Структура данных в электронном виде (базы данных)
Тип данных и источники информации для геологической БД
База Данных строится на основе числовых и текстовых данных. Графические данные не входят в структуру базы данных, но они должны быть введены в растровом или векторном формате для дальнейшего 3-х мерного моделирования геологического пространства (месторождения). Для преобразования данных опробования по геологоразведочным выработкам в единый файл с 3-х мерными координатами каждой пробы требуется как минимум три 3 файла: координаты устьев, инклинометрии (если его нет, то выработка считается вертикальной) и опробования.
Результаты изучения скважин, поверхностных выработок (канавы, траншеи и т.п.) и подземных выработок являются основными источниками информации для формирования геологической БД с целью 3-х мерного моделирования. ГГИС программы требуют, чтобы геологическая БД, созданная на основании исследования любого вида геологоразведочных выработок, содержала две обязательные и одинаково структурированные таблицы: таблица координат устьев скважин или точек начала выработок (collar, hole_id и т.д.); таблица инклинометрии по скважинам или по трасам выработок (survey). Данные по геологическому описанию (lithology) и опробованию (assays) геологоразведочных выработок рассматриваются в соответствующих пакетах программ 3-х мерного геолого-математического моделирования в качестве дополнительных таблиц количество дополнительных таблиц может быть любое все зависит от необходимости их для работы.
Таблица координат устьев скважин и выработок
Перед составлением таблицы необходимо проверить, в какой системе координат находится информации по геологоразведочным выработкам: в географической (градусы и его доли) или в прямоугольной системе (в метрах). Во избежание возможных ошибок в определении местоположения скважин необходимо также уточнить, какая система координат использовалась для составления графических материалов, и привести все данные в единую систему координат.
Обязательными полями в таблице устьев скважин (таблица 1) является: номер скважины (hole_id или BHID), долгота или расстояние на восток (X, XCOLLAR, Восток, Longitude и т.д.), широта или расстояние на север (Y, YCOLLAR, Север, Latitude и т.д.), абсолютная высота (Z, ZCOLLAR, Превышение и т.д.), глубина скважины (depth, max_depth, Глубина, и т.д.). Для некоторых ГГИС (например, Surpac) необходима еще и трасса скважины (hole_path), т.е. является ли она - прямая, наклонная или изогнутая (это не обходимо для обозначения типа опробования в частности керновое или бороздовое), для других (например, MicroMine) есть отдельная база для бороздового опробования.
Таблица 1 – Пример таблицы «Координат устьев скважин и выработок»
| № выработки | X (Восток) | Y (Север) | Z (отметка устья) | Глубина | Буровая линия | Руд тело | Год бурения |
Дополнительно в эту таблицу можно внести ещё поля. Например, дату бурения, тип скважины (геологоразведочная, гидрогеологическая), название проекта, номер буровой линии, профиля и т.д.
Номер скважины лучше вводить в текстовом формате с использованием всех букв и символов (без пробелов), которые были использованы в первичной документации. В таблице координат устьев скважин поле, Номер скважины, является ключевым и не допускает повторений.
Таблица инклинометрии
Таблица инклинометрии (таблица 2) сохраняет информацию по искривлению скважин, которая используется для вычисления координат трассы скважины, и, соответственно, координат проб и геологических интервалов. Обязательные поля включают: номер скважины (имя скважины), глубину или расстояние от устья до точки замера (depth, глубина), угол наклона (dip) и азимут скважины (azimuth). Каждая выработка или скважина в этой таблице должна иметь первую точку замера в устье, со значением ячейки поля равным нулю. Азимут измеряется от 0 до 360 градусов по часовой стрелке от северного направления (ось Y) и он представлен истинным азимутом с поправкой на величину магнитного склонения. Угол измеряется от горизонтальной плоскости до 90 градусов - вертикаль вверх и 90 градусов вертикаль вниз (в большинстве ГГИС 90 это вертикаль вверх, а -90 вертикаль вниз). Для соблюдения совместимости с программами 3-х мерного моделирования угол наклона записывается базу БД в виде значений измеренных углов и их десятичных дробей.
