淺析地質科學研究與區域地質調查

王悅

摘 要：地質學是研究地球內部構造、巖層分布以及礦物組成的一門自然實用科學，通過地質科學研究，能夠了解和掌握地球在漫長的演變與發展過程中的規律性，準確判定礦產資源的儲量以及分布情況，同時，為基礎建設以及預防區域性地質災害提供了參考數據。近年來，隨著地質勘測水平的不斷提升，我國的地質科學研究領域取得了階段性研究成果，尤其在區域地質調查工作當中，探尋到大量的地下礦產資源儲量，為我國的國防事業、工業發展以及國民經濟增長作出了積極貢獻。因此，本文將結合質科學研究的現實意義與研究范疇以及區域地質調查方法展開全面論述。

關鍵詞：地質科學;研究意義;礦產資源;區域地質調查

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

1 地質科學研究的現實意義

1.1為資源尋找、勘探、開采提供參考依據

石油能源、礦產資源、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、開采都需要地質科學研究數據的支撐，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，也需要地質科學研究成果的支持，由此可見，地質科學與人們的生活息息相關，同時，也為國民經濟的持續增長提供了源源不斷的動力保障。

1.2為城市建設提供理論指導

近年來，隨著我國城市化建設進程的逐年加快，城市基礎設施建設也在如火如荼地進行當中，比如城市地鐵工程、高層民用建筑、地下管網工程等，都需要事先了解和掌握當地的地質構造、土壤類型以及地下水位等信息，而這些信息都屬于地質科學的研究范疇。因此，地質科學研究為城市建設與各種大型工程提供了重要的理論指導[1]。

1.3為地質災害預報與預防提供理論支持

地質災害主要包括地震災害、火山噴發災害、泥石流災害、滑坡災害以及水地流失災害等，這些地質災害嚴重威脅著人民群眾的生命財產安全。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發生的特大山洪地質災害為例，泥石流長約5km，平均寬度300m，平均厚度5m，總體積750萬m3，流經區域被夷為平地。截至2010年9月7日，舟曲8·7特大泥石流災害中遇難1557人，失蹤284人。為了防患于未然，將地質災害損失降到最低點，根據地質科學研究提供的數據可以事先制訂精準有效的防控措施，也可以提前發生災害預警，提醒災害發生地的居民迅速采取撤離等措施。

1.4改善自然環境，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，各種地質災害頻發，但是地球結構層中蘊含的豐富礦產資源，為人們的生產生活提供了源源不斷的資源保障。另外，一些審美價值高、藝術氣息濃的地質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。這些景觀是當地重要的旅游資源，每年都會有成千上萬的觀光者前來感受自然界偉力創造的杰作。因此，地質科學研究工作為改善自然環境，促進人與自然和諧相處方面作出了重要貢獻。

2地質科學研究范疇

地質科學研究范圍廣，涉及相關學科多，但歸結起來，研究范疇主要包括以下三方面內容，即：地層與古生物學、地質結構以及礦床分布規律。

2.1地層與古生物學

在研究地層與古生物學的同時，可以兼顧考慮同位素年代學以及痕跡化石等方面內容。在區域地質調查工作中，調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科學研究提供有力證據。

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

2.2地質結構

地質結構作為地質科學研究的主要對象，可以著眼于地質結構中的微型構造、韌性剪切帶以及裂陷構造等典型的區域為研究重心，并熟練掌握地球巖石圈的內部構造、大陸邊緣構造以及全球構造的相關理論，這樣對地質結構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，我國已經探明的稀土礦資源儲量已經達到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稀土資源的90%以上。在區域地質調查工作中，早期對稀土礦的探明工作多集中在福建、廣西等沿海城市，通過地質勘查，在研究區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，結構以中粗?；◢徑Y構為主。另外，在廣西龍江礦區也發現了寒武紀、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，地質科學研究不僅能夠解密復雜的地質結構，同時，也為稀有礦床的探明提供了強大的理論與技術支撐。

2.3礦床分布規律

地質科學研究工作為準確探明區域礦產資源的分布提供有力依據，礦產資源在開采挖掘之前，可以根據地質科學的研究資料對礦產資源的分布規律、儲量與產量進行分析預測。比如根據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，進而為礦山企業創造更多的經濟效益。

