复杂造山带地区三维地质填图中深部地质结构的约束方法: 西准噶尔克拉玛依后山地区三维地质填图实践

在地球物理资料稀少、钻孔数据匮乏的复杂造山带地区进行三维地质填图, 目前尚处于实践探索阶段.我们的填图工作思路是: 以精细地表地质调查为基础, 在地质-地球物理-钻孔等多源数据约束下, 充分利用野外走廊带解析剖面、实测自然剖面、地球物理解释剖面等资料, 进行人机交互式三维地质建模, 并根据使用资料的准确性、空间分辨的精细程度等对模型的可靠程度进行分块评价.浅表层以地表地质信息(包括产状、地层层序关系、地层厚度、褶皱形态、断层性质与位移、局部和区域概念地质模型等)约束为主, 深部地质结构则主要依据地球物理剖面资料, 少量钻孔资料不仅用以校验地球物理资料解释的可靠性, 并对模型施加强约束.以西准噶尔克拉玛依后山地区三维地质填图为例, 着重讨论了在三维建模中如何具体实现上述思路和约束方法.实践证明, 该填图思路和建模方法是行之有效的, 可操作性强.      

造山带区1/25万区域地质调查方法

提出我国造山带1／25万填图要以活动论和探索大陆动力学为学术指导思想，采用多学科相结合的地质填图调查方法，以构造为纲，研究总结出造山带大地构造演化各阶段中主要构造单元名岩类区（沉积岩区，岩浆岩区，变质岩区，混杂岩区）岩石建造组合及序列。旨在重点表现造山带的结构，形成，演化及其大地构造基本特点，尤其侧重其造山过程和现今造山带的三维结构。通过填图实践和造山带填图方法研究，提出针对造山带不同岩类区特点采用不同的地质填图调查方法，并分别总结了造山带非史密斯地层，造山带沉积盆地，造山带蛇绿岩，造山带中酸性侵入岩，造山带变质岩，造山带三维结构与大地构造演化模式等造山带区典型岩类区和造山带结构地质填图的若干理论与方法，其目的是为我国正在大规模开展的“新一轮国土资源大调查”青藏高原空白区1／25万区域地质调查，提供一套可供借鉴的系统的造山带区地质填图新理论，新方法，提高新一轮国土资源大调查造山带区基础地质调查研究程度。     

西北断陷盆地覆盖区填图方法探索——新疆巴里坤盆地填图实践

西部断陷盆地覆盖区覆盖层与基岩面地质结构及盆山关系是当今覆盖区区域地质调查研究需解决的重点与难点。基于新疆巴里坤山间断陷盆地覆盖区地质填图试点实践,梳理出断陷盆地区地质填图的基本内容和填图目标;强调覆盖区地质调查必须针对需解决的关键地质问题,贯彻地表地质调查-地球物理探测-钻孔验证相结合的基本工作思路;确定出普适性的填图技术路线和围绕填图目标及基本内容的针对性填图方法组合;最后以巴里坤断陷盆地填图为例,从调研目标的确定到物探工作及方法组合优选和钻探布设,系统介绍了巴里坤断陷盆地覆盖区地质填图的方法体系,并最终落实到地质填图成果的体现,成为西部断陷盆地覆盖区地质填图的示范。      

覆盖区区域地质调查(1:50 000)思路、原则与方法

随着生态文明建设成为新时期国家目标,区域地质调查必须为我国能源资源安全保障和国土空间规划与生态文明建设服务.目前,我国区域地质调查工作已经向覆盖区为主的平原、盆地、草原、荒漠等地区拓展,但现行的地质填图技术方法体系,难以满足现今覆盖区地质填图工作的需要,亟待探索形成新的地质填图技术方法体系,扩大地质调查成果的服务领域.中国地质调查局于2014年设立了“特殊地质地貌区填图试点”项目,探索总结覆盖区区域地质填图技术方法.经过努力,形成了以“覆盖区区域地质调查技术要求（1:50 000）”为核心的覆盖区填图技术方法体系.试点项目初步确立了中国东部晚新生代以来构造-沉积演化的基本格架,揭示了晚更新世以来中国中东部沉积过程与生态环境演化及人类文明发展的制约关系.该方法体系的建立,对引领我国区域地质调查服务国家生态文明建设和生态环境保护具有重要意义.新的填图方法体系明确提出聚焦国家生态文明建设与生态环境保护,以地球系统科学为覆盖区区域地质调查的理论基础,实行需求驱动、问题导向、目标考核,努力解决调查区重大基础地质问题、重大资源与生态环境问题.调查的技术路线是地表地质调查与多种现代地球探测技术、信息技术等高度融合,并强调预研究与设计阶段的重要性.同时规定不平均使用工作量,取消填图主要实物工作量的量化指标规定;创新成果表达方式,明确地质填图服务多种社会需求,倡导填图首席科学家负责制,建立区调填图诚信体系.      

