基于GOCAD軟件的龍門(mén)山北段斷裂帶三維地質(zhì)建模應(yīng)用

1、62736 地理地質(zhì)論文基于GOCAD件的龍門(mén)山北段斷裂帶三 維地質(zhì)建模應(yīng)用Abstract ： The thesis takes Mianyang area as an example in the north of Longmen mountain fault region ， and introduces the steps in detail， theentire process of the modeling is clear， organizedand reasonable. The 3D model of the study area is tally with the prac

2、tical geologic body in the spatial distribution and dynamic characteristic. It reveals the extension and distribution of the underground horizon ， fault in MianYang ， and the exposed on the surface ， which promotes the further research of the 3D Geosciences Modeling in the future.Key words ： GOCAD；

3、north of Longmen mountainfault ； Mianyang area ； 3D geosciences modeling中圖分類號(hào)： P534 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 10064311 （ 2015） 20-0153-020 引言龍門(mén)山北段是指龍門(mén)山斷裂帶從北川、安縣向北東延伸的部分，其主要特征是唐王寨向斜和出露地表的轎子頂雜巖，宏觀構(gòu)造特征表現(xiàn)為復(fù)雜的逆沖推覆構(gòu)造1 。后山斷裂帶是以轎子頂雜巖為核心的大型背隆，外圍蓋層由震旦系、寒武系和志留系板巖灰?guī)r組成。前山帶總體表現(xiàn)出疊瓦沖斷，主要構(gòu)造包括唐王寨向斜及其前緣疊瓦沖斷系及天井山、礦山梁等背斜構(gòu)造。其地史演化多變

4、，地表具有典型的沖斷構(gòu)造特征，新生代構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的研究歷來(lái)為中外地質(zhì)和地球物理學(xué)家所注目并持續(xù)探索。區(qū)域地質(zhì)背景綿陽(yáng)區(qū)域在龍門(mén)山北段區(qū)域的西南角（如圖 1）。從綿陽(yáng)市的地貌特征看，斜穿該市境中部的江油一灌縣斷裂帶將全市劃分為兩種不同的地質(zhì)地貌：西北山地區(qū)和東南平原區(qū) 2 。因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造的不同使得這兩種地貌特征在形態(tài)和發(fā)育過(guò)程等方面都截然不同。在地質(zhì)構(gòu)造上，綿陽(yáng)市西北部被稱為地槽區(qū)，它包括松潘一甘孜地槽褶皺東南延生和部分秦嶺地槽褶皺系；東南部被稱為地臺(tái)區(qū)，屬于揚(yáng)子地臺(tái)。中生代以來(lái)印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)、喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)對(duì)綿陽(yáng)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展和地質(zhì)地貌形成演化有著重要作用，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的構(gòu)造運(yùn)

5、動(dòng)形成了綿陽(yáng)現(xiàn)有地貌特征。建模步驟地質(zhì)圖的加載文章中地質(zhì)圖是建立模型的基礎(chǔ)，它包含了建模所需要大量地表信息，所以準(zhǔn)確加載地質(zhì)圖是建模的關(guān)鍵，具體步驟為：File fImport ObjectsfImages-As 2DVoxet 。最后加上地質(zhì)圖的四角坐標(biāo)，就完成了地質(zhì)圖幅的加載。線性地質(zhì)剖面的加載利用地質(zhì)剖面能很好的掌握模型在一定深度范圍內(nèi)的延伸和展布情況，能夠比較精確地揭示斷層性質(zhì)和地層的產(chǎn)狀。具體步驟為：File fImport Objects fCulturalData - DXF完成剖面的導(dǎo)入。斷層二維模型的建立 斷層的建立是整個(gè)三維建模的關(guān)鍵，確定斷層的位置，建立準(zhǔn)確的斷層，就相當(dāng)

6、于確立三維模型的主要框架，使地層的建立更加有依據(jù)。但由于斷層的空間分布不易確定，所以需要借助地質(zhì)圖和地質(zhì)剖面中斷層的展布來(lái)控制（如圖 2）。具體步驟為：Applicationsfwizard -Surface creation fFrom Data （with internalBorders ） - From Points and Computed Outline-Direct Triangulation fnext f nams next f Create Outline Curve from Data Points fOptimize Curve to better fit Points

7、fnext f namg ok。斷層和地層三維模型的建立GOCADH牛建模方法有很多種，在 workflow菜單欄里 有各種建模方法，可以根據(jù)需要選擇不同的建模方法，本文選擇的是 Tessellation 建模，斷層和地層的建模方法大同小異，只是在構(gòu)建地層模型的時(shí)，要注意編輯每個(gè)地層界面與主斷層的接觸關(guān)系，具體建模步驟為：Tessellation -object selection-A set of surface -new create 3D model - nams creat 3D model , 這樣就 完成斷層和地層三維模型的建立（如圖 3）。模型地標(biāo)、地層層序的創(chuàng)建和加載此時(shí)創(chuàng)建的

8、模型是沒(méi)有任何地質(zhì)意義的，所以要通過(guò)創(chuàng)建地標(biāo)或地層層序來(lái)賦予模型地質(zhì)意義。由于在GOCAD軟件里中文是錯(cuò)誤的格式，故本文將這些點(diǎn)文件轉(zhuǎn)換為線文件進(jìn)行加載。具體步驟為：CorelDRAWdwg格式AutoCADR12/LT2 DXF 格式-GOCADFile fImport Objects fCultural DatafDXR此時(shí)的線文件沒(méi)有空間坐標(biāo)，需要對(duì)其進(jìn)行空間位置校正，可以在線文件的properties 欄里用C語(yǔ)言命令對(duì)線文件的 X、Y、Z坐標(biāo)進(jìn) 行編輯，使地標(biāo)在準(zhǔn)確的地理位置顯示，通過(guò)以上步驟建立具有地質(zhì)意義的區(qū)域地質(zhì)模型5 （如圖4）。模型分析通過(guò)對(duì)綿陽(yáng)地區(qū)的構(gòu)造研究，得出該區(qū)域主要構(gòu)造是由西南向北東方向延伸的推覆構(gòu)造，兩大北西傾向的逆沖斷層是該區(qū)域內(nèi)推覆體主滑動(dòng)面斷層。從所建立的綿陽(yáng)區(qū)域三維模型來(lái)看，龍門(mén)山逆沖推覆構(gòu)造被完美地呈現(xiàn)在該模型上，北緣較老的地層由于逆沖推覆作用而出露地表并且表現(xiàn)為疊瓦式組合，南緣由于受各板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響較 小，表現(xiàn)為一套比較平緩的地層組合，而中部有古生代寒 武系地層出露說(shuō)明了綿陽(yáng)地區(qū)飛來(lái)峰構(gòu)造的緣由。總結(jié)本文從數(shù)據(jù)加載、模型創(chuàng)建兩方面較為詳細(xì)地講述 了利用GOCADM牛構(gòu)建綿陽(yáng)區(qū)域三維模型的過(guò)程，所建立的綿陽(yáng)地區(qū)三維模型也具有很高的研究意義。從地層和斷層來(lái)看，符合綿陽(yáng)地質(zhì)地貌特征及構(gòu)造動(dòng)力特征，這