比如我國的金礦資源多分布于華南與北大陸邊緣區域，而且這些區域的金礦資源豐富，類型多樣，其中最為著名的金礦資源是微細粒浸染型金礦。金礦資源在經歷漫長的地質演化過程后，地質結構發生了根本性轉變，地質層中的原巖逐漸演化為中、淺變質巖系，像絹云母石英片巖、二云母石英片巖就是典型代表。而北大陸邊緣區域之所以含有豐富的金礦資源，主要是由于該區域多為脆韌性剪切帶，這種地質結構層當中，巖石片理化延伸密集，同時伴有局部炭化現象，導致部分土層破碎，而演變為微粒結構，為金礦資源的形成提供了先決條件。

3區域地質調查方法

區域地質調查較為常用的方法是野外實地勘查與直接觀測法，地質學家通過觀測和勘查獲取第一手地質信息，并將其填繪在地理底圖上面，通過這種方法，各個區域的地質構造、礦產資源分布等信息便清晰地呈現出來。但是，隨著地質勘探技術以及信息技術的迅猛發展，地質學家在應用直接觀測與實地勘查方法的同時，常常結合以下方法開展區域地質調查工作。

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、磁化性質、導電性、放射性等物理特征為契合點，通過重力、磁法、電法、地震、核法、地熱等方法對地球的地質結構層以及礦產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結構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象，以此探尋礦床，并對地質構造進行分析研究的方法。磁法勘探主要研究和觀測地質結構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構造。電法勘探是結合巖石與礦體的電學性質，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構造。地震勘探主要通過人工爆炸或者敲擊的方式而產生的彈性波在地層中的傳播情況來勘查地質構造。核勘探技術是通過觀測巖石內放射性元素的衰變情況來尋找地下礦床。地熱勘探是利用天然或者人工熱場來勘查地質構造、地下含氣層、煤層、金屬礦產等。由于物理勘探法勘探效率高、投入成本少、透視性能好，因此，被廣泛應用于區域地質調查當中[3]。

3.2化學勘探法

化學勘探是與物理勘探相對應的一種區域地質調查法，這種方法主要研究地質層中各種化學元素的遷移、演化與富集的過程與規律。主要研究方法包括現場采樣調查評價法與模擬實驗研究法。研究范疇涉及地球化學組分的基本特征、區域地質結構層的化學特征、礦產資源異常分布特征、成礦區域和礦床的化學特征、化學元素組合規律、城市與經濟區元素地球化學分布特征、農業區元素地球化學分布特征以及地質景觀元素地球化學分布特征等。

以模擬實驗研究法為例，地質勘查人員首先對采取的樣本進行密度試驗，比如地球化學剖面、分層位、粒度以及深度試驗，然后對研究區域的各種地質景觀進行少量試驗，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。通過化學勘查法能夠準確判定地質層中礦產資源的儲量與分布規律，確定巖石圈中的各種化學元素分布對土壤、農作物以及人類健康產生的影響，因此，在區域地質調查工作中，地質勘查人員常常將物理勘查與化學勘查融合到一起，以確保勘查數據的準確性與真實性。

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，物理與化學特性相對穩定的礦物顆粒構成的松散集合體，通過重砂測量，能夠勘查出地球圈層當中礦產資源的機械分散暈，探明礦產資源所指示的礦物質成分的重砂是否出現異常情況，地質勘查人員以此為據，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，是區域地質調查工作中一種常用的找礦方法。比如以錫石礦砂為例，據研究表明，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，對于水系較發達地區來說，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，隨著遙感技術的日漸純熟，該技術大范圍、遠距離、高效快捷的優勢也逐步凸顯，并在地質勘查工作當中得到廣泛應用。這種勘查方法的適用區域是基巖出露好，地質標識清晰的地方。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場的礦物組分，比如地質遙感蝕變礦物填圖以及收集標準礦物光譜等，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結語

隨著地質科學研究工作的不斷深入，區域地質調查在國民經濟發展進程中體現的應用價值越加明顯。因此，地質科學工作者應當不斷提高地質勘查水平，在實踐工作當中積極借鑒成功的地質勘查經驗，為帶動和促進社會各領域的蓬勃發展作出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 金正斌.淺析地質科學研究與區域地質調查[J].中國金屬通報，2019（2）：282-284.

[2] 蘇特.數字地質填圖在區域地質調查中的應用對策[J].區域治理，2018（7）：282.

[3] 趙亮.不同融合方法在區域地質調查中的應用[J].科學與財富，2019（4）：289.