趙慶英，李仰春，王永志，孟翔沖

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130061；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037

0 引言

世界各國(guó)都十分重視基礎(chǔ)地質(zhì)填圖、編圖及更新工作。習(xí)總書記在2016年的“科技三會(huì)”上講到：“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置”。地質(zhì)圖是地質(zhì)工作最終成果表達(dá)展示的主要載體和集中體現(xiàn)，其凝聚了諸多地質(zhì)科學(xué)工作者的心血與智慧，可見(jiàn)科普地質(zhì)圖于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)是何等重要！

1 地質(zhì)圖概念

地質(zhì)圖是指用一定的符號(hào)、顏色和花紋將某一地區(qū)各種地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象按一定比例尺綜合概括地投影到地形底圖上的一種圖件。是表示地殼表層巖相、巖性、地層年代、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、礦產(chǎn)分布等的地圖的總稱。通常有普通地質(zhì)圖與專題地質(zhì)圖之分。普通地質(zhì)圖通常簡(jiǎn)稱為地質(zhì)圖，一幅完整的地質(zhì)圖包括圖名、地質(zhì)平面圖、地質(zhì)剖面圖（切過(guò)圖區(qū)主要地層、構(gòu)造的剖面圖，用于提示圖區(qū)有代表性的地質(zhì)構(gòu)造和地層，放在地質(zhì)圖的下方）、綜合地層柱狀圖（以柱狀剖面圖的形式系統(tǒng)地表示各地質(zhì)時(shí)代地層的巖性、厚度和接觸關(guān)系的一種圖件，它是測(cè)制地質(zhì)圖的首要依據(jù)，放在地質(zhì)圖的左側(cè)）、圖例、比例尺等，如圖1。

2 看看地質(zhì)圖有多重要

從地質(zhì)圖上可以全面了解一個(gè)地區(qū)的地層順序及時(shí)代、巖性特征、地質(zhì)構(gòu)造（褶皺、斷層等）、礦產(chǎn)分布、區(qū)域地質(zhì)特征等內(nèi)容，它是指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)、地理、自然研究的重要資料，地質(zhì)圖件也能反映一個(gè)國(guó)家的地質(zhì)研究程度及其科技水平，是制定地質(zhì)工作方針政策的基礎(chǔ)，制定地質(zhì)工作規(guī)劃、計(jì)劃的重要參考資料，也是工程建筑設(shè)計(jì)和施工作為的依據(jù)。

3 地質(zhì)圖分類及作用

地質(zhì)圖的種類繁多，根據(jù)所表達(dá)內(nèi)容不同又分為：基巖地質(zhì)圖、地質(zhì)礦產(chǎn)圖、巖性—巖相分布圖、構(gòu)造地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖、第四紀(jì)地質(zhì)圖、古地理圖、水文地質(zhì)圖、工程地質(zhì)圖和環(huán)境地質(zhì)圖等。這些圖件都有非常重要的意義，例如：區(qū)域地質(zhì)圖是說(shuō)明礦區(qū)所在區(qū)域的地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)環(huán)境，反映該區(qū)的礦產(chǎn)遠(yuǎn)景，為進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)新的礦床提供線索，是普查找礦、國(guó)土規(guī)劃、工程建設(shè)、科學(xué)研究等領(lǐng)域不可缺少的基礎(chǔ)地質(zhì)資料；地質(zhì)礦產(chǎn)圖反映礦產(chǎn)資源分布及富藏等情況，預(yù)測(cè)地下礦藏的位置和儲(chǔ)量及其開采條件，增強(qiáng)廣大民眾珍惜和保護(hù)礦產(chǎn)資源的意識(shí)；基巖地質(zhì)圖廣泛應(yīng)用于石油、煤田等地質(zhì)工作中；通過(guò)地震地質(zhì)圖、地殼穩(wěn)定性圖、活動(dòng)斷裂圖，可以看出一個(gè)地區(qū)或全球地震分布特點(diǎn)，為民眾普及地震知識(shí)，也為預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害提供科學(xué)依據(jù)；礦區(qū)地形地質(zhì)圖是布置勘探工程、評(píng)價(jià)礦床、進(jìn)行礦山建設(shè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的基本圖件，應(yīng)用于礦業(yè)探測(cè)與管理；水文地質(zhì)圖是工農(nóng)業(yè)建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料，是地震地質(zhì)、地震預(yù)報(bào)等科學(xué)研究的重要參考資料；區(qū)域環(huán)境地質(zhì)圖為災(zāi)害預(yù)警提供重要基礎(chǔ)資料；為地質(zhì)公園編制的圖件給旅游業(yè)提供服務(wù)，目前廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航的地質(zhì)圖等等。根據(jù)比例尺的不同，區(qū)域地質(zhì)圖主要分為小比例尺、中比例尺、大比例尺三種。比例尺由小到大說(shuō)明了工作程度的深入和研究程度的提高。小比例尺區(qū)域地質(zhì)圖，比例尺為1∶50萬(wàn)或更小，主要為研究全球、洲際、國(guó)家級(jí)等大范圍內(nèi)的概略地質(zhì)構(gòu)造情況等服務(wù)，通常由概略地質(zhì)調(diào)查編繪而來(lái)，或是由中大比例尺地質(zhì)圖縮編而來(lái)，建國(guó)以來(lái)，我國(guó)相繼組織編制了一系列領(lǐng)先世界水平的全國(guó)性小比例尺地質(zhì)圖件（1：50萬(wàn)、1：100萬(wàn)、1：150萬(wàn)、1：200萬(wàn)、1：250萬(wàn)、1：300萬(wàn)、1：400萬(wàn)、1：500），這在指導(dǎo)地質(zhì)宏觀部署決策、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用；中比例尺區(qū)域地質(zhì)圖為1∶25萬(wàn)、1：20萬(wàn)、1：10萬(wàn)，主要用于研究省際、中大區(qū)域內(nèi)較詳細(xì)的地質(zhì)構(gòu)造情況和礦產(chǎn)分布概況，屬于區(qū)域性調(diào)查的成果，調(diào)查各種礦產(chǎn)的分布規(guī)律，圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)；大比例尺區(qū)域地質(zhì)圖，比例尺為1∶5萬(wàn)、1∶2.5萬(wàn)、1：1萬(wàn)或更大，以實(shí)測(cè)資料為基礎(chǔ)，按照相關(guān)的制圖規(guī)范和國(guó)標(biāo)而編制，能夠解決重大基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了極其重要的作用。以下展示的4張圖，均略去了其它信息，僅保留了地質(zhì)體內(nèi)容，圖2→圖3→圖4→圖5比例尺依次為1：5萬(wàn)→1：25萬(wàn)→1：50萬(wàn)→1：150萬(wàn)。

