三维激光扫描技术以其快速、高精度、全方位等特点,弥补了传统地质测量中的一些不足,有效得解决了地质工作中二维纸质资料缺乏直观理解、高危险地方不方便数据采集等问题。论文利用激光扫描技术,旨在大型矿山三维建模的方法和应用研究上做一些探索。选取了内蒙古赤峰市白音诺尔铅锌矿南采场为研究区,主要为实现两方面的工作：(1)整体矿山的三维建模。以加拿大Optech三维激光扫描仪所采集的矿山点云数据为依托,借助Polyworks、Geomagic等后处理软件,对采空区的空间点云数据进行整合拼接工作,再现了该矿山的全貌,实现对矿山的绝对坐标定位。(2)矿床典型剖面的三维地质建模与研究。在整体模型的基础上,定位典型剖面,并以该典型剖面为例,结合便携式X-射线荧光光谱仪对其采集的地球化学元素数据,利用真三维地质建模软件Gocad对其构建了三维地质模型,并加以解释分析。对三维激光扫描技术应用于大型矿山模型的研究过程中,主要解决了以下几个问题：(1)针对海量点云数据的处理问题,根据矿山的实际情况,提出了采用纸质标靶作为后期数据拼接的凭证,通过实验研究总结了标靶的张贴规范,在后期拼接过程中提出了采用分部拼接的方法解决海量数据在处理时的困难,实现了相对坐标定位的问题。(2)针对不同处理软件间的文件转换问题,依据各软件的优势,研究了从原始数据到各后处理软件允许数据格式,继而到三维地质建模软件的文件转换问题。(3)针对地质建模的要求,根据罗德里格矩阵的思想和原理,完成三维激光扫描仪相对坐标和大地坐标的坐标转换,实现地理坐标的绝对定位问题。(4)在三维地质建模软件Gocad中研究将元素信息定位于矿床典型剖面,旨在观察元素富集规律,探索岩石蚀变与反射率(即intensity)的关系。通过对矿山整体点云数据的原位测量,研究利用点云数据对矿山的整体三维建模,提出了解决大数据量、相对坐标定位、绝对坐标定位的原理和方法,实现了矿山的全景再现。同时结合该矿山的成矿类型选取典型剖面进行三维地质建模,将便携式X-射线荧光光谱仪实测的元素含量信息加以定位,分析了元素的富集规律及其与岩石反射率的关系,发现元素含量与岩石的intensity有一定的相关性。论文的主要创新点体现在：(1)采用新原位测量技术,使用三维激光扫描仪及便携式X-射线荧光光谱仪采集露天采场的多元地学数据,通过方法整合进行整体三维地质建模,实现相对坐标定位和绝对坐标定位。(2)根据该模型分析地球化学元素在矿床典型剖面的富集规律,以及岩石矿物元素组合与反射强度的关系等。