江西相山火山盆地三维地质建模的实践与思考

三维地质建模是在地质体空间结构分析的基础上,运用计算机技术,建立可供展示、编辑、计算和输出于一体的数据模型。在江西相山地区地表数字地质填图、深部地球物理勘探、钻探数据分析的基础上,依托GOCAD软件平台建成了5个不同范围、不同数据源的三维地质模型,探索了数字地质填图建模、地质剖面建模和多源数据融合建模3种建模方法。其中数字地质填图建模是很有推广价值的三维建模方法,可以作为地表区域地质填图的一种新型表达方式,也可以作为一种过渡性模型,用作更深层次三维地质调查的工作部署基础和建模约束条件。三维地质建模强调多源数据的有机融合与相互印证,需要地质、物探、信息技术多学科融合,在3D空间里理解所有地质体、地质现象的几何形态和成因关系。     

内蒙古1∶50 000清河沟幅区域地质图数据库

内蒙古1∶50 000清河沟幅（K47E010009）区域地质图是全国区域地质调查优秀图幅（2018）。该图幅在充分利用前人区域地质调查成果资料的基础上,采用遥感、物化探、路线地质调查、实测剖面和大比例尺填图等多种手段相结合的方法,对区内百合山蛇绿混杂岩带、沉积地层、岩浆岩以及构造变形特征等进行了详细的调查。查明了百合山蛇绿混杂岩带的空间展布、物质组成以及变质变形特征,并明确其为石炭纪俯冲带型（Supra-Subduction Zone,SSZ型）蛇绿岩;对区内岩浆岩进行了详细解体,划分出晚志留世—泥盆纪、石炭纪—早二叠世、中二叠世3期岩浆事件,建立了构造–岩浆演化序列;将区内地层以百合山蛇绿混杂岩带为界划分为2个不同的地层分区,明确了岩石组合和沉积环境差异,建立了地层综合柱状图。图幅数据库包含67件样品的地球化学分析数据和17件锆石U–Pb测年数据。本数据库是清河沟幅区域地质调查的综合性成果,由主图和图饰图廓构成,涵盖了区内沉积岩、岩浆岩、蛇绿混杂岩等多种地质体的属性特征,充分反映了该地区造山带结构和地质演化过程,可为北山地区的地质找矿和造山带精细研究工作提供基础数据支撑。     

复杂地区三维区域地质调查流程:本溪—临江地区为例

在变质变形复杂的辽宁东部—吉林南部的本溪—临江地区开展的三维地质调查工作的基础上,经反复探索实践,得出了由区域主干剖面、区域建模剖面、建模约束剖面和建模剖面四级剖面控制下的分单元三维地质调查方法可以有效约束地下深部地质结构;提出了开展三维区域地质调查的17个步骤;讨论了方法与流程在本溪—临江地区的应用情况、有效性、可操作性及可靠性。     

云南区域地质调查“九五”主要成果与新进展

九五期间云南地调院共承担45幅1：5万区域地质调查和两幅1：25万区域地质调查试点图幅，完成沉积岩区和造山带相关填图方法研究，通过这些项目的实施取得了丰硕成果，在参评图幅中获部二等奖两项，三等奖5项，并在地层古生物，岩石，构造及矿产等方面取得和许多新发现，新进展和新认识，不仅提高了基础地质研究水平，为国民经济建设和地球科学的深入研究提供了重要基础资料和信息；同时也为新一轮国土资源大调查和综合地质调查的全面开展提供了经验。     

戈壁荒漠覆盖区地质调查中综合地球物理方法与实践

戈壁荒漠覆盖区地质填图是新时期地质调查工作的重点内容之一.覆盖区地质填图的基本目标包括两个方面,一是揭示覆盖层下伏基岩面地质结构,即填绘基岩面地质图;二是揭示覆盖层地质结构,包括地表覆盖层地质结构和覆盖层的三维地质结构.综合利用地球物理方法可以获得覆盖区地下地质结构、岩石属性、沉积物分布与层状结构等信息.而经济有效地选择和组合实施地球物理方法是完成覆盖区地质填图目标任务的重要保障.基于近年在新疆东天山地区开展的覆盖区地质填图工作,提出了针对多覆盖层结构背景下地质填图的综合地球物理方法组合的技术策略.综合地球物理方法以及新技术在巴里坤盆地和哈密盆地的应用展示了其效果,并为在戈壁荒漠覆盖区地质调查过程中如何开展地球物理工作提供了示范和借鉴.      