Таблица 2 – Пример таблицы «Инклинометрия»
| № выработки/скважины | Глубина замера | Азимут | Угол |
Дополнительные таблицы с геологической информацией
Все геологическая информационная нагрузка в электронной БД храниться в дополнительных таблицах различного типа: интервальных, точечных и дискретных.
Интервальные таблицы
Результаты опробования скважин и выработок, а также геологические характеристики по протяжённым интервалам (опробование, литология, вторичные изменения, тип минерализации) заносятся в таблицы интервального типа (глубина «от» и глубина «до») (таблица 3). Соответственно эти таблицы содержат следующие обязательные поля: номер скважины (hole_id, имя скважины и т.д.), глубина «от» (depth_from, from, от), глубина «до» (depth_to, to, до), номер пробы\образца (sample_id, sample, проба) и ещё 56 свободных полей. Поле «номер пробы\образца» не является главным полем в этом типе таблиц и поэтому не требует данных, если их нет. Однако оно необходимо для дальнейшей работы по внесению поступающей геологической информации из аналитических лабораторий.
Таблица 3 – Пример таблицы «Опробование»
| № выработки | № пробы | ОТ | ДО | AU, г/т | Ag, г/т | Выход керна | Тип руды | Примечания |
В зависимости от целевого назначения (названия таблицы) длина интервала описания в таблице может варьировать от стандартизированной длины интервала опробования (таблица результатов опробования скважин – «assay») до произвольной длины геологического интервала распространения пород определенного типа (таблица геология- «geology»). Как правило, в таблицы результатов опробования помимо содержаний полезных компонентов по интервалам опробования вводятся дополнительные поля по горизонту и номеру рудного тела, диаметру скважины, выходу керна, стенке выработки и т.д. В таблице геология характеристика пород дается для геологического (литологического) интервала в соответствующем поле (lithology) в виде кодов пород. Расшифровка кодов пород приводится в дополнительной таблице геологической БД.
В случае опробования двух стенок поверхностной или подземной выработки, то каждая линия опробования вводится как самостоятельная линия, начинающаяся в устье выработки в двух разных начальных точках. Отдельно вводятся трассы (или точки) забойных проб. Все введённые линии получают свои уникальные номера.
Соответственно для геологических характеристик (наложенной метасоматических изменений, плотности, геомеханических характеристик и др.), имеющих длину интервала описания отличную от длины интервала опробования или геологического интервала создаются самостоятельные таблицы с обязательным присутствием главного поля - номер скважины и соответствующих полей - глубина «от» глубина «до. Теоретически таких таблиц может быть сколь угодно много. Отдельная таблица создается каждый раз, когда есть необходимость фиксировать дополнительную геологическую информацию, а интервалы её измерения не совпадают ни с одним интервалом из других таблиц.
Точечные таблицы
Точечные геологические характеристики или данные каротажных исследований снятые в точке измерения скважин и выработок фиксируются в точечной таблице (глубина «до»). В структуре подобной таблицы имеется только два обязательных поля: номер скважины, глубина «до» и ещё 58 свободных полей.
Дискретные таблицы
Дискретная таблица (таблица 4, 5, 6, 7) характеризуется тем, что её главным полем является номер отобранного образца, а не номер скважины. Этот тип таблиц используется для сохранения данных для точки (точечной пробы) и соответственно структура таблицы включает 4 обязательных поля: НОМЕР ОБРАЗЦА и его координаты: X, Y, Z и ещё 56 свободных полей. Дополнительно в дискретной таблице может храниться информация по объемы пробы, дате опробования, типу отобранного материала и т.д. Дискретные таблицы идеально подходят для сохранения и дальнейшей обработки информации по геохимическим и минералогическим пробам, отобранным при картировании поверхности.
