(完整版)地质填图技术方法与实例

国内外区域地质调查技术方法简介2018-3-25张克信中国地质大学（武汉）地调院引自英国地质填图野外工作指南（JerramandPetford,2011）中国地质填图技术方法简介我国近年执行的区域地质调查规范中国地质调查局当前的地质填图试点特殊区填图试点基岩裸露区岩溶区浅覆盖区戈壁荒漠区荒漠草原区南方强风化区平原区黄土区深覆盖区新构造与活动构造发育区森林沼泽区高山峡谷区我国现今试行的区域地质调查规范示例：平原区多层次填图方法三个层次目标、有效技术方法组合、成果创新和应用探索特殊区填图试点深覆盖平原区多层次地质结构调查第四纪地层格架典型沉积组合地貌浅表沉积环境演变基底构造格局基底地质结构地质成果槽型钻DEM遥感多重地层划分第四纪地质钻探地球物理勘查区域地球物理资料基岩钻孔验证重力-地震联合反演技术方法浅表高精度地质模型第四系三维地质结构模型基底界面起伏推断模型地质模型浅表天然地基、浅层防污性能等含水层划分浅层地热能开发利用条件分析工程地质条件分析深部地热找矿等应用探索浅表地质填图第四纪以来松散层地质填图基底地质结构研究填图目标中国地质调查局当前的地质填图试点第1层次：槽型钻+DEM构建浅表（3m）第四纪沉积物粒度三维空间分布模型，服务土地规划利用，浅表地基工程平原区成果表达创新和应用探索第2层次：钻探+综合测井构建第四纪地层空间结构模型服务地下空间利用，含水层划分，浅层地热资源开发自然伽马等测井参数来反映地层粒度、泥质含量和分选性，确立各个钻孔主要地质时期的地质分界线平原区成果表达创新和应用探索地质粗砂中砂粘土第3层次：区域重力反演+浅层地震勘查推断深部基岩和地质界面服务区域稳定性评价、深部地热资源平原区成果表达创新和应用探索关键地质问题区填图试点开展了陆相沉积岩、侵入岩、火山岩、前寒武纪变质岩、复杂构造区、蛇绿混杂岩、矿区等不同类型填图试点，初步总结方法冀北尚义陆相盆地1:5万填图：岩石地层+沉积相和盆地分析要素填图辽西火山机构+岩性组合+岩相作为图面表达的基本要素狼山地层（岩石）＋构造－构造系统填图北衙“岩体-蚀变-矿化”填图内幕花岗岩谱系单位填图及大比例尺构造填图祁连蛇绿混杂带基质+岩块+变形填图中国地质调查局当前的地质填图试点与西澳地调局联合填制出版3幅地质图（西澳1:10万2幅、中国1:5万1幅）①厘定古生代蛇绿混杂岩；②首次在混杂岩北部发现典型埃达克岩；③提出北山地区构造演化新模式；④1:5万区调技术标准修订、样板图幅参考中国地质调查局现今的国际填图合作2015与加拿大萨省地调局联合填制并公开发表2幅1：2万地质图①查明古元古代表壳岩和侵入体特征②查明构造和变质演化③研究VMS铜锌矿成矿潜力④提供大比例尺填图参考2016中国地质调查局当前的地质填图试点构建新的区调技术标准体系是中国地质调查局当前的主要工作①规范:1:5万区调/1:5万覆盖区②方法指南：四大岩类区/造山带/特殊区/野外工作手册③术语和产品格式：岩石分类命名/图例/数据库建设/岩石地层单位代码提供样板图幅，建立野外填图培训示范基地我国区调已形成特色的技术标准体系，但存在的主要问题是。一是更新和补充的不够。二是标准繁多，重复冲突现象突出。构建三个系列标准国外发达国家地质填图简介美国地质填图标准与填图方法1.美国地质图符号标准；2.北美科学语言标准；3.北美地层规则（与加拿大共同制定）；4.1:2.4万构造地质填图要求；5.数字填图技术（阿拉斯加地区试用）；6.元数据；7.地质特征的科学描述和位置精度标准；8.美国地质报告编写建议（1909年第1版，1991年第7版）；9.对评审地质图与剖面图的建议；10.出版指南。