一种基于GIS和断层分维的断裂构造复杂程度评价方法与流程

本发明涉及地质构造学领域，特别涉及一种基于gis和断层分维的断裂构造复杂程度评价方法。

背景技术：

断层是地壳中最重要的构造之一，一些大型断裂构造不仅影响区域地质构造的发展，还常常控制矿产的形成，决定矿藏的赋存、分布、运移等，在煤矿开采中，断层的存在为矿井突水提供了天然的导水通道，使得断层构造成为影响煤矿安全生产的重要地质因素之一，因此查明矿区断层构造条件是必要的，目前，断层分维的方法广泛用于研究矿区断层地质构造复杂程度，但此方法计算分维值没有确切定义，并且对断层进行分维后，取得的分维值不对应矿区实际钻孔坐标，使得无法结合钻孔其他资料对矿区地质条件作综合分析，鉴于此，本发明提供一种改进的基于断层分维断裂构造复杂程度评价方法。

技术实现要素：

针对现有技术方法的不足，本发明的目的在于提供一种可结合现有地质资料作进一步研究分析的断裂构造复杂程度评价方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于gis和断层分维的断裂构造复杂程度评价方法，步骤包括：步骤a，统计并处理断层，选择合适的步距开始分维；步骤b，根据分维结果求解分维值ds；步骤c，将分维值赋值给方格中心点并绘制等值线图，取等值线上对应矿区钻孔坐标处的分维数值；步骤d，在gis中建立断层分维矢量分区图；步骤e，结合矿区其他地质资料对分区图作综合评价分析。

本发明的有益效果是：提出一种基于gis和断层分维构造复杂程度评价方法，可以弥补原本以断层分维方法描述断层构造复杂程度的不足，将复杂难有规律可循的断层分布图转化成直观明确的分维数值，以数值大小来划构造复杂程度，并能将断层分维结果与矿区其他地质资料结合综合研究分析矿区的地质条件，此方法逻辑清晰，简单易学，为构造复杂程度评价提供一种较为系统全面的思路和方法。

附图说明

此处为了对本发明内容做进一步解释说明，并不能限定本发明。

图1为本发明一种基于gis和断层分维的断裂构造复杂程度评价方法的流程图。

具体实施方式

下面参照说明书附图为本发明的具体实施方式作进一步描述：

步骤a：收集矿区资料，采用cad处理矿区断裂构造地质图，删除多余图层信息以免对断层分维造成干扰，只选取断层两盘其中一盘作为研究对象(为了避免重复计算)，开始分维，详细步骤如下：用正方形图框将矿区内所有断层包含在内，记下图框左下角和右上角的坐标值，选择合适大小的步距值，最好能被正方形图框边长整除，删除图框，导入步距小程序，得出分维结果。

步骤b：根据步骤a中的分维结果计算断层的相似维值ds，假设边长与步距的除数为r0(即每个正方向网格的边长)，则取相似比ri为1/2，1/4，1/8,1/16，则每个相似比下的网格中所穿过的断层迹线个数为ni，可求得相似维值ds如下公式所示：

步骤c：将求得的分维值赋值给步骤a分维结果中的网格中心点坐标，使得无向量数据具有空间分布性，并绘制等值线图反映现象分布和数量特征的变化趋势，对照矿区水文地质资料统计对应钻孔坐标处的断层分维数值。

步骤d：基于gis强大的数据处理和空间分析功能对重新获得的矿区断层分维数值矢量化处理，建立专题图层绘制分区图。

步骤e：对分区图结合矿区实际地质资料进行复合分析处理，选取矿井内如岩性、断层落差、褶皱、断裂切割深度等实测数据，根据多源信息融合原理，对矿区构造复杂程度作全方位多因素的综合分析，可按等级例如简单、中等、复杂等划分构造复杂程度，提高评价结果的准确性更能贴合实际。

以上叙述仅为了对本发明的目的、过程和有益效果作详细说明，并不能限定本发明的范围，在不违背本发明的原理下作的任何改动，均在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于GIS和断层分维的断裂构造复杂程度评价方法，步骤包括：步骤A，统计并处理断层，选择合适的步距开始分维；步骤B，根据分维结果求解分维值；步骤C，将分维值赋值给方格中心点并绘制等值线图，取等值线上对应矿区钻孔坐标处的分维数值；步骤D，在GIS中建立断层分维矢量分区图；步骤E，结合矿区其他地质资料对分区图作综合评价分析。本发明可以弥补原本以断层分维方法描述断层构造复杂程度的不足，可将断层分维理论与其他方法相结合对矿区地质构造复杂程度做综合分析，逻辑清晰，过程简单明了，便于学习和推广。

技术研发人员：李竞赢;刘启蒙;谢志钢
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2019.01.08
技术公布日：2019.04.19