Таблица 4 – Пример таблицы «Геология»
| № выработки/скважины | Номера проб | Геологический интервал (ОТ) | Геологический интервал (ДО) | Геологический интервал (Длина, м) | Порода | Цвет | Текстура | Слоистость, линейность | Структура | Окисленность | Примечания, отобранные шлифы, образцы |
Таблица 5 – Пример таблицы кодов пород для таблицы «Геология»
| Код пород | Название породы | Возраст | Типичные особенности |
| четвертичные кластические породы | четвертичные | Неконсолидированные аллювиальные и деллювиальные пески, суглинки, галечники и почвы. | |
| девонские вулканогенно-осадочные породы, молассы | нижний-верхний девон | Красносветные терригенные кластические породы (конгломераты, песчаники, алевролиты, аргиллиты, сланцы), зеленовато-серые известняки, эффузивные трахиты, туфы риолит-трахитов. | |
| NNN свита вулканогенно-осадочных пород | нижний кембрий | Нерасчлененная толща с кодами пород 121-125 | |
| андезит-базальты | нижний кембрий | Эффузивные порфировые породы черного, зеленовато темно-серого и серого цвета с вкрапленниками (10-20%) светлого плагиоклаза (изометричные зёрна и таблички размером 3-5 мм) реже с вкрапленниками черного амфибола (2-4 мм), основная масса мелко-зернистая, микролитовая темно-серого цвета, порода на выветрелой поверхности порода имеет темно-зелёный цвет. | |
| туфы андезит-базальтов | нижний кембрий | Вулкано-кластические афировые и средне-обломочные породы чёрного и тёмно-серого цвета с редкими (1-3 %) мелкими вкрапленниками плагиоклаза (вытянутые таблички размером 1-2 мм), порода на выветрелой поверхности порода имеет темно-зёлёный цвет. Встречаются лапиллевые туфы АБ (размер обломков 4-60 мм) и пепловые туфы АБ (размер обломков - 0,1-1 мм). | |
| липарит-дациты | нижний кембрий | Эффузивные мелко-среднезернистые породы розовато-серого, розового и серого цвета с многочисленными изометричными вкрапленниками (20-50 %) зонального (центр-белый, край-розовый) полевого шпата (плагиоклаз+КПШ) зёрна размером 0,5-3 мм, основная масса мелко-тонкозернистая (0,1-0,3 мм) состоящая из каварца, полевого шпата и темной и светлой слюды (до 10%) | |
| туфы липарит-дацитов | нижний кембрий | Вулкано-кластические афировые породы (гиалокластические, часто сливные гладкие на ощупь) буровато-серого, розового и розовато-тёмно-серого цвета, иногда встречаются редкие (3 -5 %) мелкие (0.5 -1 мм) изометричные вкрапленники полевого шпата. Порода имеет массивную, линзовидно-полосчатую и флюидальную текстура с чередованием участков серого и розового цвета, порода часто разбита сеткой трещин вторичной калишпатизации имеющей розовой цвет. | |
| рассланцованные туффиты | нижний кембрий | Тонкозернистые кластические смешанные породы вулканогенного происхождения светло-зелёного, темно-зелёного и зеленовато-серого цвета. Породы микроплитчатые, слюдистые с характерным шелковистым блеском. По минеральному составу: биотитовые, биотит-плагиоклазовые и биотит-амфиболовые. | |
| Продолжение таблицы 5 | |||
| эпидот-хлоритовые метасоматиты | Мелкозернистые метосамотические породы серо-зеленого цвета, состоящие из эпидота, кварца, кальцита, иногда присутствует хлоритизированный пироксен, часто ассоциирует с гранат-кварцевыми скарнами и как правило развивается по андезито-базальтовым порфиратам и их туфам. | ||
| Скарны | Полностью метасоматически преобразованные мелко- и крупнозернистые породы состоящие из изометричных зёрен граната, эпидота и реже хлоритизированного пироксена. Все зерна сцементированныы интерстициальным тонкозернистым кальцитом (вскипает в соляной кислоте). По присутствию кварца выделяются кварцевые скарны (до 25 % кварца) и обычные бескварцевые скарны. Порода имеет пятнистый или полосчатый облик с переходом от участков светло-зелёного (с эпидотом салатового цвета), до серо-буровато-розового цвета (гранат андрадит-спесартин), серого цвета (участки обогащённые кварцем и голубовато-серо-зелёного цвета (обогащенных токозернистым хлоритизированным пироксеном). |
.
