王悅

摘 要：地質(zhì)學(xué)是研究地球內(nèi)部構(gòu)造、巖層分布以及礦物組成的一門自然實用科學(xué)，通過地質(zhì)科學(xué)研究，能夠了解和掌握地球在漫長的演變與發(fā)展過程中的規(guī)律性，準確判定礦產(chǎn)資源的儲量以及分布情況，同時，為基礎(chǔ)建設(shè)以及預(yù)防區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害提供了參考數(shù)據(jù)。近年來，隨著地質(zhì)勘測水平的不斷提升，我國的地質(zhì)科學(xué)研究領(lǐng)域取得了階段性研究成果，尤其在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作當(dāng)中，探尋到大量的地下礦產(chǎn)資源儲量，為我國的國防事業(yè)、工業(yè)發(fā)展以及國民經(jīng)濟增長作出了積極貢獻。因此，本文將結(jié)合質(zhì)科學(xué)研究的現(xiàn)實意義與研究范疇以及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方法展開全面論述。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)科學(xué);研究意義;礦產(chǎn)資源;區(qū)域地質(zhì)調(diào)查

中圖分類號：P622;P5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0240-02

1 地質(zhì)科學(xué)研究的現(xiàn)實意義

1.1為資源尋找、勘探、開采提供參考依據(jù)

石油能源、礦產(chǎn)資源、水資源以及土地資源是人們賴以生存的自然資源，而這些資源的尋找、勘探、開采都需要地質(zhì)科學(xué)研究數(shù)據(jù)的支撐，才能準確探明各種資源的儲量與具體的分布范圍。另外，對頁巖氣、煤層氣等新能源的勘測和開發(fā)，也需要地質(zhì)科學(xué)研究成果的支持，由此可見，地質(zhì)科學(xué)與人們的生活息息相關(guān)，同時，也為國民經(jīng)濟的持續(xù)增長提供了源源不斷的動力保障。

1.2為城市建設(shè)提供理論指導(dǎo)

近年來，隨著我國城市化建設(shè)進程的逐年加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在如火如荼地進行當(dāng)中，比如城市地鐵工程、高層民用建筑、地下管網(wǎng)工程等，都需要事先了解和掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、土壤類型以及地下水位等信息，而這些信息都屬于地質(zhì)科學(xué)的研究范疇。因此，地質(zhì)科學(xué)研究為城市建設(shè)與各種大型工程提供了重要的理論指導(dǎo)[1]。

1.3為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報與預(yù)防提供理論支持

地質(zhì)災(zāi)害主要包括地震災(zāi)害、火山噴發(fā)災(zāi)害、泥石流災(zāi)害、滑坡災(zāi)害以及水地流失災(zāi)害等，這些地質(zhì)災(zāi)害嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全。僅以2010年8月7日在甘南藏族自治州舟曲縣城東北部山區(qū)發(fā)生的特大山洪地質(zhì)災(zāi)害為例，泥石流長約5km，平均寬度300m，平均厚度5m，總體積750萬m3，流經(jīng)區(qū)域被夷為平地。截至2010年9月7日，舟曲8·7特大泥石流災(zāi)害中遇難1557人，失蹤284人。為了防患于未然，將地質(zhì)災(zāi)害損失降到最低點，根據(jù)地質(zhì)科學(xué)研究提供的數(shù)據(jù)可以事先制訂精準有效的防控措施，也可以提前發(fā)生災(zāi)害預(yù)警，提醒災(zāi)害發(fā)生地的居民迅速采取撤離等措施。