圖1 普通地質(zhì)圖示例

圖2 六幅1:5萬(wàn)地質(zhì)圖

圖3 洛陽(yáng)幅1:25萬(wàn)地質(zhì)圖

4 地質(zhì)圖及時(shí)更新必要性

地質(zhì)工作規(guī)劃部署關(guān)系到地質(zhì)工作的前景與未來(lái)，找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)是我們目前首當(dāng)其沖的一項(xiàng)艱巨任務(wù)，其成敗關(guān)系到整個(gè)民生和國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈。尊重地質(zhì)工作客觀規(guī)律，從地質(zhì)事實(shí)出發(fā)，用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)說(shuō)話，在已有的成果中發(fā)現(xiàn)挖掘問(wèn)題，是規(guī)劃部署與戰(zhàn)略行動(dòng)的基礎(chǔ)與根本依據(jù)。數(shù)年來(lái)，基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)積累了海量的數(shù)據(jù)與成果信息，而這些成果不能及時(shí)轉(zhuǎn)化更新到已有地質(zhì)圖中。因此開展基礎(chǔ)地質(zhì)圖更新工作迫在眉睫，非常必要。通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新，編制形成系列基礎(chǔ)圖件，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供地質(zhì)基礎(chǔ)依據(jù)，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

圖4 洛陽(yáng)地區(qū)1:50萬(wàn)地質(zhì)圖

圖5 全國(guó)1:150萬(wàn)地質(zhì)圖

支撐中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)更新體系建立，為此選擇了青海省1：25萬(wàn)都蘭縣幅（圖6）和冬給措納湖幅（圖7）地質(zhì)圖為試點(diǎn)圖幅，開展了“1∶25萬(wàn)→1∶50萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)更新試點(diǎn)”工作，基于“數(shù)據(jù)與專家知識(shí)”驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)更新技術(shù)，以信息化編圖平臺(tái)為技術(shù)手段，打通了大比例尺縮編到小比例尺數(shù)據(jù)之間更新技術(shù)通道，建立了大數(shù)據(jù)環(huán)境下地質(zhì)編圖高效便捷的智能化地質(zhì)圖縮編工作流程，形成了適用于規(guī)?；瘧?yīng)用的生產(chǎn)工藝。通過(guò)試點(diǎn)完成了半幅1：50萬(wàn)成果圖件（圖10），成果圖符合地質(zhì)規(guī)律，真實(shí)可靠，實(shí)現(xiàn)了由大比例尺到小比例尺的數(shù)據(jù)更新技術(shù)，成功地打通了1∶25萬(wàn)→1∶50萬(wàn)地質(zhì)圖縮編技術(shù)通道。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：利用數(shù)據(jù)對(duì)處理過(guò)程和操作流程進(jìn)行控制，運(yùn)用到地質(zhì)編圖中，其利用調(diào)查尺度地質(zhì)圖、地質(zhì)規(guī)律等數(shù)據(jù)，應(yīng)用信息技術(shù)對(duì)編圖處理過(guò)程和操作流程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)（人機(jī)交互式）自動(dòng)化，如圖8所示。

圖6 都蘭縣幅1：25萬(wàn)地質(zhì)圖

圖7 冬給措納湖縣幅1：25萬(wàn)地質(zhì)圖

專家知識(shí)驅(qū)動(dòng)：依據(jù)領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)，進(jìn)行分析推理，作出過(guò)程處理或者控制決策。運(yùn)用到地質(zhì)編圖中，主要依據(jù)編圖區(qū)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)及沉積環(huán)境等地質(zhì)發(fā)展演化規(guī)律，依專家知識(shí)科學(xué)分析推理，進(jìn)行編圖過(guò)程處理或者控制決策，實(shí)現(xiàn)智能化，如圖9所示：

圖8 消除微小地質(zhì)體前后對(duì)比圖

圖9 相同地質(zhì)代號(hào)的地質(zhì)體合并為一個(gè)地質(zhì)體

圖10 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)縮編形成的都蘭地區(qū)1：50萬(wàn)地質(zhì)圖

技術(shù)通道：“數(shù)據(jù)與專家知識(shí)”驅(qū)動(dòng)：地質(zhì)知識(shí)、地質(zhì)規(guī)律、技術(shù)要求、地質(zhì)人員編圖思維、地質(zhì)數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)模型和程序算法→計(jì)算機(jī)可識(shí)別、處理→人機(jī)交互→自動(dòng)完成大比例尺縮編成小比例尺地質(zhì)圖→“庫(kù)圖一體成果”，如圖10。