戈壁荒漠浅覆盖区1：5万区域地质填图技术方法探索——以东天山哈密地区为例

为了更好地服务生态文明建设和经济社会高质量发展,区域地质填图工作亟需从基岩区向盆山结合带、盆地等覆盖区进行拓展。戈壁荒漠浅覆盖区是研究中国北方中小城市和大城市边缘干旱区找水、隐伏区找矿、盆地基底性质、盆山耦合演化的关键地区,但一直缺乏针对性的区域地质填图技术方法。以东天山哈密地区觉罗塔格山与吐哈盆地结合部位的戈壁荒漠浅覆盖区为例,利用地质、物探、遥感、钻探等多技术手段,采用由“已知”到“未知”的思路,从调查内容、调查方法、技术手段、成果表达等方面,针对不同覆盖层深度、覆盖层结构和地质矿产目标,通过大量方法实验和实践,开展适用性、经济性和分辨率的综合分析,完善优化了地球物理和钻探的技术方法组合。利用GeoModeller软件,实现了戈壁荒漠浅覆盖区三维地质结构的可视化表达,建立了从地表、覆盖层到覆盖区基岩的立体式透明化的区域地质填图技术方法体系,查明了地质填图区域的三维地质结构及其成矿地质背景,满足戈壁荒漠浅覆盖区1：5万区域地质填图的目标,也为东天山大草滩断裂带性质、吐哈盆地基底性质及其中新生代盆地构造环境演化等关键地质问题提供了重要信息。     

平原区多层次地质填图方法及成果应用——以江苏港口、泰县、张甸公社、泰兴县、生祠堂镇幅平原区1:50000填图试点为例

以江苏港口、泰县、张甸公社、泰兴县、生祠堂镇幅平原区1:50000填图试点为例,围绕深覆盖平原区1:50000基础地质填图的不同深度层次目标任务,采取多种有效技术方法组合,分别对浅表（0~4 m）沉积物、第四纪以来松散层、以及基岩地质等3个深度层次的有效地质填图技术方法进行研究。浅表采用槽型钻+DEM+RS的综合填图方法,第四纪以来松散层采用钻孔、综合地球物理测井相结合的方法建立地层格架,基底地质特征通过区域重磁资料结合浅层地震勘查研究,有效填绘各层次地质信息。基于多种信息源,建立了不同深度、不同精度的多尺度三维地质模型,通过三维建模客观表达多层次地质结构特征,丰富了平原区1:50000填图成果图件体系。最后,探索了不同层次填图成果的应用领域,为平原区1:50000填图的地质图件表达及成果应用提供示范。      

中条山黑崖底-米岔沟一带铜矿赋存规律及找矿建议

山西中条山地区铜矿成矿地质条件十分优越。近年来,山西省地质调查院在中条山黑崖底-米岔沟一带进行了铜矿资源评价,通过大比列尺地质测量,地、物、化综合剖面测量,钻探等工作手段,于变基性火山岩与变酸性火山岩接触带上的韧性剪切带边部发现了具有一定规模的2个铜矿化带和4个铜矿体,铜矿体呈隐伏状态,严格受层位和构造控制,矿致物探异常组合和岩石化学异常组合明显。据此提出了该区进一步工作的具体建议。     

中美合作东昆仑造山带地质填图的启示：填图理念与填图方法

在中美合作东昆仑造山带地质填图实践的基础上,结合美国地质调查局（USGS）最近完成的地质填图实例的对比分析,初步总结和探讨了美国的地质填图方法和填图理念。结果表明,尽管地球物理和3S技术在地质填图中的应用不断推陈出新,但是地质填图理念、地质填图方法和地质报告风格自USGS成立以来未曾改变。“对所有地质实体按岩性进行划分和详细填图”的地质填图理念伴随USGS走过了130年曲折而艰难的历程。“地质现象引导地质路线”的填图方法是美国地质填图长期采用的方法,但应用于澳大利亚厚层风化壳和加拿大冰雪覆盖区的高精度地球物理填图方法并没有应用到造山带地质填图中,而遥感技术成为造山带基岩区填图的重要技术支撑。美国基岩区高效的地质填图速度并不能用高精度地球物理和遥感技术的应用来解释,已有地质成果的继承与利用、填图工作模式、填图与科学研究的合理定位、简明地质报告和GIS的地质应用才是决定地质填图速度的关键因素。     

