區(qū)域地質調查的現狀及發(fā)展前景

武雪梅 張志平 戴蕊 周彥慧

摘 要：區(qū)域地質調查是指在選定的范圍內，按照一定的任務和相應的規(guī)范要求，運用地質理論和各種工作技術手段，全面系統(tǒng)地進行綜合的地質礦產調查研究工作。中國的區(qū)域地質調查研究工作100多年來經過了7個不同的發(fā)展階段，即：1913年前的啟蒙階段;1913-1952年奠基階段;1953-1965年不斷發(fā)展階段;1966-1976年緩慢發(fā)展階段;1977-1988年大發(fā)展和全面總結階段;1989-1998年深入發(fā)展和全面提高階段;1999-2010年大調查階段;2010-現在新一輪大調查階段。隨著科技的不斷發(fā)展，區(qū)域地質調查在方法、手段上有了更先進的技術，同時區(qū)域地質調查也面臨怎樣更好的服務社會等變革問題。

關鍵詞：區(qū)域地質調查;現狀;發(fā)展前景;三維地質填圖;ABC模式

區(qū)域地質調查，也稱區(qū)域地質測量（簡稱區(qū)調）是指在選、定的區(qū)域范圍內，運用現代地質科學理論和技術方法，在充分研究和運用已有資料的基礎上，按規(guī)定的比例尺進行系統(tǒng)的區(qū)域地質調查、找礦和綜合研究，闡明區(qū)域內的巖石、地層、構造、地貌、水文、工程地質等基本地質特征及其相互關系;研究礦產的形成條件和分布規(guī)律，為經濟建設、國防建設、科學研究和進一步的地質找礦工作提供基礎地質資料。因此，區(qū)域地質調查是為國民經濟各部門、重要經濟建設區(qū)、中心城市發(fā)展和國土規(guī)劃等提供必要的區(qū)域地質資料的基礎性和公益性工作。隨著現代社會和經濟的發(fā)展、科學技術的進步，以及地質找礦工作的深入發(fā)展，區(qū)域地質調查的重要作用和深遠意義已愈來愈為人們所認識。

1 概況

地質填圖是一項旨在查明國家基本地質情況的超前性、公益性、戰(zhàn)略性、多用途的基礎性地質工作，為資源勘查、環(huán)境保護、工程建設、城市規(guī)劃、國土開發(fā)利用、地球科學發(fā)展等提供重要支撐。國家區(qū)域地質數據體系包括小比例尺（1∶100萬和1∶50萬）、中比例尺（1∶20萬和1∶25萬）、大比例尺（1∶5萬）3個層次。截止2015年底，全國完成1：25萬區(qū)域地質（礦產）調查覆蓋面積為595萬平方千米，占比62%（按960萬平方千米計算）;完成1：20萬區(qū)域地質（礦產）調查覆蓋面積為691萬平方千米，占比72%;完成1：5萬區(qū)域地質（礦產）調查覆蓋面積為351.7萬平方千米，占比36.64%。

2 區(qū)域地質調查的內容

區(qū)域地質調查通常包括區(qū)域地質填圖和區(qū)域礦產調查評價兩方面。區(qū)域地質填圖是在選定或規(guī)定的區(qū)域范圍內，按一定的比例尺及統(tǒng)一的技術要求，將各種地質體分布特征、三維關系及有關地質現象用規(guī)定的地質填圖要素填繪于地理底圖之上，形成地質圖的工作過程。因此，是一項以基礎地質研究為主的調查方法。它或在實際觀察和分析研究的基礎上，或在航空像片和遙感影像地質解譯并結合地面調查的基礎上進行，是地質調查的一項基本工作，也是研究工作區(qū)地質和礦產情況的一種重要方法。區(qū)域地質填圖是獲取區(qū)域地質圖件的最主要手段，尤其是大比例尺地質圖，均來自于區(qū)域地質填圖。

