，目前可识别的矿物类型多达几十种，并且，大多数是所谓的蚀变矿物。显然，与传统的地质编录相比，岩心高光谱编录能够识别许多人工无法识别出来的蚀变矿物类型，从而有效弥补地质编录的不足，也为深部蚀变三维建模提供了更精细的信息支撑。然而，目前岩心高光谱扫描多采用逐点测量的工作方式，也就是获取一条条的光谱曲线，通过光谱分析对每条光谱曲线所代表的矿物类型进行判别，这种测量方式并不全面，且在钻孔解释上偏定性而不容易进行量化。蚀变作为一种特殊的地质现象与深部多种地质因素均有关系，在深部复杂多变，不能像岩性地层那样，通过简单的连接或插值方法进行建模，因此，需要有一定对蚀变强度的量化概念，并综合其他地质影响要素，才能进行更为精确的还原和建模。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：提供了一种基于钻孔岩心成像高光谱数据的深部蚀变矿物三维建模方法，基于成像高光谱数据在蚀变矿物精细识别和图谱合一的优势和特点，实现深部高光谱蚀变矿物三维实体建模。

本发明的技术方案如下所述：

本发明的一种深部蚀变矿物三维建模方法，包括以下步骤：

步骤1，钻孔岩心成像高光谱扫描

针对要进行建模的区域，依据先验地质背景和钻探工程布置情况，选择一定数量的钻孔，利用地面成像光谱仪进行岩心成像高光谱数据的扫描，获取钻孔岩心成像高光谱数据。并且，同步扫描标准板用于后续的数据预处理。

步骤2，钻孔岩心成像高光谱数据预处理

对步骤1获取的钻孔岩心成像高光谱数据进行预处理，获得钻孔岩心成像高光谱反射率数据，用于后续蚀变矿物填图。包括辐射校正和光谱重建两个处理步骤。

步骤2.1，辐射校正

将步骤1获取的钻孔岩心成像高光谱扫描数据和标准板扫描数据的原始DN值转换为具有物理意义的辐射亮度值。

步骤2.2，光谱重建

利用步骤2.1处理后的标准板辐射亮度数据进行经验线性回归计算，利用经验线性回归参数将步骤2.1处理后的钻孔岩心成像高光谱辐射亮度值转换为反射率，获得钻孔岩心成像高光谱反射率数据。

步骤3，岩心蚀变矿物填图