国际发达国家如美国、英国、法国、加拿大、澳大利亚等国的地质填图有比我国更为系统的系列“填图指南”，如英国、澳大利亚等国使用的《BasicGeologicalMapping地质填图基础》、《SedimentaryRocksintheField沉积岩野外工作》、《TheFieldDescriptionofIgneousRocks火成岩野外描述》、《TheFieldDescriptionofMetamorphicRocks变质岩野外描述》、《TheMappingofGeologicalStructures地质构造填图》、《FieldGeophysics野外地球物理》，美国出版的《SuggestionstoAuthersoftheReportsoftheUnitedStatesGeologicalSurvey美国地质调查报告编写建议》。简称“欧美填图六指南”英国、澳大利亚等国地质填图的系列“填图指南”美国1:2.4万构造地质填图要求捷克1:2.5万地质填图技术要求我国在20年前（上世纪80年代－90年代初期）为提高填图质量，大力引进地学新理论、新技术和新方法，相继开展了一系列区调填图方法研究与总结，出版了《沉积岩区1:5万区域地质填图方法指南》、《火山岩区1:5万区域地质填图方法指南》、《花岗岩区1:5万区域地质填图方法指南》、《变质岩区1:5万区域地质填图方法指南》，习称为“四指南”。欧美填图六指南与我国的填图四指南相比，欧美六指南的修订再版更新速度快。如《SedimentaryRocksinthefield沉积岩野外工作》自2011年第1版以来，修订再版了3次；又如《TheMappingofGeologicalStructures地质构造填图》自1987年第1版以来，修订再版了17次，充分说明欧美能紧密追综地学新理论与新方法进展，对地质填图理论与方法做到及时更新。而我国的四指南自上世纪80年代－90年代初陆续首版后，就没修订再版过。国外新一代地质填图计划（目的任务）美国“国家合作地质填图计划（NCGMP）”（1992年启动）加拿大“国家地质填图计划（NATMAP）”（1991年启动）加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM）”（20082013年）澳大利亚“国家地质填图协议（NGMA）”（1990年启动）英国自20世纪70年代改为按国际分幅进行1:5万基岩与地表沉积填图。俄罗斯90年代末启动第三代1:100万地质填图。1992年之前地质填图目的：能源与矿产资源1992年以来NCGMP地质填图目的：环境为主NCGMP地质图应用方向：地下水、地震与滑坡灾害、重大工程、核废料、矿产、能源、环境保护、土地利用、国家安全、气候变化及基础地质科学研究等。美国“国家合作地质填图计划（NCGMP）”美国的大比例尺(1:2.4万和1:2.5万)地质填图:约完成陆域国土面积1/4NATMAP地质填图目的：对加拿大西部空白区进行地质填图，以支持加拿大采矿业。填图原则：重点地区、重点资源优先。比例尺：1:5万、1:10万和1:25万。主要技术方法：高精度地球物理和高光谱遥感。加拿大“国家地质填图计划（NATMAP）”加拿大“国家地质填图计划”主要项目及目标任务项目名称项目目标Slave省开发丰富的地学数据库，用于贱金属和贵金属勘查和土地利用及环境规划，并理解地质演化Prairie省第四纪地质开发第四纪矿床综合模型安大略地表地质通过地表和亚地表填图，识别区域含水层英属哥伦比亚省尼查考项目通过1:25万填图，细化玄武岩北部边缘特征，理解古近纪构造，上、下板块的构造关系及和上、下板块接触带有关的浅成低温贵金属矿床潜力苏必略太古代大陆和大洋构造演化与矿产通过1:5万填图，限定古老大陆（28亿年）和较年轻的洋壳碎片（27亿年）的接触关系，解决构造演化和矿产资源潜力丘吉尔河西部确定晚太古代绿岩带构造岩石和构造位置；确定古元古代构造热事件的范围、性质；调查晚太古代大陆地幔和下地壳演化；识别基本的构造边缘；研究矿产资源与区域地质、构造历史的关系英属哥伦比亚省东北部和西北区南部通过1:5万基岩和第四系地质填图，了解前陆地层、生物地层、相分布和构造特征，调查矿产资源和能源矿产资源潜力古太平洋边缘解决地体间相互关系，矿床古地理位置模型，构造事件的时间和性质，相对于北美克拉通地体的活动性，构造边缘性质加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM）”包括：1）GEM-能源地质填图；2）GEM-矿产地质填图GEM地质填图目的：应用现代地质方法和标准进行北极地区地质填图，评价能源和矿产资源潜力。