黑龙江完达山造山带填图方法实践及意义

完达山增生造山带(也被称之为那丹哈达地体)位于东北亚大陆边缘,与俄罗斯远东地区的锡霍特-阿林增生造山带相连,它们共同构成环太平洋造山带的重要组成部分,是中国北方唯一的中生代海相沉积建造出露区。这些增生造山带的形成与古太平洋的俯冲增生作用密切相关,其中包括外来地体、微小陆块、岛弧、洋壳、海山、大洋高原、蛇绿岩等复杂的地质块体。传统的岩石地层填图方法在研究区不合适,无法反映杂岩属性。因此,在传统野外地质调查方法的基础上,采用针对造山带非史密斯地层填图方法,这将对本地区的地质工作有重要的意义。     

花岗岩研究发展趋势的一点思考

花岗岩是地球上最古老和造山带分布广泛的岩石之一。其研究大体可划分为三个阶段。与地层同等对待、进行构造—岩浆岩带的划分与研究是填图、特别是大范围中、小比例尺工作必要而且是有效方法和发展趋势。"合理划分地质体,研究地质体内部特征和相互关系,建立花岗岩等级体制,探讨岩浆演化规律。"是花岗岩填图和研究的基本内容和方法。     

三维地质建模中的多源数据融合技术与方法

建模数据多源性是三维地质建模最大的特点,模型构建的关键是将这些数据有效地融合以提高模型的精度和可靠性。首先统一地理、地质、物探、化探、遥感、钻探、采矿等建模数据的坐标系和比例尺,构建原始资料数据库。然后运用等高线数据构建数字高程模型（DEM）面,以DEM面为载体实现了地表填图路线PRB（point-routing-boundary）数据、矢量地质图、栅格地质图、遥感影像图等地表地质数据的有效融合;在已有地表地质数据和地下地质数据约束的条件下,通过约束及离散光滑插值技术实现了地表地质数据和地下地质数据的融合;根据已有建模数据确定合理的建模单元,对数据库中的点、线、面、体等数据进行归类,构建与建模单元一致的原始资料数据库。最后在原始资料数据库中,以高精度地质数据为约束对物探数据进行地质解译,综合已有建模数据,并考虑地质体的三维空间展布,实现了不同精度数据之间的融合;以主要建模数据构建初始地质界面,以高精度建模数据对已构建的初始地质界面进行约束,实现了主要建模数据与次要建模数据的融合。其中,点对线约束、点（线）对面约束、面对面约束等约束建模技术在建模数据融合过程中起重要作用。     

构造地层学及构造岩片填图法在大陆造山带的应用

本文着重分析了依据地层垂直叠覆和侧向连续延伸原理和法则所建立的地层学工作方法，应用于大陆造山带所遇到的普遍性问题和困难。提出将大陆造山带的地层体划分为斯密斯型、有限斯密型和非斯密型三种基本类型，并重点论述了有关构造岩石地层、混杂堆积岩、变质杂岩等的划分与命名方案，提出了造山带地层学研究的工作准则和构造岩片填图法在１：５万区调中的具体应用与实施要点。     

浅钻技术在宁夏青铜峡地区地质填图中的应用研究

通过在宁夏青铜峡地区的浅层取样钻探填图示范,介绍了浅层取样钻探设备和多种工艺方法在该地区的应用情况,总结了钻探填图遇到的问题并提出了解决方案。结合三维地质调查对钻探技术的具体要求,通过示范推广轻便浅层取样钻机具与工艺方法,使浅钻技术在浅覆盖区地质填图领域中得到应用。本文研究了适合该地区地质填图的钻探技术方法组合及钻探设备和取样器具。浅钻作为地质填图的一种技术方法可以有效地揭露覆盖层,获取基岩,提高了地质填图效率和精度,解决了制约覆盖区地质填图的技术难点,为浅覆盖区的地质填图工作提供可靠的钻探技术服务支撑。