2016年01月13日 星期三

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探索适合我国地质特点的地质填图新方法

——就东昆仑中美联合地质填图试验提出的建议

来源:国土资源报 作者:胡道功 发布时间:2014-07-24
  为了跟踪和了解欧美国家地质填图的新动向,探索适合我国地质特点的地质填图新方法,中国地质科学院地质力学研究所实施的《开展现代地质填图新技术新方法的研究与示范》综合研究项目,选择东昆仑造山带作为试验区,与美国地质填图专家联合开展了野外地质填图。

  通过4年多的室内资料收集和野外地质调查,项目组认为,我国未来地质填图,应借鉴欧美国家地质填图的成功经验,在采用遥感和计算机等新技术的同时,不断改进野外地质填图方法,突出重点,以填制高质量的地质图为首要目标,为资源、环境调查和国家经济建设提供扎实可靠的基础地质资料。为此,项目组对我国未来地质填图方法提出以下建议:

  建议一:充分利用已有地、物、化、遥数据和前人地质填图成果,突出重点,提高地质填图质量与速度。

  美国的高质量、快速地质填图,并非来自于高精度地球物理和高光谱遥感等现代高新技术的应用,而是地质填图的长效机制和动态更新机制。美国地质调查局能够快速更新地质图件的一个重要原因,是在填图前先系统分析前人地质和地球物理资料,编制填图区地质草图,找出存在的地质问题,确定野外重点工作地区和需要解决的关键地质问题,再通过野外地质填图不断获取新的地质信息,从而实现快速更新地质图件。

  我国目前已完成的各种比例尺地质图、涉及多学科的专题研究成果、地球物理探测、地球化学填图和多源遥感数据,为我国新一代地质图件的更新奠定了坚实的基础。专题研究和地质填图所积累的海量测试数据,如各种同位素年龄、地球化学分析和化石鉴定结果等,在未来地质填图中也应合理应用。

  建议二:加大我国重要成矿带高光谱遥感应用力度。

  我国是造山带大国,应寻求适合造山带地质特点的现实技术方法,而遥感方法是我国可应用于造山带与成矿带地质填图的重要技术方法之一。东昆仑造山带Hyperion高光谱提取的蚀变矿物,较好地指示了矿化带分布范围,证明了高光谱遥感可以作为造山带与成矿带地质填图的重要技术支撑,无论是基础地质填图还是面向矿产资源的矿产地质填图。

  建议三:改变传统填图路线布置方法。

  “地质现象引导地质路线”是欧美国家长期采用的地质填图方法。根据地质现象的变化不断调整野外调查路线,可以更好地控制地质界线和地质关系,而与地质复杂程度相适应的不规则地质填图路线和随机分布的地质观察点,则可以较好地控制复杂的地质体和构造要素。

  昆仑山地质填图实践也证明,“地质现象引导地质路线”是应对复杂多变的地质现象的有效填图方法。建议在构造和地层相对简单地区,沿用我国现有的地质填图方法;在造山带构造域地层复杂地区,采用“地质现象引导地质路线”地质填图方法。

  建议四:改变传统填图路线布置方法,采用欧美国家野外手图标绘方法,在野外现场完成地质连图与所有地质要素的标绘。

  我国地质填图实行路线调查与连图分离的工作模式,填图分组同步进行,连图工作由填图组长或项目负责人统一进行。如此,会带来多方面的弊端:一是填图人员对填图区存在的问题不易察觉,常导致出现重大地质问题不能及时有效解决;二是对横向变化较大的地质填图单元在连图时容易简单化;三是不利于重要地质问题的野外综合研究与区域构造格架的建立。

  东昆仑野外填图采用欧美国家野外手图标绘方法,在野外按不规则路线进行观察和填图,野外手图上勾绘出填图区域的全部地质要素,每天都可以完成一定面积的填图工作。重要的是,野外现场完成所有地质界线的连接,可以很快发现填图区存在的问题,以便在当天或第二天填图过程中加以解决,防止地质图的简单化,特别是在构造和地层复杂的地区。

  建议五:改变传统的路线调查与连图分离的工作模式,采用分片负责填图的工作模式。

  东昆仑地质填图的实践告诉我们,按小组分区填图,采取灵活的地质填图方法,有利于填图人员对前人资料的系统收集和综合研究,从而明确需要进一步详细填图的区域和需要解决的关键问题。而且,未来地质填图是在前人已经进行大、中比例尺填图基础上进行的,野外填图过程中需要根据需要解决的地质问题进行追索填图,每组负责一片填图区,可以改变只进行路线调查不连图的习惯,根据地质情况灵活决定地质路线,提高填图质量。

  建议六:突出在既定比例尺下可填图的岩石地层单位的填图,增加岩性段的填图,提高地质图的适用性。

  我国虽然也进行特殊岩性层的地质填图,但美国的地质填图在填制组图上,更强调了在既定比例尺下可分区、可填图的岩石地层单位的填图。

  美国填图专家在东昆仑造山带进行地质填图时,除填绘组级岩石地层单位地质界线和断层等地质要素外,还对具有一定规模的非正式填图单位和特殊岩层进行填绘和追索,为解决东昆仑造山带疑难地层时代和构造演化提供了翔实的地质资料。

  建议七:加强晚新生代地质填图。

  晚新生代地层分布区通常是人类活动密集区和重大工程建设场地,而晚新生代地质填图一直是我国地质填图的薄弱环节。建议采用新技术、新方法和新思路,以大地貌单元为单位进行晚新生代地质填图;加强与环境、灾害密切相关的晚新生代地质填图,重点加强过去填图比较薄弱的晚新生代地层与地下空间、地下水及外动力地质灾害的填图。

  建议八:采用灵活的野外数据采集方法。

  为适应“地质现象引导地质路线”的填图方法,满足野外现场连图的需要,提高野外工作效率,建议在我国实行灵活的野外数据采集方法。在东部工作条件较好和构造—地层简单地区,野外填图采用数字填图系统;在东部构造—地层复杂区和西部工作条件艰险地区,实行地质填图与资料数字化分离工作模式,填图人员集中精力进行地质填图与研究,野外辅助人员完成资料数字化,最终提交统一和规范的数字化资料和图件,实现与全流程数字化填图工作模式的有机衔接。

  建议九:加强构造填图。

  中美合作对东昆仑温泉水库地区走滑断裂带及水泥厂地区构造复杂区进行了地质填图。结果表明,以构造为主线进行野外填图,不仅有助于理解填图区构造特征与演化历史,而且有助于提高地质填图质量和地质理论的原始创新。建议加强构造填图,尤其是加强造山带构造复杂区的构造填图。

  建议十:开展资源与环境并重的新一代国家地质填图。

  资源与环境已成为制约我国经济社会发展的瓶颈,也是我国地学工作者现阶段面临的两大挑战。以资源为目标的地质填图,可以借鉴澳大利亚及加拿大等国家的地质填图方法,采用地质、地球物理、地球化学和遥感综合的调查方法;以环境为点的地质填图,借鉴美国地质填图方法,增加国家和社会大众需要的地学信息,加强与晚新生代地质相关的地下水、活动断裂、地震及外动力地质灾害的填图。

  (作者系中国地质科学院地质力学研究所研究员、《开展现代地质填图新技术性方法的研究与示范》项目负责人)