區(qū)域礦產調查評價是通過系統(tǒng)的野外調查和綜合研究工作，查明規(guī)定圖區(qū)內各種礦產資源的種類、分布、規(guī)模、產出規(guī)律，圈出進一步工作地段和遠景區(qū)，進行成礦預測，指出找礦方向，根據控制程度估算部分礦床相應級別的資源量。此類地質工作屬區(qū)域礦產調查。區(qū)域礦產調查可按國際分幅圖幅、成礦區(qū)帶、行政區(qū)及其ta選定的特殊區(qū)部署，亦可進行以單礦種或礦zhong組為主的調查。不同比例尺的區(qū)域礦產調查工作的精度要求不同。實際野外區(qū)域礦產調查工作的原則是以面為主，點面結合，重點檢查評價。主要工作內容是收集整理工作區(qū)內各類礦產資源資料和相關的物探、化探、遙感、科研等資料，有重點地開展地面物探、化探工作，有選擇地進行礦點檢查，物化探異常檢查，自然重砂和物化探異常加密取樣，開展成礦規(guī)律研究。按國際分幅圖幅工作的1：5萬～1：25萬的區(qū)域礦產調查一般結合區(qū)域地質調查部署，根據地質條件和需要進行相應比例尺的自然重砂測量、水系沉積物測量、放射性伽馬測量等掃面調查，并對調查中新發(fā)現的礦點、礦化點和找礦線索進一步檢查。區(qū)域礦產調查應提交相應的綜合地質報告及附圖，或按礦種分別提交調查報告。

3 工作方法

區(qū)域地質調查最基本最主要的工作方法是野外實地勘查和觀測研究，并將所獲得的地質信息填繪在地理底圖上（見地質填圖），并按一定格式記錄下來（見地質編錄）。此外，為了更有效更準確地獲得和識別地質信息，還常采用以下方法：①地球物理勘探，包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地溫法勘探以及鉆孔地球物理勘探。②地球化學勘查。③在基巖出露好、地質標志較清楚的地區(qū)，還可采用遙感圖象解釋的方法（見遙感地質）。④重砂測量（重砂指由比重較大、物理和化學性質比較穩(wěn)定的礦物顆粒所組成的松散集合體），通過重砂分析和綜合整理，發(fā)現并圈出礦產機械分散暈，即與礦產密切相關的指示礦物的重砂異常，據此進一步追索原生礦床和砂礦床。重砂測量包括人工重砂測量和自然重砂測量，是區(qū)域地質調查中廣泛使用的一種找礦方法，尤適用于水系發(fā)育的地區(qū)。

4 區(qū)域地質發(fā)展的現狀

4.1 區(qū)域地質調查的特性

中國區(qū)域地質調查是國家公益性、基礎性、戰(zhàn)略性和前瞻性地質工作，因礦業(yè)需求而產生，因社會需要而拓展，因技術發(fā)展而變革。它是經濟社會發(fā)展的重要保障基礎，是國家發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展政策制定的依據，是認識和研究地球、開發(fā)利用地球資源、保護地球環(huán)境最基礎的工具。其主要任務是通過填制地質圖，查明巖石、地層、構造、古生物等地質體基本特征，研究沉積作用、火山作用、侵入作用、變質作用和構造。其核心是“路線+剖面”。其成果呈現方式包括地質圖、地質報告、地質圖說明書、地質圖數據庫等。

4.2 區(qū)域地質調查面臨關鍵轉型期

十八大以來，國家在資源開發(fā)、環(huán)境保護、災害防治和土地利用等方面出臺—系列重大戰(zhàn)略，過去以提高工作研究程度和服務找礦為主的區(qū)調工作已經難以滿足社會需求，急需轉變發(fā)展方式，拓展工作范圍和調查對象，聚焦重點目標和關鍵區(qū)域，更有針對性和更加精細地解決與社會需求緊密相關的重大基礎地質問題。基礎地質研究是地質科技創(chuàng)新和原始創(chuàng)新的動力，但目前生產與科研“兩張皮”的問題還沒有從本質上得到解決，急需轉變發(fā)展動力，樹立科技創(chuàng)新引領的新理念，堅持填圖過程就是科學研究過程。同時，區(qū)調自身面臨科學數據采集與地質作用認識雙重任務，但數據簡單化、研究弱化及質量下降已經不能適應新形勢，急需轉變發(fā)展路徑，建立“需求驅動、問題導向、目標考核”為核心的區(qū)域地質調查新體系，深化基礎地質研究，提高關鍵科學問題認知水平，提高成果的應用效果。在管理中，我們同樣面臨人員隊伍水平不高、結構不合理、工作區(qū)域不穩(wěn)定、缺乏長期積累等問題，急需轉變管理方式，推進運行機制和管理方式創(chuàng)新，構建成果評價和人才培養(yǎng)新體系，加強產品開發(fā)與資料信息公開發(fā)布。