1.4改善自然環(huán)境，促進人與自然和諧相處

地球是人類賴以生存的家園，雖然近年來，各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，但是地球結(jié)構(gòu)層中蘊含的豐富礦產(chǎn)資源，為人們的生產(chǎn)生活提供了源源不斷的資源保障。另外，一些審美價值高、藝術(shù)氣息濃的地質(zhì)景觀成為炙手可熱的旅游景觀，比如丹霞地貌、雅丹地貌、喀斯特地貌以及第四紀冰川遺跡等。這些景觀是當(dāng)?shù)刂匾穆糜钨Y源，每年都會有成千上萬的觀光者前來感受自然界偉力創(chuàng)造的杰作。因此，地質(zhì)科學(xué)研究工作為改善自然環(huán)境，促進人與自然和諧相處方面作出了重要貢獻。

2地質(zhì)科學(xué)研究范疇

地質(zhì)科學(xué)研究范圍廣，涉及相關(guān)學(xué)科多，但歸結(jié)起來，研究范疇主要包括以下三方面內(nèi)容，即：地層與古生物學(xué)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及礦床分布規(guī)律。

2.1地層與古生物學(xué)

在研究地層與古生物學(xué)的同時，可以兼顧考慮同位素年代學(xué)以及痕跡化石等方面內(nèi)容。在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中，調(diào)查核心往往集中在每一種地層類型所處的時代上面，比如前寒武紀地層、火山巖與變質(zhì)巖這些化石含量較少的地層，可以通過對比分析的方法為地質(zhì)科學(xué)研究提供有力證據(jù)。

在分析研究過程中，如果牽涉到沉積巖石學(xué)，地質(zhì)勘查人員可以對研究區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成歷史、巖石的沉積形式以及巖相古地質(zhì)構(gòu)造的形成機理進行深入探討。在分析研究火山巖時，選擇的研究區(qū)域應(yīng)當(dāng)集中在一些典型的成礦區(qū)域，并通過模型構(gòu)建的方法，創(chuàng)建一個可視化、清晰化的地質(zhì)巖層模型，借助于模型可以準確判定出這一歷史時期的巖石結(jié)構(gòu)、化學(xué)特性、成礦屬性等要素[2]。在分析研究變質(zhì)巖時，可以對變質(zhì)相系、雙變質(zhì)帶以及變質(zhì)相組進行系統(tǒng)分析，這樣能夠為變質(zhì)巖原巖的恢復(fù)工作提供有力依據(jù)。為了使地質(zhì)科學(xué)研究數(shù)據(jù)更加準確，研究過程更加嚴謹，地質(zhì)勘查人員可以收集整理大量的不同區(qū)域的沉積巖、火山巖的地質(zhì)作用與成礦方面的信息，為解開地球內(nèi)部構(gòu)造之謎提供更加準確的數(shù)據(jù)信息。

2.2地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地質(zhì)結(jié)構(gòu)作為地質(zhì)科學(xué)研究的主要對象，可以著眼于地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的微型構(gòu)造、韌性剪切帶以及裂陷構(gòu)造等典型的區(qū)域為研究重心，并熟練掌握地球巖石圈的內(nèi)部構(gòu)造、大陸邊緣構(gòu)造以及全球構(gòu)造的相關(guān)理論，這樣對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究工作將起到積極的輔助作用。

比如將稀土礦作為主要研究對象，目前，我國已經(jīng)探明的稀土礦資源儲量已經(jīng)達到6588萬t，不但資源豐富，而且種類齊全。其中，氟碳鈰礦與獨居石這兩種稀土資源占據(jù)稀土資源的90%以上。在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中，早期對稀土礦的探明工作多集中在福建、廣西等沿海城市，通過地質(zhì)勘查，在研究區(qū)域探明了黑云母花崗巖與二長花崗巖的含量，這兩種離子吸附型稀土礦呈肉紅色或者淺肉紅鐵公雞，結(jié)構(gòu)以中粗粒花崗結(jié)構(gòu)為主。另外，在廣西龍江礦區(qū)也發(fā)現(xiàn)了寒武紀、下二疊紀與古近紀時期的通體呈肉紅色的中粗粒斑狀的黑云母鉀長花崗巖。由此可見，地質(zhì)科學(xué)研究不僅能夠解密復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時，也為稀有礦床的探明提供了強大的理論與技術(shù)支撐。

