在科技创新的战场上,有这样一群地质人,他们勇立潮头、冲锋在前,凭借许党报国的情怀,在多尺度三维地质联动建模及融合技术研究领域不断突破、不断探索,以实际行动诠释着“尖兵”精神,他们就是山东院——多尺度三维地质联动建模及融合技术研究党员突击队。
技术攻关 敢为人先
目前三维地质建模及融合的难点主要表现在不同区域上地质条件变化较大,难于在三维模型上准确表达出各区域的地质特征;由于缺少深部地质数据,利用单一的数据源很难满足模型精度的需求。目前区域级、城市级、矿区级(重点工作区级)等不同级别尺度下的建模技术方法各有区别,前述两个问题和困难尚未得到突破性解决。面对这项技术难题,山东院迅速成立了多尺度三维地质联动建模及融合技术研究党员突击队,精心选拔具有丰富经验和创新能力的党员技术骨干依托“透视山东—菏泽、济宁、泰安区域三维地质建模”和“透视山东—大型矿产地三维模型建设及压覆矿产资源储量模块研发”等省级地质勘查项目,通过大量的实地考察、数据收集与分析,积累丰富的第一手资料,下定决心向这个充满难度和挑战的领域发起进攻。
“地质学、计算机科学、数学等多个学科的知识如何融合在一起?”“地质建模方法如何更加精准高效?”一系列问题,摆在了突击队员们的面前。
为将每一名突击队员的智慧发挥到极致,保证大家的思想能充分碰撞,按照专业技术对口的原则,突击队员定期组织召开讨论会,一起头脑风暴攻克难题,并及时制定下一阶段的研究计划。“若不是在集体讨论中听到大家的思路和解决办法,我可能还要多走一大段弯路。”“多亏了和大家的交流,我感觉学到的内容比自己独自思考的时候收获都要多。”队员们感慨地说道。
就这样,大家聚在一起,集思广益、互相学习,在技术攻关的征途上不畏艰辛,从不退缩,攻克了一项又一项技术难关,让以往的“不可能”成为“可能”。
攻坚克难 技术理论双突破
基于构造单元分割-拼接建模流程图
在开展建模之初,项目组便遇到诸多棘手的难题:建模总面积高达33340km²,建模深度为-1000m以浅;建模区位于鲁西南,地层层序复杂、构造发育,岩浆活动强烈,需要三维刻画的地质要素多且复杂;海量地质数据的融合与相关制约;在国内,如此大规模的区域三维地质建模尚属首例,无成熟的参考规范或理论……
为了实现技术突破,突击队成员们集思广益、潜精研思,他们夜以继日,通宵达旦,可以说:满载、过载运行的工作状态是这支队伍的常态。队伍负责人杨晨经常勉励大家“我们经验可能不足,但是我们有敢打敢拼的干劲!困难是存在的,但是办法总比困难多!”。越是面对困难,他们越是坚定前行的步伐,队员们深知“创新是引领发展的第一动力,但同样也是我们的短板”,因此将“技术有起点,创新无终点”作为技术组织的工作原则,在队员们的大力推动下,实现了技术指标突破。
在项目实施过程中,突击队成员以复杂地质背景下多尺度、高精度三维地质建模及应用为切入点,提出了“基于构造单元的分割-拼接”的建模思想,将建模区化整为零。该方法打破了传统建模方法在平面大尺度建模的局限性,有效解决了因区域地质条件变化引起的建模难度增加的实际问题,使模型构建工作化繁为简,极大提高了建模效率。
砥砺前行 成果创新出彩
基于该建模思路,突击队利用11348个钻孔、控制剖面7439km和653套地质资料,构建了33340平方千米的菏泽-济宁-泰安区域级三维模型;利用891个钻孔、控制剖面245千米、矿区地质图、勘探线剖面、勘查报告等资料183套,构建了260平方千米的兖州-曲阜-邹城煤矿矿集区级三维模型;利用钻孔176个、控制剖面245千米、城市地质调查、水工环地质调查等资料126套,构建了280平方千米的泰安市城区级三维模型;利用钻孔10475个、勘探线地质剖面2060条(剖面总长3262.5千米)、矿区勘查资料720套,构建了99个矿床级三维模型(2330.9km2)。最终顺利完成全省域15.8万平方千米、-1000米以浅的三维地质模型,实现了全省地下地质结构三维可视化与综合分析,参与构建了全省高精度矿产地三维地质模型及属性模型,实现了全省矿产地三维管理以及压覆资源量的快速估算。
此外,突击队注重总结提炼项目实施经验,创新总结出了一套地质资料综合下推、多源异构数据融合,地质专家经验与计算机技术深度融合的技术,全方位、多角度解析地质体三维特征,显著提高了建模精度,并且各类数据之间还可以相互验证。该技术成果应用的透视山东项目在全国地质信息集成与综合利用方面具有很强的示范引领作用,同时也为新一轮找矿突破战略行动、黄河流域高质量发展和国家数字经济建设提供了有力的地质技术支撑。经中国煤炭工业协会鉴定,“透视山东-复杂地质背景下多尺度、高精度三维地质建模及应用”的项目成果达到国际先进水平。
励精更始,精进不休,多尺度三维地质联动建模及融合技术研究党员突击队坚持奋斗在找矿突破的最前沿阵地,将依托后续相关项目,继续发挥多尺度三维地质联动建模及融合技术方面的专业优势,持续加强对已有地质资料的综合研究,积极开展三维成矿预测,努力将项目经验和项目成果深化应用于地质找矿、地质服务等相关业务领域,以优异成绩保障国家能源资源安全。