基于GIS的区域地质编图方法

本文以地理信息系统在小比例尺区域地质编图中的应用为基础,结合《亚洲中部及邻区系列地质图》的编制,详细阐述了应用ArcInfo、MapGis等GIS软件进行数字地质编图的方法.对地理空间数据和专业地质空间数据的编制做了详细介绍,其中包括各种要素制图综合、属性库制作、编码设计、现势资料的补充等.根据数据源的不同,制定了不同的技术路线和工作方法.将来自不同国家的数据源进行数据转换、投影变换和误差校正,转换为统一的数据格式和投影坐标系统.对基于GIS的区域地质编图方法及数据源做了具体分析.     

中国南部及邻区能源资源成矿区带数据集

能源矿产是国家安全和经济发展的战略资源,加强我国及周边地区油气和煤等能源资源的研究和开发利用意义重大。依据板块构造和大陆动力学以及油气与煤成藏地质学理论,以深部构造控制盆—山发育、盆—山耦合和热动力系统控制成矿的研究工作思路,应用70个油气田、471个煤田的基础地质资料,从沉积盆地发育的区域地质特征、成矿地质条件和成矿单元诸多方面,在地理信息系统（GIS）平台上提示了该区板块构造格局与能源资源的时空分布规律。中国南部及邻区能源资源可划分为3个成矿域,每个成矿域又可进一步划分为成矿省、含矿区（盆地）、矿田聚集区带、矿田（油气田）五个级别的成矿区域。数据集由构造带（断裂带和造山带）类型和时代、盆地类型和时代、能源矿产资源类型和丰度、成矿区带等元数据组成。该数据集是在区域大地构造研究的基础上,结合沉积盆地能源矿产（石油、天然气、煤）资源评价资料,综合分析成矿区带特征,利用地理信息系统（GIS）建立的一套完整的数据库,不仅是对中国南部及邻区区域地质认识和沉积盆地能源资源勘查工作成果的集成,而且为国家科学地引导地质找矿工作部署提供理论基础。     

对秦巴地区前寒武纪地层“宏观”划分对比和生成环境的认识

秦巴地区较大面积内地质一找矿工作的基础,是解决本区前寒武纪各群的时代、划分对比以及可能条件下的层序问题.以往虽做了大量的工作,但目前对这些问题仍有不同的看法.尤其是对各“群”的时代和区域性划分对比,更是“众说纷云”.本文试图运用“区域控制论”的观点,从大区域的地质历史发展演化过程,对秦巴地区的宏观控制作用出发,分析探讨各“群”时代、划分对比及生成环境的一些问题.     

准噶尔盆地西北缘三叠系地层格架的建立——来自岩性、地震、测井及地化方面的证据

准噶尔盆地西北缘三叠系一直是我国重要的油气攻关层位,然而其地层发育情况却长期存在争议,尤其是精细层位划分以及内部是否存在不整合界面的问题。本次研究结合了前人研究成果、岩性、测井、地震资料,并以野外露头研究为基础,通过对深底沟—大侏罗沟、花园沟、黑油山沟、吐孜沟、水库沟5条野外剖面的考察,识别出各类标志层以及J/T、T/C、T3/T2、T2k2/T2k1、S6/S7界线,认为三叠系内部并不缺失S2、S3(砂组,位于T2k2),并可区分出此二层位,随即建立起多个野外剖面的时空对应关系;此外,本次研究还通过不同岩性岩石测井响应特征将下三叠统划分为3段6砂组,将上三叠统划分为3段7砂组,将中三叠统则更细划分为2段7砂组14小层,并通过元素地层学方法对层位进行了局部检验。     

我国首次编制的《中华人民共和国地质图集》公开发行

为了总结我国区域地质调查和矿产普查的丰富地质成果,以适应地质工作迅速发展的需要,由中国地质科学院主持,于1971—1974年编制了我国第一部《中华人民共和国地质图集》。参加这项编图工作的有:中国地质科学院地质矿产所、地质力学研究所、水文地质工程地质研究所,中国科学院地理研究所以及各省、自治区地质局等共三十多个单位二百多人。     

湘南宜章地区辉绿岩、花岗斑岩、安山岩的形成时代和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

湘南宜章县长城岭地区广泛出露以辉绿岩、花岗斑岩为主的燕山早期岩体,而宜章平和地区主要分布安山岩体,其年龄和成因有待进一步研究。分别用SHRIMP和LA-ICP-MS法测试了它们的年龄和Hf同位素组成,长城岭辉绿岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153.7Ma±3.1Ma、227.0Ma±4.2Ma;长城岭花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为153Ma±14Ma和231.58Ma±0.67Ma;平和安山岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果为159Ma±14Ma和229.3Ma±7.6Ma,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为161Ma±1Ma,显示为燕山早期岩浆侵位和印支期基性岩浆底侵。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,εHf(t)值在正值和负值范围内变化,指示岩浆为壳幔混合来源。结合长城岭花岗岩体中继承锆石的年龄信息,认为花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。岩体岩浆很可能是由元古宙火成岩石部分熔融形成的,并伴有年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生了混合作用。     

