2025矿产资源勘查三维地质建模技术考察试题及答案解析

2025矿产资源勘查三维地质建模技术考察试题及答案解析1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1在三维地质建模中，用于表达断层空间形态最常用的是A.规则网格B.三角网C.体素模型D.栅格影像答案：B解析：断层为不规则曲面，三角网可灵活贴合复杂几何。1.2克里金方差最小的条件是A.变异函数块金值为零B.变异函数基台值最大C.权重之和为1且无偏D.搜索邻域半径最大答案：C解析：克里金无偏且方差最小需满足权重和为1与无偏条件。1.3以下哪项不是三维地质模型精度评价指标A.均方根误差B.体积守恒率C.岩性厚度熵D.交叉验证平均误差答案：C解析：岩性厚度熵为信息度量，非直接精度指标。1.4在隐式建模中，径向基函数(RBF)插值的核心参数是A.块金值B.光滑因子C.变程D.各向异性比答案：B解析：RBF通过光滑因子控制曲面起伏。1.5若钻孔轨迹测斜点间距过大，应优先采用A.线性插值B.三次样条C.最小曲率法D.阿克玛插值答案：C解析：最小曲率法保持曲率连续，符合钻孔力学行为。1.6三维模型拓扑检查中，“面体”一致性错误指A.三角面法向相反B.体内部存在悬挂面C.共边方向不一致D.节点不重合答案：B解析：悬挂面导致体非闭合，破坏拓扑。1.7对厚大金属矿体进行块段估值时，首选组合样长度A.1mB.5mC.10mD.25m答案：C解析：厚大矿体10m组合可兼顾平滑与保真。1.8在资源量分类中，控制资源量对应勘查阶段为A.预查B.普查C.详查D.勘探答案：C解析：详查阶段圈定控制资源量。1.9若变异函数拟合采用球状模型，其基台值C0+C与块金值C0之比称为A.拱高比B.块金效应C.变程比D.结构度答案：D解析：结构度=(C0+CC0)/(C0+C)=C/(C0+C)。1.10三维可视化中，采用LOD技术主要解决A.色彩映射B.数据精度C.渲染效率D.坐标转换答案：C解析：LOD通过多细节层次降低GPU负载。1.11对倾斜摄影mesh模型进行地质贴合时，首要步骤是A.纹理压缩B.坐标系转换C.空洞修复D.法向重算答案：B解析：统一坐标系后方可与地质体套合。1.12在Surpac软件中，.str文件存储的是A.块模型B.三角网C.钻孔数据库D.变异函数答案：B解析：.str为三角网（线框）文件。1.13若某矿体块模型块尺寸为10m×10m×5m，其体积元体积为A.50m³B.100m³C.500m³D.1000m³答案：C解析：10×10×5=500m³。1.14采用指示克里金估算矿体边界时，指示阈值应取A.边界品位B.平均品位C.工业品位D.边际品位答案：A解析：指示函数以边界品位为阈值。1.15三维地质模型发布为3DPDF所需格式为A.U3DB.OBJC.STLD.LAS答案：A解析：U3D为3DPDF标准嵌入格式。1.16若某断层两盘垂直断距为60m，水平断距为80m，则总断距为A.100mB.120mC.140mD.1000m答案：A解析：总断距=√(60²+80²)=100m。1.17在Micromine中执行“SolidValidate”后报告“Zerovolumesolids”，说明A.实体自交B.实体无封闭体积C.实体无表面D.实体体积小于1m³答案：B解析：Zerovolume即未形成封闭空间。1.18对地震反演体进行岩性分类，常用机器学习算法为A.K均值B.支持向量机C.AprioriD.DBSCAN答案：B解析：SVM适合高维地震属性分类。1.19若某铜矿床变异函数方向变程为：主轴400m，次轴200m，短轴80m，则各向异性比为A.5:2.5:1B.4:2:1C.5:2.5:0.8D.4:2:0.8答案：A解析：400/80=5，200/80=2.5，80/80=1。1.20三维模型合规性审查中，必须提交的元数据项是A.建模人员生日B.坐标系统名称C.软件版本号D.硬件配置答案：B解析：坐标系统为空间基准核心元数据。2.多项选择题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1建立断层曲面时需用到的数据有A.钻孔揭露断点B.地震解释断层线C.坑道素描图D.区域航磁图E.遥感影像NDVI答案：ABC解析：NDVI与断层几何无关。2.2下列属于三维地质模型不确定性来源的有A.钻孔定位误差B.变异函数拟合误差C.块尺寸选择D.显示器分辨率E.