Таблица 6 – Пример таблицы «Минерализация»
| No п/п | Скважина | Буровой интервал (1 м) | % | % | Минеральные типы жил (%) | Рудная минерализация (код %) | Вторичные метасомати-ские изменения % | % | Угол текстур милонита к оси керна (L ОК) | % | Угол зоны катаклаза к оси керна (L ОК) | Угол пегматит-аплитовых жил к оси керна (L ОК) | Угол Qtz+Fsp, Qtz жил к оси керна (L ОК) | Угол Ca+Qrtz, Ca жил к оси керна (L ОК) | |||||||||||||||
| от | до | Аплит-пегматитовые жилы | Кварцевые жилы, окварцевание породы | Qtz+Fsp | Qtz | Qtz+Ca+Sulf +/-Fl | Ca+Qrtz, Ca | Mo, Mo +/-Сp(Py) | Py+Cp+Ga+Sf | Карбонаты Сульфаты | Fsp-Ser | Скарны | Ep+Chl | Милониты | Катаклаз | к-во систем | к-во систем | к-во систем | |||||||||||
Таблица 7 – Пример таблицы кодов дополнительных геологических характеристик для таблицы «Минерализация»
| Отсутствие признака | не описано "-1 " ( nl - not logged), не требуется для этого типа "-2" (nr - not required) | |
| Цвет | Первая буква - Основной цвет | Б - белый, Ч - чёрный, С – серый, Р - розовый, К - коричневый, З - зеленый, Б - бурый, О - оранжевый, Ж - жёлтый |
| Вторая буква - Интенсивность | С – светлый, М - средний (реально основной цвет), Т – темный, Я -яркий | |
| Третья буква - Оттенок | P – розоватый, К - красноватый, З – зеленоватый, O – окисленный, рыжеватый (гидроксиды железа), Б - буроватый, Ж – желтоватый, С - синеватый, Т - травинистый (оливковый), -2 - нет | |
| Текстура | 1 – массивная, однородная, 2 – слоистая, 3 – линзовидно-шлировая, 4 - миндалекаменная, 5 - катакластическая, 5 – брекчиевая, брекчиевидная, 6 – охристая, сухаристая, ноздреватая | |
| Структура | 1- порфировая, 2 - афировая, 3- сферолитовая, 3 - гранобластовая, 4 - порфиробластовая, 5- гнейсовая, гнейсовидная, 6 - пегматоидная, 7 - гранитная, гипидиоморфнозернистая, 8 - диабаз-офитовая, 9 - тонкокластическая (тонко-пепловая 0,1 - 1 мм), 10 среднеобломочная (крупно-пепловая, 1-4 мм размер обломков), 11 - крупнобломочная (лапиллевая, 4-60 мм размер обломков), | |
| Степень окисленности | 1- высокая (все первичные сульфидные минералы и даже карбонаты металлов замещены гидроокислами железа), 2 -средняя, присутствуют первичные сульфиды совместно с окислами и карбонатами металлов, 3 - первично не окисленная зона, присутствуют только сульфиды металлов (Cu, Mo, Zn, Pb) | |
| Угол к оси керна (L ок) | В таблицу заносится средний для интервала угол к оси керна, в случае отсутствие слоистости ставится "-2" (не требуется) | |
| Прожилки | Условные символы латинскими буквами даются по минералам, в виде последовательности букв: Qtz - кварц, P - полевой шпат, Pl - плагиоклаз, Fsp – калиевый полевой шпат, Amf - амфибол, Px - пироксен, Bi - биотит, My - мусковит, Gr - гранат, Ca – карбонат, Ep – эпидот, Chl - хлорит, Fl - флюорит , Sulf - сульфиды, Mo- молибденит, Cp – халькопирит, Py - пирит, Ga- галенит, Sf - сфалерит, He – гематит, Po - повелит (карбонат , WM - вульфенит/молибдит (окислы Pb, Mo), Ma – карбонаты меди (малахит и азурит), Ir – сульфаты Мо (иордезит, ильземанит). Прочие минералы следует отметить в примечании. | |
| % Аплит-пегматитовых жил | В колонке отмечаются % пегматитовых и аплитовых жил и инъекций на 1 метр керна | |