大兴安岭中段莫克河地区新生代火山活动

通过野外地质观测、岩石地球化学分析及高精度加速器质谱(AMS)14 C测年等工作,对大兴安岭中段莫克河地区新生代火山活动进行了详细研究。结果表明:莫克河地区新生代火山活动活跃,覆盖面积超过80km2,喷发方式为斯特朗博利型喷发。火山活动最早始于晚更新世,火山活动经历了4个火山喷发旋回,并在第一、二个火山旋回之间有短暂的间歇。火山岩为以低硅、高镁、高钾、高钛为主要特征的高钾钙碱性橄榄玄武岩。综合周边地区资料,研究区新生代火山岩是在拉张的构造环境下、以复活的深大断裂为通道产生的板内OIB型玄武岩,岩浆在上升过程中没有或很少发生壳源物质混染,也没有发生斜长石结晶分异,但有橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用。     

三维地质图制作方法——以1∶50万海南岛地质图为例

将Global Mapper、ArcGIS、MapGIS三款GIS软件有效结合起来,以海南岛为例进行基于DEM的三维晕渲地质图的制作方法研究。首先将SRTM数据和矢量地理数据在不同地图参数下进行自动配准,然后实现地质要素与DEM模型的精准匹配,最后根据DEM对第四系地质界线进行微调,实现了1∶50万海南岛三维地质图的制作。同时总结了不同椭球体与坐标系统下的数据转换、DEM空白区数据填补、晕渲地质图生产的方法。三维地质图制作所采用的DEM数据完全满足1∶50万三维地质图的制图要求;与传统地质图相比,其立体感和可读性明显增强,图件信息量显著增大,图面呈现清晰的三维地质结构,很好地提高了制图精度。该方法为我国三维地质图的制作提供了一个新的方法和思路,并为其他三维图件制作提供了参考借鉴。     

中国大地构造区划及若干问题

在"新全球构造"思想的指导下,以板块构造学说为基础,以大陆动力学为线索,对中国区域地质构造和演化进行讨论并进行构造区划。由于板块构造随着时间的推移不断地发生变化,本文的构造区划以古生代时中国的板块构造格局为基础,同时考虑前古生代和后古生代时期中国的地壳构造演化,将中国划分为7个一级构造单元(板块)和30个二级构造单元,包括克拉通(或微陆块)和不同时期的造山带。在此基础上讨论了它们的边界和相互关系。     

深部地质结构对浅层地质与成矿作用的制约——以中国东部大陆及海区为例

根据十余年来参加中国岩石圈三维结构研究和国际合作编图资料,将深部地质结构与浅层地质、成矿特征进行统一的综合分析研究,对中国东部及邻近海域地质构造取得一些新认识,提出一些新观点:(1)在中国大陆及邻近海域400 km深度内,划分出5层地质结构,其中第3、4层之间的变化制约了浅层地质与成矿作用;(2)中国大陆及海区受周边动力挤压,其中西部挤压力大于东部,导致西部软流圈物质经4条路径向东流动,使东部汇聚巨大巨厚的软流圈,形成独特的软流圈巨量热能(力)-动力主体动力区,构成了亚洲大陆第4个主体动力区;(3)太平洋板块俯冲力制约了北纬42°40'以北的完达山及俄罗斯远东地区,菲律宾海板块俯冲力制约了台湾和中国东南沿海地区,二者的动力之和构成了阻挡软流圈物质向东部洋区流动的"远程力效应";(4)软流圈巨量热能(力)-动力作用的主体动力区打造了中国东部及海区7项地质、地貌特征和三大类矿产资源效应。其中岩浆活动与化石燃料矿产(石油、天然气、煤)之间不是"水火不相容",而是岩浆活动为提升油-气成熟度和煤化作用及变质作用提供了重要的温度条件;(5)软流圈巨量热能(力)-动力作用打造了中国东部及海区一些独有的地质作用:①形成了新生代南海小洋盆,并向巴拉望岛俯冲。②产生了新生代陆缘裂谷带,形成了琼州海峡、台湾海峡,并向台湾岛轻度俯冲。③大面积的巨厚软流圈是一座"巨型岩浆山",成为东部及海区"地幔柱"的统一"根基"。地幔柱实际上是巨大"岩浆山"中的"岩浆山峰",今后会发现更多"地幔柱"(即"岩浆山峰")。④中国东部地震除吉林省珲春地区的深源地震(540 km)外,朝鲜半岛及其以西的中国东部和海区均为浅源与中深源地震(震源深度小于100 km),其主体动力都来自本区巨量热能(力)-动力源,太平洋板块-菲律宾海板块的联合俯冲力只起了"远程力效应"的深部侧向挤压辅助作用。⑤巨量热能(力)-动力作用形成了一系列盆-山耦合带,组成了中国东部及海区中-新生代"盆-山耦合群","盆"里有油气资源,"山"里有内生矿产。