2.3礦床分布規(guī)律

地質(zhì)科學(xué)研究工作為準確探明區(qū)域礦產(chǎn)資源的分布提供有力依據(jù)，礦產(chǎn)資源在開采挖掘之前，可以根據(jù)地質(zhì)科學(xué)的研究資料對礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律、儲量與產(chǎn)量進行分析預(yù)測。比如根據(jù)成礦模式與礦物組分的形成機理信息，可以準確識別出礦產(chǎn)資源所處的位置，這樣能夠大幅提升資源開采效率，進而為礦山企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

比如我國的金礦資源多分布于華南與北大陸邊緣區(qū)域，而且這些區(qū)域的金礦資源豐富，類型多樣，其中最為著名的金礦資源是微細粒浸染型金礦。金礦資源在經(jīng)歷漫長的地質(zhì)演化過程后，地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變，地質(zhì)層中的原巖逐漸演化為中、淺變質(zhì)巖系，像絹云母石英片巖、二云母石英片巖就是典型代表。而北大陸邊緣區(qū)域之所以含有豐富的金礦資源，主要是由于該區(qū)域多為脆韌性剪切帶，這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)層當(dāng)中，巖石片理化延伸密集，同時伴有局部炭化現(xiàn)象，導(dǎo)致部分土層破碎，而演變?yōu)槲⒘＝Y(jié)構(gòu)，為金礦資源的形成提供了先決條件。

3區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方法

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查較為常用的方法是野外實地勘查與直接觀測法，地質(zhì)學(xué)家通過觀測和勘查獲取第一手地質(zhì)信息，并將其填繪在地理底圖上面，通過這種方法，各個區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源分布等信息便清晰地呈現(xiàn)出來。但是，隨著地質(zhì)勘探技術(shù)以及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，地質(zhì)學(xué)家在應(yīng)用直接觀測與實地勘查方法的同時，常常結(jié)合以下方法開展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。

3.1物理勘探法

物理勘探主要以巖石、地層、圍巖的重力性質(zhì)、磁化性質(zhì)、導(dǎo)電性、放射性等物理特征為契合點，通過重力、磁法、電法、地震、核法、地?zé)岬确椒▽Φ厍虻牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)層以及礦產(chǎn)資源儲量與分布進行勘查。

其中，重力勘探主要研究和觀測地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中的巖石或者礦體之間的密度差異而引起的重力異常現(xiàn)象，以此探尋礦床，并對地質(zhì)構(gòu)造進行分析研究的方法。磁法勘探主要研究和觀測地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中巖石或者礦體磁性差異而引起的磁異常，以探尋礦床與研究地質(zhì)構(gòu)造。電法勘探是結(jié)合巖石與礦體的電學(xué)性質(zhì)，觀察與研究天然或者人工建立的電場來勘查礦床與研究地質(zhì)構(gòu)造。地震勘探主要通過人工爆炸或者敲擊的方式而產(chǎn)生的彈性波在地層中的傳播情況來勘查地質(zhì)構(gòu)造。核勘探技術(shù)是通過觀測巖石內(nèi)放射性元素的衰變情況來尋找地下礦床。地?zé)峥碧绞抢锰烊换蛘呷斯釄鰜砜辈榈刭|(zhì)構(gòu)造、地下含氣層、煤層、金屬礦產(chǎn)等。由于物理勘探法勘探效率高、投入成本少、透視性能好，因此，被廣泛應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查當(dāng)中[3]。