填图原则：填图采取多单位、多学科综合研究，基础地质调查与矿产调查和环境评价相结合，基岩地质填图与第四纪地质填图相结合。英国地质填图基岩地质图地表沉积图基岩+地表沉积地质图地表沉积+简化基岩图综合地质图不同比例尺的三维地质图英国地质图系列1:250000地质图系列1:50000地质图系列1:25000地质图系列1:10000地质图系列三维地质图在油气勘探和CO2储存中的应用示意图英国1:1万为主，标准图幅25km2少量1:2.5万1:10000sample1:25000sample英国1:1万约完成陆域国土面积1/21:2.5万仅在西部和北部少量地方开展1:1万1:2.5万澳大利亚地质填图地质图要客观、准确、全面、系统地反映图区内的地质实际，为工业界、学术界和政府部门提供可靠、实用、便于使用的基础地质资料实施过程填图理念质量控制地质背景支撑条件资料收集野外工作成果表达地调与科研地调与矿产社会服务（用户评价）西澳项目组织（1）根据矿业开发的需要，优先选择成矿有利部位，逐步推进。（2）根据成矿带特征，分别设置不同的填图小组，持续在一个地区开展工作，形成区域专家—国际地质大会（3）根据地质特征分配人员俄罗斯地质填图提出了填绘国家地质图系列、国家地质生态图系列和国家海域地质图系列的计划。1:100万多用途地质填图：综合地质、地球物理、地球化学、遥感等资料，开展极地大陆架资源潜力评价国外数字地质填图美国（自主研发）:在阿拉斯加试行澳大利亚（自主研发）:全面实施,并将掌上机采集的野外原始数据全部入库上网（不写报告和说明书）英国（自主研发）：最早提出研发数字填图技术，但一直没在野外推广，仅限于室内建库。丹麦：从中国引入，试行所有国家都建数据库地质填图的基本准则突出野外如何调查？突出所获野外第一手资料齐全、真实、科学、前沿！区域地质调查的最基本准则：取全取准各类地质观测资料温家宝1960年在北京周口店地质填图实习取全取准各类地质观测资料温家宝1972年野外地质填图记录遥感数据收集与利用遥感地质解译工作重点是：区域构造格架解译；各类地质填图单元解译；矿产地质解译（如已知成矿、控矿地质体、地质构造追索圈定，与成矿、控矿相关的遥感线、环、纹、斑、色调等特征影像提取，与成矿、控矿相关的隐伏岩体圈定等）。灾害、环境地质解译（如滑坡、泥石泥、地裂缝、地面塌陷圈定等）。取全取准，需地、物、化、遥综合运用民和幅遥感解译制作好的遥感影像应整合在数字填图系统中，作为野外数据采集的基础背景图层。遥感地质解译应贯穿区域地质调查的全过程拉脊山造山带遥感地质解译影像中花抱山北坡发育北西－近东西向断裂带，影像清晰，北侧为奥陶系花抱山组，纹理水系呈北东向，南侧为寒武系六道沟组，纹理水系呈近南北向。断裂带主断裂清晰，断裂破碎带呈绿色调，宽约2.5km。花抱山组六道沟组六道沟组六道沟组贵德群新城第四系河流阶地影像中可见高河漫滩、一级和三级阶地昆仑山某地卫星遥感图像洪积扇新城黑台上更新统黄土滑坡灾害影像中可见新城黑台上更新统黄土滑坡地质灾害发育。主滑面、滑坡台、滑坡前锋及滑移方向等均清晰可见。滑坡台主滑面黑台滑坡群滑坡前锋滑动方向地球物理资料收集与利用详细收集调查区内有关地球物理资料，如区域重力、航磁、航放以及电磁测深、地震剖面、物探测井和放射性等资料。应收集使用最新资料和高精度资料。配合区域地质调查挖掘有关浅覆盖或深部地质体物质组成、结构构造等特征，提取隐伏地质体(如隐伏岩体、隐伏矿床等)的物理信息。对收集到的资料为使其统一，应按现行有关“规范”要求进行整理和综合评述。澳大利亚用于1:25万地质填图的航磁1:4万、1:2万和大于1:2万•前人资料利用航磁解译加拿大地质填图中充分使