区域地质调查方法

区域地质调查方法第一节区调现状及方法概述区域地质调查是指在选定地区的范围内，在充分研究和运用已有资料的基础上，采用现代地质理论和方法进行全面系统的综合性的地质调查研究工作。这是一项十分重要的基础地质工作。区调工作一般是按国际分幅的图幅进行的。根据比例尺的大小，可分为小比例尺区调（1∶100万、1∶50万）、中比例尺区调（1∶20万）和大比例尺区调（1∶5万）。同一地区一般先进行小比例尺区调，然后再进行中、大比例尺区调。我国小、中比例尺区调除少数地区外，已基本完成，现已全面开展1∶5万的大比例尺区调。一、国内外区调现状区域地质调查一直是地质领域中基础的和长期不间断开展的工作，受到所有国家政府和地质学家的高度重视，成为国家重要公益性的工作。全世界各国的小比例尺（1：500万、1：250万、1：100万、1：50万）地质填图已基本完成。发达国家中大比例尺（1∶25万、1∶20万、1∶10万、1∶6.336万、1∶5万）的地质填图，除国土面积比较大的几个国家以外，也大部分完成，部分国家正朝更大（1∶2.5万）比例尺地质填图发展。由于地质理论的发展,人们对地质现象的认识在不断地深化，经济和社会发展对地质资料不断提出新的要求，不少发达国家开始进行第二轮、第三轮的地质填图及修编工作，并向社会提供了第二版、第三版等多版地质图及相关图件。进入九十年代以来，各国更加重视地质填图工作，并设立“国家地质填图计划”。如美国的国家合作填图计划、加拿大的国家地质科学填图计划、澳大利亚的国家地质科学填图计划、英国的新系列填图计划、印度的陆地地质填图计划、俄罗斯的国土资源调查计划。各国填图战略也发生了重大改变，高度重视海域地质填图，海洋地质填图成为一个新领域。我国自1916年前中央地质调查所成立以后，少数中外地质学家在我国一些著名山系，如秦岭、南岭、祁连山、天山以及云贵高原、青藏高原等地，做过一些零星的路线地质调查工作。在北京西山、江苏宁镇、湖南、江西、四川等部分交通方便的地区曾填制过大中比例尺区域地质图，奠定了我国区域地质调查工作的基础，培养了一批世界著名的地质学家。解放后，随着国家经济发展对资源的需求，国家基本建设对基础地质的需求，自1953年起国家有计划地开展了区域地质调查工作。1953—1980年间先后完成了我国除台湾外的全国区域地质调查942.8km2,编制出版了全国1∶100万地质图、矿产分布图、大地构造图、内生金属矿床成矿规律图等系列图件。1956—1999年间全国除内蒙古、青海和西藏外，大多数省（区）完成了1∶20万区域地质调查，完成陆地面积691万km2，占国土面积的72%。自1985年以来，区域地质调查工作中1∶5万填图的比重逐渐加大，完成了部分重要成矿区带、重大地质问题区及重要经济区1∶5万区域地质调查159.3万km2，占国土面积的16.6%。全国目前共有约3000名地质技术人员在直接从事区域地质调查工作。表3-1全国区域地质调查完成情况（截止1997年底）比例尺1：100万1：20万1：20万修测1：25万1：5万实测图幅（幅）58112193705国土面积（万km2）960960960960960实测面积（万km2）942.869167.005.68159.3实测面积占国土面积的百分比（%）98.272.07.00.616.6历经36年才基本完成的1∶20区域地质调查资料，许多因地质理论和工作手段的落后而不能适应经济建设和地质科学的需要。已完成的近160万km2的1∶5万区域地质调查，提供了新的地质资料，但未形成较全貌的区域资料。国家测绘工作的1∶25万基础图件已同国际接轨。基于上述原因，“九五”以来在全国九省部署了9幅1∶25万区域地质调查试点5.68万km2。以1∶25万地质图为最终成果的1∶5万区片总结，在20个省区部署23万km2，现已基本完成。我国的区域地质调查工作基本上沿用前苏联的工作规程，结合我国的实际情况，先后研制了不同阶段的1∶20万、1∶5万区域地质调查技术要求。