样品分析误差答案：ABCE解析：显示器分辨率仅影响可视化，不影响模型真值。2.3在资源量估算中，满足“可采部分”扣除项包括A.采场永久矿柱B.断层损失C.地表建筑物压覆D.边界品位以下低品级E.选矿回收率答案：ABC解析：低品级未圈入矿体，回收率属选矿环节。2.4三维模型网格优化算法包括A.QuadricErrorMetricsB.LaplacianSmoothC.DouglasPeuckerD.MarchingCubesE.CatmullClark答案：ABE解析：DouglasPeucker用于二维线简化，MarchingCubes为等值面提取。2.5下列软件支持隐式建模的有A.LeapfrogGeoB.GeoModellerC.SurpacD.VulcanE.Blender答案：AB解析：Surpac与Vulcan以显式为主，Blender为通用三维。2.6岩性建模中，可用于训练指示克里金的变量有A.岩性代码B.地震波阻抗C.磁化率D.样品Cu品位E.密度答案：ABCE解析：Cu品位为连续变量，不直接用于指示岩性。2.7三维模型合规性检查报告应包含A.数据源清单B.坐标转换参数C.模型拓扑错误统计D.建模人员薪资E.不确定性评估结论答案：ABCE解析：薪资为内部管理信息，非技术合规内容。2.8下列属于三维地质模型更新触发条件的有A.新增钻孔B.采矿揭露C.国家规范版本升级D.软件界面皮肤更换E.地震重新处理答案：ABCE解析：界面皮肤不影响模型内容。2.9对块模型进行品位吨位曲线计算时，需输入A.块模型品位文件B.块体积字段C.矿石体重D.采矿损失率E.选矿回收率答案：ABC解析：损失率与回收率用于可采储量，非曲线本身。2.10三维打印地质模型前需做的处理有A.封闭孔洞B.法向一致C.抽壳减重D.纹理烘焙E.坐标平移答案：ABC解析：纹理烘焙与坐标平移非必须。3.填空题（每空1分，共20分）3.1若某矿体块模型共有80000个块，其中矿石块24000个，则矿石占比________%。答案：30解析：24000/80000=0.3。3.2采用距离幂反比法，幂指数p=2时，若某待估点距样品A20m，距样品B40m，则A、B权重比为________:1。答案：4解析：(1/20²)/(1/40²)=4。3.3某铜矿边界品位0.3%，工业品位0.5%，则边界品位与工业品位比值为________。答案：0.6解析：0.3/0.5=0.6。3.4若变异函数块金值占基台值25%，则结构度为________。答案：0.75解析：10.25=0.75。3.5三维模型中，三角网法向方向由________定则确定。答案：右手解析：右手定则。3.6在Surpac中，执行“Block_Model>Estimation>OK”后生成文件扩展名为________。答案：.bmf解析：BlockModelFile。3.7若某断层走向NE45°，倾角SE∠60°，则其倾向方向角为________°。答案：135解析：走向+90=倾向。3.8某矿区坐标系统为CGCS2000/3°带，中央经线117°，则带号为________。答案：39解析：117/3=39。3.9若某矿体实测体积1.2Mm³，模型体积1.15Mm³，则体积误差为________%。答案：4.17解析：(1.151.2)/1.2×100=4.17。3.10三维模型渲染中，Phong光照模型包含环境光、漫反射光和________光分量。答案：镜面解析：镜面反射。3.11在地质统计学中，滞后距h的最大值一般不大于最大变程的________倍。答案：0.5解析：避免边缘波动。3.12若某钻孔测斜深度为300m，方位角0°，倾角90°，则终点Z坐标相对孔口下降________m。答案：300解析：垂直孔。3.13某矿床采用5m×5m×5m块，体重2.7t/m³，则单块重量为________t。答案：337.5解析：5³×2.7=337.5。3.14在Leapfrog中，创建地质边界的功能模块称为________。答案：Interpolant解析：隐式插值器。3.15若某实体模型包含120000个三角面，每个面3个顶点，则顶点数约为________个（无共享）。答案：360000解析：120000×3。3.16三维模型合规性等级分为A、B、C三级，其中A级要求拓扑错误率低于________%。答案：0.1解析：行业标准。3.17若某铜矿平均品位1.2%，选矿回收率90%，则精矿含铜量占原矿________%。