4.3 歐美發(fā)達國家地質填圖及理念

歐美發(fā)達國家地質填圖標準主要有地質圖符號標準和報告編寫標準兩類，地質填圖的總體特征為“重視結果，放手過程”：①其地質填圖是圍繞地質問題和科學目標填制通用地質圖件，填圖過程沒有對點、線、面等控制的具體要求，野外填圖工作中根據地質問題和需求部署地質路線，并根據地質現象的變化和新發(fā)現不斷調整調查區(qū)域和調查路線等工作量安排，對重要的地質現象進行追索填圖。②歐美發(fā)達國家填圖是科學家填圖，具有很強的責任感、濃厚的科學興趣和良好的社會信譽，保障地質填圖的質量。③歐美發(fā)達國家對地質填圖成果的評價主要依據使用地質圖件和數據資料的用戶進行評價，以及年度資料展評或成果交流會議上國內外專家所提出的第三方評價意見等。如果企業(yè)等使用者發(fā)現基礎圖件和地質資料存在問題，承擔填圖工作的負責人及工作者的工作質量會被記錄在案，影響其工作質量信譽，從而保證了地質填圖的質量。

5 區(qū)域地質調查的發(fā)展趨勢

5.1 區(qū)域地質調查全過程信息化

區(qū)域地質調查全過程信息化是指以信息技術為手段，以標準為支撐，實現從野外數據采集，室內數據整理、解釋，室內成果圖件、報告編制和輸出全過程的數字化、數據庫化、標準化和集成化，從根本上改變使用紙質地圖、記錄本、筆、目視定位、人工解釋和制圖的傳統(tǒng)工作方式，提高區(qū)域地質調查工作的現代化程度。①數字化：在區(qū)域地質調查工作過程中所產生的信息以數字形式存儲和交換。②數據庫化：室內整理的中間成果和調查的最終成果，包括空間數據和制圖數據，采用數據庫管理，實現靈活的查詢、檢索等功能。③標準化：調查工作在支持信息化的新的技術標準和管理規(guī)范的指導下進行。④集成化：包括不同階段工作的集成和多源信息的集成2種含義。區(qū)域地質調查不同階段的工作按照標準接口和規(guī)范的流程開展并在一個系統(tǒng)內完成，實現所涉及的地質、地球物理、地球化學、遙感等不同領域信息的集成。

5.2 三維地質填圖

目前我國的三維地質填圖還處于試點工作階段，主要任務目標是采用地、物、化、遙、鉆、三維可視化相結合的綜合調查研究手段，組織開展不同類型三維地質填圖試點工作，探索和研究三維地質填圖技術方法，編制三維地質填圖技術標準和規(guī)范，創(chuàng)新地質填圖方式，為全面組織實施三維地質填圖計劃積累經驗，提供示范。

三維地質填圖的總體目標為：到2020年完成貫穿我國主要造山帶的地殼三維地質填圖，建立中國大陸地殼三維結構模型，揭示區(qū)域成礦與地震災害的深部背景，在深部地質研究領域達到國際領先水平。基本完成重要成礦區(qū)帶和重要找礦遠景區(qū)、礦集區(qū)和整裝勘查區(qū)三維地質填圖，實現0～2000米深度的“透明化”;查明成礦地質背景和主要地質控礦因素，圈定深部成礦有利地段，為礦集區(qū)深部第二空間找礦提供依據。基本完成我國陸域主要盆地三維地質填圖，查明盆地沉積結構，構建三維地質結構模型，揭示油氣成藏條件和地下水賦存條件，為開辟能源“新區(qū)”和合理開發(fā)地下水提供有效的科技支撐。

