胡健民

(中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所，北京 100081)

特邀主編致讀者

特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程概況

胡健民

(中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所，北京 100081)

國家經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全需要更多更完善的地質(zhì)基礎信息，這也對地質(zhì)填圖工作提出了現(xiàn)代化、高精度、多目標等更高要求。如何把我國陸域1∶50000地質(zhì)填圖工作迅速從基巖出露區(qū)拓展至調(diào)查難度極高的特殊地質(zhì)地貌區(qū)，如：高山峽谷區(qū)、巖溶區(qū)，森林草原、戈壁荒漠與湖泊沼澤等淺覆蓋區(qū)，以及平原區(qū)、黃土覆蓋區(qū)等深覆蓋區(qū)，成為目前我國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的一項重要任務。

“特殊地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖試點”項目2014年正式啟動，2015年以該項目為核心，設立“特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程”，由中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所組織實施，隸屬重要礦產(chǎn)資源調(diào)查計劃。目前，特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程包含5個二級項目，其他幾個項目分別是巖溶所承擔的巖溶區(qū)地質(zhì)填圖試點、北京探工所承擔的荒漠草原區(qū)填圖試點、南京地調(diào)中心承擔的長江三角洲平原區(qū)填圖試點以及武漢地調(diào)中心承擔的珠三角平原區(qū)填圖試點。

1 特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程聚焦國家重大需求

大比例尺地質(zhì)圖全覆蓋正在成為地質(zhì)調(diào)查工作一項迫在眉睫的需求和任務，但直到現(xiàn)在，我國的1∶50000區(qū)調(diào)還只完成了約280×104km2的基巖區(qū)地質(zhì)填圖，廣袤的第四系發(fā)育區(qū)、巖溶區(qū)等特殊地區(qū)的地質(zhì)填圖，因實施難度較大而很少涉及。1∶50000地質(zhì)填圖必須進入以覆蓋區(qū)和高山峽谷區(qū)為主體的特殊地質(zhì)地貌區(qū)。

特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程的主要目的，就是在不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)開展區(qū)域地質(zhì)填圖試點，從而探索創(chuàng)新現(xiàn)代地質(zhì)填圖理論、方法以及技術裝備，探索適合于特殊地質(zhì)地貌區(qū)特征和適應于現(xiàn)代探測技術的填圖方法，形成一套特殊地質(zhì)地貌區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查技術標準規(guī)范和填圖技術方法體系。

特殊地質(zhì)地貌區(qū)往往是礦產(chǎn)資源富集、自然環(huán)境脆弱、科學問題交匯、經(jīng)濟活動活躍的地區(qū)，因此，提高地質(zhì)填圖能力，加大對特殊地區(qū)的區(qū)調(diào)精度，產(chǎn)出更多基礎性地質(zhì)調(diào)查成果，也是現(xiàn)代地質(zhì)調(diào)查工作支撐服務國家重大發(fā)展戰(zhàn)略和國土資源中心工作的必然要求。

特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程的主要意義在于：

①拓展我國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與研究新領域，為國家經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展尋找和發(fā)現(xiàn)新的資源空間；逐步開展以覆蓋區(qū)和深部地質(zhì)特征為主要目標的重要經(jīng)濟區(qū)帶的地質(zhì)調(diào)查，為國家能源、礦產(chǎn)資源及地質(zhì)環(huán)境發(fā)展需求提供基礎地質(zhì)支撐。

②揭示并解決一些由于特殊地質(zhì)地貌等原因所造成的長期未被人們認識的重大地質(zhì)科學問題，也包括資源短缺、環(huán)境惡化、二氧化碳貯存等方面的問題。

③實現(xiàn)我國基礎地質(zhì)調(diào)查多學科、多手段綜合一體化的區(qū)調(diào)工作思路和方法，創(chuàng)新地質(zhì)填圖工作方法與理念，創(chuàng)新成果表達方式，提升我國基礎地質(zhì)調(diào)查成果面向國家經(jīng)濟建設、生態(tài)文明建設和社會服務的能力，保證我國區(qū)調(diào)工作繼續(xù)處于世界先進水平。

④形成適合不同類型地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖技術方法體系和填圖工作指南，示范、引領全國特殊地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖。

⑤形成產(chǎn)學研相結合、多學科多專業(yè)理論、方法和探測技術高度融合的特殊地區(qū)地質(zhì)填圖經(jīng)驗和與之相適應的管理模式，培養(yǎng)一批綜合性創(chuàng)新型基礎地質(zhì)調(diào)查人才隊伍。