1991年完成了沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类1∶5万工作方法指南，1995年出版了可适应计算机成图的“地质图色标标准及用色原则”。这些全国统一的工作要求和标准，保证了我国区域地质调查工作的顺利开展。全国性的区域地质调查为国家和社会提供了一批具有相当水平的基础地质资料。1∶20万区域地质图已为许多行业所利用,截止到1997年已出版的2896幅1∶5万区域地质图也已向全社会公布。1994年全国各省市完成了“区域地质志”、“区域矿产总结”，对全国近30年来的地质调查成果作了系统的总结。1994年“中国区域地层数据库”完成，实现了全国地层的动态对比研究。为我国准备进行的大陆科学深钻进行了前期基础地质工作与编图工作。目前区域地质调查正在扩大服务领域，开展一系列专题填图，实现野外调查微机辅助、遥感图象解译系统的最优化及推广应用等方面的研究。从90年代中后期开始我国陆续开始进行计算机辅助野外数据采集系统的研制工作。中国地质大学开发出基于“多S”集成的计算机辅助区域地质调查系统（GeoSurvey）,中国地质调查局自1999年开始立项进行《计算机辅助区域地质调查系统》研究，在数字区域地质调查基本理论与技术方面取得了突破性进展，通过四个1∶5万图幅及十个1∶25万图幅为试点，数字填图技术在区域地质调查中的应用取得了良好的效果。2002年续项开展了矿产资源野外数据采集、环境地质调查野外数据采集、地质灾害野外数据采集、地下水地质调查野外数据采集等方面的研究工作。2004年数字填图技术在全国区域地质调查中已全面推广应用。区域地质调查将努力为国民经济建设和社会发展服务，在服务领域、表达方式上将有突破，实现快速、准确地全方位提供基础资料。二、1：5万区调要求1：5万区调成果可以直接为矿产地质研究、国土资源调查、环境地质和灾害地质的调查监测、经济开发区和中心城市的资源开发与规划以及重大工程建设服务。因此，1：5万区域地质调查的进程不仅始终与经济效益和社会效益紧密联系着，而且在相当程度上反映着一个国家地质工作的总体水平。1∶5万区调的目的任务是，通过填制1∶5万地质图，查明区内地层、岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩）、构造、矿产以及其他各种地质体特征，并研究其属性、形成环境和发展历史等基础地质问题，为国土规划、矿产普查、水文、工程、环境地质勘查、地质科研、地质教学等提供基础地质资料。1∶5万区调的基本准则主要是：以先进地质理论为指导，以地质观察研究为基础，运用行之有效的新技术、新方法，不断提高地质研究程度和图幅质量；在优先考虑国民经济需要的基础上，按照构造单元完整性和地质矿产条件的相似性划分片区，进行总体部署，并采用国际分幅的单幅或多幅（一般2—4幅）进行测制。1∶5万区调工作一般遵循立项论证、设计编审、地质填图、成果编审及出版等程序（图3-1）。其中地质填图是在野外全面而又细致的收集第一手地矿资料的基础程序，它是在实地观察和分析研究的基础上，配合遥感图像的地质解译及地面调查，物、化探测试等手段，按一定的比例尺和规定的图例将各种地质体及有关地质现象填绘于地理底图上而构成地质图的工作过程。1∶5万区调工作的最终成果主要是地质图、简要的文字说明书以及单测图幅或联测图幅合编的区调报告等。附有矿产调查任务的图幅，同时应提交相应的矿产图及报告。三、地质填图新方法体系我国1∶5万地质填图的新方法体系在1991年国家标准局发布的《中华人民共和国行业标准区域地质调查总则》（1∶50000）中作了规定，它是我国现阶段1∶5万区调填图工作的准绳。四种岩区（沉积岩区、花岗岩区、火山岩区和变质岩区）的填图新方法各有特色，简介如下。图3―1区域地质调查工作程序图（一）沉积岩区沉积岩区采用多重地层单位划分，岩石地层单位填图方法。