3.2化學(xué)勘探法

化學(xué)勘探是與物理勘探相對應(yīng)的一種區(qū)域地質(zhì)調(diào)查法，這種方法主要研究地質(zhì)層中各種化學(xué)元素的遷移、演化與富集的過程與規(guī)律。主要研究方法包括現(xiàn)場采樣調(diào)查評價法與模擬實驗研究法。研究范疇涉及地球化學(xué)組分的基本特征、區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)層的化學(xué)特征、礦產(chǎn)資源異常分布特征、成礦區(qū)域和礦床的化學(xué)特征、化學(xué)元素組合規(guī)律、城市與經(jīng)濟區(qū)元素地球化學(xué)分布特征、農(nóng)業(yè)區(qū)元素地球化學(xué)分布特征以及地質(zhì)景觀元素地球化學(xué)分布特征等。

以模擬實驗研究法為例，地質(zhì)勘查人員首先對采取的樣本進行密度試驗，比如地球化學(xué)剖面、分層位、粒度以及深度試驗，然后對研究區(qū)域的各種地質(zhì)景觀進行少量試驗，以確定試驗效果，最后利用專項試驗的方法，對采集的樣品進行分析測試。通過化學(xué)勘查法能夠準確判定地質(zhì)層中礦產(chǎn)資源的儲量與分布規(guī)律，確定巖石圈中的各種化學(xué)元素分布對土壤、農(nóng)作物以及人類健康產(chǎn)生的影響，因此，在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中，地質(zhì)勘查人員常常將物理勘查與化學(xué)勘查融合到一起，以確?？辈閿?shù)據(jù)的準確性與真實性。

3.3重砂測量法

顧名思義，重砂主要是指自身比重相對較大，物理與化學(xué)特性相對穩(wěn)定的礦物顆粒構(gòu)成的松散集合體，通過重砂測量，能夠勘查出地球圈層當(dāng)中礦產(chǎn)資源的機械分散暈，探明礦產(chǎn)資源所指示的礦物質(zhì)成分的重砂是否出現(xiàn)異常情況，地質(zhì)勘查人員以此為據(jù)，對地下原生礦床以及砂礦床進一步予以勘查。重砂測量主要包括自然重砂與人工重砂兩種方法，是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中一種常用的找礦方法。比如以錫石礦砂為例，據(jù)研究表明，錫石礦砂能夠隨著地下水流散布于距原生礦床15km的距離，對于粘土級的微粒錫石礦砂，能夠在100km以外的地方找到。由此可以看出，對于水系較發(fā)達地區(qū)來說，利用重砂找礦法，能夠大幅提升找礦效率。

3.4遙感勘查法

近年來，隨著遙感技術(shù)的日漸純熟，該技術(shù)大范圍、遠距離、高效快捷的優(yōu)勢也逐步凸顯，并在地質(zhì)勘查工作當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。這種勘查方法的適用區(qū)域是基巖出露好，地質(zhì)標(biāo)識清晰的地方。以地物光譜儀為例，這種遙感儀器能夠準確測量CIE顏色、光譜反射率以及光譜透射率，常常用來測試野外現(xiàn)場的礦物組分，比如地質(zhì)遙感蝕變礦物填圖以及收集標(biāo)準礦物光譜等，如果與高光譜傳感器一同使用，對測定精細礦物光譜具有顯著效果。

4結(jié)語

隨著地質(zhì)科學(xué)研究工作的不斷深入，區(qū)域地質(zhì)調(diào)查在國民經(jīng)濟發(fā)展進程中體現(xiàn)的應(yīng)用價值越加明顯。因此，地質(zhì)科學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)不斷提高地質(zhì)勘查水平，在實踐工作當(dāng)中積極借鑒成功的地質(zhì)勘查經(jīng)驗，為帶動和促進社會各領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展作出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 金正斌.淺析地質(zhì)科學(xué)研究與區(qū)域地質(zhì)調(diào)查[J].中國金屬通報，2019（2）：282-284.

[2] 蘇特.數(shù)字地質(zhì)填圖在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用對策[J].區(qū)域治理，2018（7）：282.

[3] 趙亮.不同融合方法在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財富，2019（4）：289.