2 通過試點為特殊地區(qū)地質(zhì)填圖提供全新技術支持

特殊地區(qū)填圖工程是我國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查實現(xiàn)地質(zhì)填圖現(xiàn)代化的重要抓手。在社會需求多樣化和科學技術飛速發(fā)展的大背景下，現(xiàn)代地質(zhì)調(diào)查工作正經(jīng)歷著從內(nèi)到外的巨大變革，而其中的2個關鍵詞就是：服務和手段。一方面，要在工作內(nèi)容和服務對象上進行深度調(diào)整，注重人類活動與地球系統(tǒng)之間的相互作用和相互影響研究，從解決國家重大資源環(huán)境科學問題出發(fā)，加強空間、資源、環(huán)境、重要經(jīng)濟區(qū)等綜合地質(zhì)調(diào)查，積極拓展服務領域；另一方面，全方位的融合現(xiàn)代科技手段，探索地質(zhì)調(diào)查新模式，創(chuàng)新成果表達內(nèi)容和方式，提高服務的質(zhì)量和效率。

特殊地區(qū)填圖工程頂層設計方案注重對地球關鍵帶理論的把握，以及在創(chuàng)新基礎上對不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖技術方法的構架。特殊地質(zhì)地貌地區(qū)更突出地反映了人與環(huán)境的關系，作好對這些地區(qū)最基本的地質(zhì)填圖，是對地球關鍵帶進行深入調(diào)查研究的重要基礎。

工程針對不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)的基本特征、分布區(qū)域，以國家絲綢之路經(jīng)濟帶和東部T型經(jīng)濟帶(沿海經(jīng)濟帶和長江經(jīng)濟帶)總體戰(zhàn)略部署需求為依據(jù)，在不同類型的特殊地區(qū)進行地質(zhì)填圖試點，形成符合現(xiàn)代地質(zhì)調(diào)查工作要求的技術路線。試點工作結束后，便可采用新的技術方法體系，及時啟動特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖示范，進而在全國范圍內(nèi)逐漸推廣成熟的填圖技術方法，引領全國未來一個時期內(nèi)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的實施。

工程正式啟動一年以來，項目進展順利：①試點項目逐步明確了不同特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖目標和任務、填圖表達方式；②完成了《1∶50000覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作指南》；③東部平原區(qū)填圖試點的厚覆蓋區(qū)填圖和西部戈壁荒漠區(qū)開展的淺覆蓋區(qū)填圖及高山峽谷區(qū)填圖工作總結內(nèi)容系統(tǒng)、完整，為下一步形成這些地區(qū)的填圖工作指南打下了良好基礎。

3 不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)采用不同的地質(zhì)填圖技術方法

根據(jù)第四紀沉積覆蓋程度，將特殊地質(zhì)地貌區(qū)劃分為深覆蓋區(qū)、淺覆蓋區(qū)和基巖裸露區(qū)三大類型。淺覆蓋區(qū)又包括森林淺覆蓋區(qū)、戈壁荒漠淺覆蓋區(qū)和強風化層覆蓋區(qū)；厚覆蓋區(qū)主要指平原區(qū)及西部一些斷陷盆地區(qū)，平原區(qū)包括主要分布在東部重要經(jīng)濟區(qū)的三角洲沖淤積平原區(qū)和主要分布在西部的河流沖淤積平原區(qū)；基巖裸露區(qū)主要包括南方的巖溶區(qū)和人類難以到達的深切割高山峽谷區(qū)及其他艱險區(qū)。

不同類型的特殊地質(zhì)地貌區(qū)具有不同的填圖目標、任務，采用不同的填圖技術方法及不同的表達方式。比如：同為淺覆蓋區(qū)，戈壁荒漠和森林草原的主要填圖目標為覆蓋層之下基巖面地質(zhì)圖，包括基巖面起伏狀況、基巖面地質(zhì)結構及盆山關系、覆蓋層厚度等，對其中有條件及有需求的區(qū)域，會進一步開展覆蓋層三維地質(zhì)結構調(diào)查；而對南方強風化層覆蓋區(qū)，則要通過遙感、地表調(diào)查、物探、化探、淺鉆等技術方法，查明基巖地質(zhì)圖的基礎上疊加地表風化層地質(zhì)圖，查明風化層厚度與分層結構，初步查明與風化作用相關的礦產(chǎn)信息及基巖中礦化特征。