答案：1.08解析：1.2%×90%=1.08%。3.18在变异函数套合结构中，指数模型与球状模型同时拟合称为________结构。答案：套合解析：套合模型。3.19三维地质模型发布为Web3D常用格式为________。答案：3DTiles解析：Cesium3DTiles。3.20若某矿体块模型最小可采厚度2m，则厚度1.8m的块应________。答案：丢弃解析：低于可采厚度。4.简答题（共6题，40分）4.1（封闭型，6分）简述钻孔轨迹最小曲率法计算步骤并给出曲率半径公式。答案：步骤：1)将上下测点倾角、方位角转为弧度；2)计算狗腿角δ=arccos[cos(Δα)sinα1sinα2(1cosΔβ)]；3)若δ=0，按直线处理；4)曲率半径R=ΔL/δ，其中ΔL为测段长；5)圆心坐标由空间几何求出；6)插值点按圆弧参数方程计算。公式：R=ΔL/δ，δ单位弧度。4.2（开放型，7分）说明如何利用地震波阻抗与测井岩性建立三维岩性概率体，并指出关键质量控制点。答案：流程：1)井震标定，提取波阻抗曲线；2)按岩性类别建立指示变量；3)计算岩性波阻抗先验概率分布；4)贝叶斯更新得后验概率；5)沿地震体逐样点计算概率；6)生成岩性概率体。质量控制：a)井震深度匹配误差<1ms；b)先验样本数每类>30；c)交叉验证准确率>75%；d)概率体与已知钻井吻合率>85%。4.3（封闭型，6分）写出块模型品位吨位曲线计算流程并给出吨位累积公式。答案：流程：1)读取块模型品位与体积；2)按品位升序排序；3)计算单块重量=体积×体重；4)从最高品位开始累积重量；5)对应品位为横坐标，累积吨位为纵坐标。公式：T(c)=Σi=1n(c)wi，其中n(c)为品位≥c的块数，wi为单块重量。4.4（开放型，7分）论述三维地质模型在深部勘查风险决策中的作用，并举实例说明如何降低钻探验证成本。答案：作用：1)定位深部成矿有利部位；2)量化不确定性，优化钻孔布置；3)经济评价动态更新。实例：某金矿床800m以深，模型预测高品位带沿断层下盘延伸，概率>60%。设计3个验证孔，较传统网度减少5孔，节约钻探费320万元，见矿率100%。4.5（封闭型，6分）说明实体模型拓扑检查“非流形边”定义及修复方法。答案：定义：一条边被三个及以上三角面共享。修复：1)识别非流形边；2)分离共享顶点，生成重复边；3)局部重三角化，确保每条边仅属两三角面；4)验证封闭性。4.6（开放型，8分）结合绿色矿山要求，阐述三维地质模型如何服务于矿产资源综合利用与废石减排，并提出两项可量化指标。答案：应用：1)精细圈定低品级矿石，实现分采分选；2)优化采场形态，减少废石混入；3)模拟废石回填空间，降低地表排放。指标：a)废石混入率下降≥8%；b)低品级资源利用率提高≥15%。5.应用题（共3题，50分）5.1（计算类，15分）某斑岩铜矿床钻孔控制网度100m×100m，块模型尺寸25m×25m×15m，变异函数拟合为球状模型，变程a=120m，块金值C0=0.04(%²)，基台值C=0.12(%²)。现用普通克里金估算中心块Cu品位，搜索椭球半径取a×1.5，最少样品12个，最多24个。已知待估块周围24个组合样品位列于表1（略），坐标已转换至块中心相对坐标。任务：1)计算结构度；（3分）2)列出克里金方程组矩阵形式（写出元素表达式即可，不需数值）；（5分）3)若解得权重λ1=0.08，λ2=0.10…λ24=0.05，拉格朗日乘子μ=0.02，估算品位；（3分）4)计算克里金方差；（4分）答案：1)结构度=C/(C0+C)=0.12/0.16=0.75。2)矩阵形式：[K1][λ]=[D][1ᵀ0][μ][1]其中Kij=γ(hij)+C0δij，Dk=γ(hk0)，1为单位列向量。3)估算品位=ΣλiZi=0.08×1.1+0.10×0.9+…+0.05×0.8=1.02%。4)克里金方差=Σλiγ(hi0)+μ=0.08×0.06+…+0.05×0.07+0.02=0.065(%²)。5.2（分析类，15分）某金矿床500m中段以下被断层F1错断，断层走向NE30°，倾角NW∠70°，断距未知。现有三条勘探线剖面，间距80m，已解释矿体及断层线。利用Surpac建立三维断层曲面，步骤如下：a)剖面清理，提取断层线；b)相邻剖面间对应节点连接；c)生成初始三角网；d)平滑处理；e)与矿体实体切割，计算两盘矿体体积差。任务：1)指出步骤b)中“对应节点”确定原则；（5分）2)若平滑后三角网出现自交，给出诊断方法