5.3 地質調查ABC模式

ABC模式就是人工智能（AI）+大數據（Big Data）+云計算（Cloud Computing）的工作模式。新一代智能地質調查系統(tǒng)根據地質大數據的特點，集成了數據挖掘、機器學習等方法，重點開展了地質大數據非結構數據（定性數據）、地質空間數據（定量數據）挖掘的研究與應用。在地質非結構化數據挖掘方面，重點研究和完善了地質文本聚類與分類的關鍵技術，針對可計算的非結構化數據，應用已有成熟的挖掘方法，強化了地質專業(yè)知識深度學習的能力;在海量地物化遙空間數據綜合處理方面，引入了模糊識別中的最大隸屬度原則算法，通過機器學習，有效地判斷地質對象的目標或地質體的空間模式;在數據服務方面，強化了線上線下、智能感知、傳統(tǒng)服務與目標（聚焦內容）服務等方面的集成與整合，突出了多源數據的協(xié)同綜合應用。

5.4 完善國家基礎地質數據體系，建立更新機制

以服務國家重大需求為導向，以解決經濟社會發(fā)展大局中的重大地質問題為出發(fā)點和立足點，以增強資源保障能力和提高生態(tài)環(huán)境安全保障水平為目標，秉承“基礎地質核心數據”的理念，重點開展1∶5萬基礎地質調查，獲取國土基礎地質數據，逐步提升工作程度，完善全國基礎地學數據庫;開展1∶25萬國家分幅基礎地質圖件更新，在此基礎上，按照比例尺從大到小的原則，開展省級、區(qū)域、全國3個層次的基礎地質綜合研究和系列圖件編制，建立國家基礎地質調查數據更新機制，促進多學科綜合和調查成果集成，建立國家地質框架，深化地質規(guī)律總結和理論認識。

5.5 創(chuàng)新地質調查方式，提升服務水平

以提升服務經濟建設可持續(xù)發(fā)展能力，提升地質信息服務水平為目標，積極拓展基礎地質調查工作領域，深化應用研究，形成相關領域的應用類成果產品。繼續(xù)推進特殊地質地貌區(qū)地質填圖試點，創(chuàng)新調查方式，探索成果表達。

5.6 加強新技術方法應用研究，建立現代地質調查技術方法體系

積極發(fā)展和推廣新理論、新技術、新方法，加強多專業(yè)、多手段、多技術綜合集成，研究制定國家新一代區(qū)域地質填圖技術指南，包括三維地質調查、特殊地質地貌區(qū)填圖、三大巖類填圖方法、造山帶填圖、生態(tài)地球化學填圖的指南和技術標準，科學規(guī)范地指導各項工作，確保質量。總結和推廣基礎地質調查新技術新方法，提高調查質量、效率和水平。

5.7 1：2.5萬地質填圖

2017年我國開展了1：2.5萬地質填圖試點工作，完成了《1：2.5萬地質填圖試點方案（論證稿）》，當前1：2.5萬地質填圖開展先行試點、分步實施、穩(wěn)妥推進;提出開展六類典型地區(qū)1：2.5萬地質填圖試點，在此基礎上形成技術方法體系、促進基礎地質創(chuàng)新，培養(yǎng)新型填圖人才;提出的地質填圖首席科學家負責制、同行和用戶評價機制;方案提出的系列建議內容等分析到位，依據定位準確，符合地質工作規(guī)律和我國國情實際，某些舉措具有創(chuàng)新性和探索性，可為預期目標的實現提供保障。

6 結論

以先進地質理論為指導，以地質觀察研究為基礎，運用行之有效的新技術、新方法、新手段，不斷提高地質研究程度和填圖質量是區(qū)域地質調查的最基本準則。區(qū)域地質調查工作是一項以基礎地質研究內容為主，突出依靠野外現場地質調查獲取資料為特色的科研工作，具有多學科、多工種、綜合性強、實踐性強、服務領域廣，強調運用新理論、新技術、新方法、新手段進行區(qū)域地質調查等特點，隨著科技的不斷進步，國家政策的不斷調整，區(qū)域地質調查也迎來變革的轉機，力爭在重要科技領域實現跨越式發(fā)展，跟上甚至引領世界地質科技發(fā)展新方向，掌握新一輪全球地質科技競爭的主動權。

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