不同地質(zhì)地貌類別地區(qū)的需求指向和技術路線均有很大差別。人口、城市及經(jīng)濟活動密集的平原區(qū)，填圖要更注重高精度的信息表達，要通過地表、物探、化探及鉆探技術方法，查明一定深度范圍覆蓋層三維地質(zhì)結構；高山峽谷區(qū)則要高度關注礦產(chǎn)資源的賦存與分布，主要通過遙感技術方法和地表地質(zhì)調(diào)查完成地表地質(zhì)圖，查明測區(qū)地層、巖石分布及地質(zhì)構造，并初步弄清測區(qū)礦化信息；巖溶區(qū)填圖的出發(fā)點是為巖溶構造研究打基礎，為水資源的合理利用和地方脫貧致富提供服務，因此要通過遙感、地表地質(zhì)調(diào)查、物探、化探等技術方法手段，查明測區(qū)地層、巖石分布及地質(zhì)構造，查明巖溶構造特征與分布規(guī)律及巖溶發(fā)育的控制因素。黃土覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖的目標、技術方法及成果應用與表達是本工程新的挑戰(zhàn)，相對簡單的分層特征、平坦地勢和深切溝壑，以及并不十分明朗的填圖目標和應用前途，都有待深層次創(chuàng)新填圖技術方法成果。

特殊地區(qū)填圖工程專門設置了新構造-活動構造區(qū)，因為我國活動構造主要發(fā)育在青藏高原周緣、鄂爾多斯地塊周緣、渤海灣盆地與京津冀地區(qū)和郯廬斷裂帶以及東南沿海地區(qū)，而活動構造引發(fā)的地質(zhì)災害區(qū)域主要就發(fā)育在覆蓋區(qū)。

4 大數(shù)據(jù)構建現(xiàn)代化地調(diào)成果表達

2016年的全國地質(zhì)調(diào)查工作會議再次強調(diào)，要進一步創(chuàng)新地質(zhì)調(diào)查成果的表達和社會化服務水平。通過填圖試點，綜合應用現(xiàn)代地質(zhì)調(diào)查手段，構建大數(shù)據(jù)、平面與立體相結合的分層次地調(diào)成果表達系統(tǒng)?，F(xiàn)代地質(zhì)填圖已經(jīng)完全走出傳統(tǒng)填圖的經(jīng)驗與模式，展現(xiàn)出全新的現(xiàn)代化地質(zhì)調(diào)查工作特征。在試驗探索不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖技術方法的同時，特殊地區(qū)地質(zhì)填圖工程正在選擇部署合適的區(qū)域利用大數(shù)據(jù)方法和原理開展地質(zhì)填圖。初步確定在東北森林沼澤淺覆蓋區(qū)、南方強風化層覆蓋區(qū)以及活動構造發(fā)育的區(qū)域開展實驗研究。

5 開展國際合作，建立系統(tǒng)培訓體系，打造一流填圖隊伍

5.1 填圖隊伍

工程承擔單位為中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所，所設各項目都由中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所和巖溶地質(zhì)研究所、南京和武漢地質(zhì)調(diào)查中心、北京探礦工程研究所以及西安、天津、沈陽地質(zhì)調(diào)查中心等中國地質(zhì)調(diào)查局直屬單位承擔，參加這項工程的還包括黑龍江地調(diào)所、江蘇省地調(diào)院、廣東佛山地質(zhì)局、寧夏地調(diào)院、河北區(qū)調(diào)所、陜西區(qū)研院及中國地質(zhì)大學(武漢)、長安大學等具有良好區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資質(zhì)且基礎雄厚的填圖隊伍。

5.2 國際合作

中澳合作填圖：雙方充分交流區(qū)域地質(zhì)填圖方法，互為借鑒，共同發(fā)展1∶50000和1∶100000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的技術方法體系，并在交流地質(zhì)圖成圖技術方法和培養(yǎng)人才方面向前推進了一大步。中澳填圖人員分別在西澳YALGOO地區(qū)和甘肅北山牛圈子地區(qū)，共同完成了1∶50000野外填圖。