| % Кварцевых жил, окварцевание породы | В колонке отмечаются % кварца на 1 метр керна, для дальнейшей классификации предполагается использовать коды: 1 - (0-1%, не проявлено), 2 - (2-5%, слабо проявлено), 3 -(6-10 %, проявлено), 4 -(11-25%, интенсивно проявлено), 5 - (26-50%, очень интенсивно проявлено), 6 - (51-100%, сплошное окварцевание и кварцевое ядро) | |
| Минеральные типы жил (код %) | В колонке отмечаются % указанного в колонке минерального типа жил на 1 метр керна | |
| Рудная минерализация (код %) | В колонке отмечаются % указанного в колонке типа рудной минерадизации на 1 метр керна | |
| Вторичные метасоматические изменения (код %) | В колонке отмечаются % указанного в колонке типа метасотатических изменений на 1 метр керна (калишпатизации- Fsp-Ser; скарнирования - Gr-Ep-Px-Ca-Qtz; хлоритизации с эпидотизацией и серицитизацией - Ep-Chl ) |
Таким образом обобщить структуру Базы Данных можно следующим образом:
По скважинам:
- Устья скважин– данные о местоположении скважин. Поля: Скв (№ скв.); Север (X); Восток (Y); Превышение (Z); Глубина скважины.
- Инклинометрия – данные об пространственном искривлении скважин. Поля: Скв (№ скв.); Глубина съемки (замера); Азимут; Погружение (угол падения скважины).
- Опробование – данные об опробовании керна скважин. Поля: Скв (№ скв.); № пробы, От; До; Поля с содержаниями.
- Геология – данные по литологии, стратиграфия. Поля: Скв (№ скв.); От; До; Литологические коды, стратиграфическая колонка.
- Другие характеристики скважин(каротаж, гидрогеология и т.д.).
По поверхностным выработкам (канавам, траншеям и т.п.):
- Каталогмаркшейдерских точек по трассам выработок Поля: № точки; Север (X); Восток (Y); Превышение (Z).
- Опробование–данные об опробовании борозд. Поля: Борозда (№ ); № пробы, От; До; Поля с содержаниями
- Другие характеристики по выработкам(литология, стратиграфия, тектоника и т.д.)
По опробованным подземным выработкам:
- Каталог маркшейдерских точек по трассам выработок. Поля: № точки; Север (X); Восток (Y); Превышение (Z).
- Опробование – данные об опробовании борозд. Поля: Борозда (№ ); № пробы, От; До; Поля с содержаниями
- Другие характеристики по выработкам(литология, стратиграфия, тектоника и т.д.).
Для бороздовых проб данные о координатах устьев и горизонтальных (вертикальных) проложениях можно получить из каталога маркшейдерских точек выработок. Первая маркшейдерская точка в большинстве случаев является координатой устья данной выработки. Если линия опробования начинается не от первой маркшейдерской точки, необходимо указать расстояние от нее. Отдельно необходимо дать следующую информацию для маркшейдерских точек в подземных (поверхностных) выработках. Следует указать:
- где устанавливались эти точки: в подошве, кровле или на стенке выработки;
- размеры выработок (высота и ширина подземных выработок, ширина и глубина канав);
- на какой высоте от подошвы отбирались пробы;
- положение начальной точки опробования по линии, относительно первой маркшейдерской точки выработки.
Данные по топографии, геологические планы, карты, разрезы, проекции рудных тел.