其要点是：在地层的多重划分对比研究的基础上，系统调查岩石地层单位的基本层序，准确地描述沉积地层的组成与结构；通过正式和非正式岩石地层单位填图，查明其时—空存在状况（包括形态、几何关系与排列规律）、纵横向变化、与其它地层单位（特别是年代单位）的相互关系及区域地层格架；进而建立地层模型，阐明和预测各岩石地层单位的形成年代、环境、沉积作用、其它地层单位的特征，以及区域地质发展史与自然资源的分布规律。这种新的填图方法体系经过几年来的实际运用，已证实它不仅具有较高的科学性与先进性，而且具有很好的实用性和可行性。过去传统的填图方法显然落后且缺陷较多。这一方面是因为传统地层学实际上仅承认年代地层单位、致使岩石地层单位的组受年代地层单位限制或常被年代地层单位所肢解。因此，用传统方法填制的地质图，图面不稳定。此外，传统的填图方法基本上不使用非正式岩石地层单位填图，丰富多彩的地质现象得不到表现，地矿信息少，地质图的利用受到限制等。而新的填图方法体系，采用多重地层划分法，严格了岩石地层单位的定义，它明确规定以岩石地层单位组作为填图的基本正式单位，称为“组图”。岩性是客观存在的，不会因人而异，也不会轻易改变，因而“组图”图面稳定不变。加之新方法还大力提倡尽量使用非正式岩石地层单位填图，图面内容丰富，提供的信息量大，受到各行各业使用者的欢迎。（二）花岗岩区花岗岩类区采用岩石谱系单位的方法填图。其基本核心是：在特定的构造岩浆作用形成的岩石区范围内，划分花岗岩类的岩石谱系单位，并相应地建立花岗岩类等级体制。它是以同源岩浆演化、岩浆多次脉动上侵形成不同的构造岩浆单元为理论基础；以系统地研究岩石成分、结构、构造、相对侵入序次等特征及其变化为标志；以查明花岗岩深成岩体的内部接触关系，并确定其成分演化序列和结构演化序列为主要手段的填图方法。在此基础上，进行花岗岩类变形构造的研究，分析与探讨花岗岩类的就位机制，调查与花岗岩类岩石有关的成矿条件，为普查找矿提供必要的区域地质资料。这种新方法比以往的方法有更能详细地解体花岗岩基、确定同源岩浆演化序列、揭示区域岩浆演化和成矿属性等优点。过去用期次观点填制的花岗岩区地质图，图面内容十分简单，仅反映出它的侵入时代，岩性变化作为相变处理，甚至将不属于同一次熔融事件的产物归在一起，因此在图面上就看不出岩浆活动的特点和各种岩性在空间上的分布和变化规律，模糊了它的演化特征。而用新方法填制的地质图，不仅将花岗岩体分解得很详细，并且将不同熔融事件的产物分别归并为几个超单元，这样就能很好地反映出不同超单元的同源岩浆演化序列以及各单元在空间上的分布规律。（三）火山岩区火山岩区采用火山地层一岩性（岩相）双重方法填图。其要点是：在查明火山岩岩石的岩性特征、产状、厚度、接触关系、空间分布和研究了火山岩层的划分及沉积夹层的基础上，结合火山地层的结构类型，划分岩石地层单位和火山喷发旋回及韵律，确定火山喷发的时代；根据岩石的矿物和结构构造特征及火山地质体的产出形态与分布，划分火山岩相；通过岩石地层填图单位和岩性（岩相）填图单位的双重填图，进一步研究火山岩的空间分布及其变化规律，研究古火山机构，探讨火山作用与区域构造及成矿的关系等。这种“双重填图法”较过去主要沿用沉积地层的一套工作方法更具科学性。过去用地层法填制的地质图，图面简单，看不出火山作用的特点及各种岩性的分布变化规律。而用“双重填图法”填出的地质图，在图上不仅反映了火山岩不同岩性环状分布特点，还能反映出火山喷发中心等。这不仅丰富了图面内容，更重要的是大大提高了地质调查的深度和广度。（四）变质岩区变质岩区采用构造—地（岩）层—事件法或构造—岩石—事件法填图。这是一套以构造变形、变质理论为指导，以同一成因类型原岩建造的变质岩石或岩石组合为基础，以构造分析方法为手段，以地质事件演化系列为主线的填图方法。这种新的方法是我国研究人员以试点图幅实践所取得的成果为依托，借鉴国内外有关变质地质学研究中有益的经验而总结出的一套适合我国情况，具有不同类型地质特色的填图方法。它与过去使用的传统方法相比，具有较高的科学性与先进性，又具有很好的实用性和可行性。第二节区调野外工作基本方法区域地质调查的一般野外工作方法包括：地质剖面的测制，路线地质调查与地质填图，产状要素的