中日合作填圖：與日本京都大學合作，共同在青藏高原東北緣及鄰區(qū)進行活動構造填圖及活動斷層研究，逐漸形成了以地質(zhì)力學研究所年輕科研人員為骨干的一支年輕的、有創(chuàng)造性的活動構造研究團隊，初步建立了活動構造填圖技術方法體系，并培養(yǎng)了開展活動構造填圖的人才隊伍。

5.3 培訓體系

已經(jīng)建立了完整的特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖技術方法業(yè)務骨干培訓體系，主要包括：填圖基礎培訓、特殊地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖技術方法培訓及現(xiàn)代地質(zhì)學理論進展培訓。培訓計劃有序推進，全方位提升參與特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖人員的業(yè)務素質(zhì)，逐漸形成我國特殊地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖骨干人才隊伍，并逐漸形成特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖項目人才培訓體系。

6 2016—2018年工程所屬項目

6.1 特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖試點

該項目由中國地質(zhì)科學院地質(zhì)力學研究所承擔，項目負責人為胡健民、陳虹，項目起止時間2014—2018年，所屬子項目見表1。

表1 特殊地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖試點項目所屬子項目一覽表

6.2 內(nèi)蒙古中東部荒漠草原淺覆蓋區(qū)1∶5萬填圖試點

承擔單位：北京探礦工程研究所，項目負責人：宋殿蘭，渠洪杰；項目起始時間：2016—2018。在內(nèi)蒙古中東部翁牛特旗地區(qū)部署翁牛特旗幅(K50E007021)、旗桿甸子幅(K50E007022)、老西窩鋪幅(K50E008021)及大朝陽溝幅(K50E008022)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)填圖，波羅和碩地區(qū)部署波羅和碩(K50E009023)、平頂廟(K50E009024)、四道灣子(K50E010023)及公爺府(K50E010024)四幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖，賽汗圖門地區(qū)部署賽汗圖門幅(K50E001003)、吉爾格郎圖幅(K50E001004)、特格音烏拉幅(K50E002004)及海音廟幅(K50E002005)等4幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)填圖。

6.3 西南巖溶區(qū)1∶5萬地質(zhì)填圖試點

承擔單位：中國地質(zhì)科學院巖溶地質(zhì)研究所；項目負責人：呂勇，潘明；項目起始時間：2016—2018。目前在云南烏蒙山區(qū)部署烏蒙山區(qū)奎香(G48E004010)、坪上(G48E004011)、可樂(G48E005010)、六曲溝(G48E005011)幅巖溶區(qū)填圖試點。

6.4 長三角覆蓋區(qū)1∶5萬填圖試點

承擔單位：中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心；項目負責人：蔣仁，于俊杰，曾劍威；項目起始時間：2016—2018。在江蘇泗洪一帶部署1∶5萬劉圩幅(I50E015017)、金鎮(zhèn)幅(I50E015018)、泗洪縣幅(I50E016017)、雪楓鎮(zhèn)幅(I50E016018)等4幅覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)填圖。

6.5 珠三角沿海風化帶1∶5萬填圖試點

承擔單位：中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心；負責人卜建軍，吳?。豁椖科鹬箷r間：2016—2018.在珠三角陽江-珠海地區(qū)部署廣東1∶5萬沖蔞圩(F49E012020)、沙欄(F49E013019)、廣海鎮(zhèn)(F49E013020)、海晏街(F49E014019)幅區(qū)域地質(zhì)填圖。

為了及時總結特殊地質(zhì)地貌區(qū)地質(zhì)填圖技術方法并逐步推廣，本刊將通過2個專輯逐步發(fā)表填圖技術方法及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究成果。本專輯分為3個欄目，第一部分主要是不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖技術方法的總結，包括戈壁荒漠淺覆蓋區(qū)、平原區(qū)、高山峽谷區(qū)(艱險區(qū))及新構造-活動構造發(fā)育地區(qū)的填圖技術方法；第二部分主要是作者們在填圖過程中針對不同類型特殊地質(zhì)地貌區(qū)特點進行的一些遙感、地球物理、地球化學及巖石物性等方面的技術方法探索；第三部分是填圖試點過程中的一些科學研究論文，涉及到華北臨汾地區(qū)上新世—更新世剖面研究、蘇北盆地新近系磁性地層研究、青藏高原東北緣牛首山—羅山斷裂帶研究、西南天山晚三疊世鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)層狀雜巖研究以及新疆東天山古生代花崗巖研究。盡管一些填圖技術方法還不成熟，但毫無疑問，這些技術方法的探索對特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖工作的開展是有益的。