基础地质工作技术路线、方法及有关要求
(一)技术路线
针对本区地质成矿背景,已有工作程度,项目以最新地质理论、新技术、新方法为指导,充分利用已有的地、物、化、遥资料,以实测为主要形式,路线穿越综合地质调查为主要方法,用全新的观点分析、研究本区基础地质、矿产地质特征、成矿条件与成矿规律,为将来于本区矿产调查提供详细的基础地质资料。
1、以现代地质理论为指导,利用“计算机辅助区域地质调查(RGMAP)系统”和掌上电脑进行系统的地质信息采集,以前人资料的综合研究利用和野外调查工作为基础,并结合物化探、遥感等新技术、新方法,调查与研究相结合,按照不同地质体的基本特点分别采用不同的技术路线与技术方法。
2、应用“数字地质填图系统(MeRGMAP)”,在区域地质调查中全面实现野外数据采集、存储、管理、描述、分析和再现地质实体,实现区域地质调查中的计算机全程化。
3、以岩石地层单位划分为基础,开展生物地层、年代地层划分对比,建立区域地层层序。总体把握目标任务和立项区存在的一些基础地质问题开展调研,实现基础地质、矿产地质、生态环境等综合性调查。
4、侵入岩研究主要应用多学科、多手段综合调查与研究岩浆来源、上升、侵位及侵入体剥露过程的动力学制约因素,划分侵入岩填图单位,探讨侵入岩岩浆的物质来源及形成的构造背景、就位机制,研究侵入岩与成矿的关系。
5、研究各构造单元的建造-改造历史、构造形迹组合规律,研究各构造单元的构造属性、构造发展史及构造变形组合规律。
6、重点对中生代火山研究,查明其物质组成、形成时代、演化规律、生物组合、构造背景及成矿信息。划分火山岩相、火山活动期次、火山喷发旋回与韵律,研究火山活动历史与深部过程信息。
7、对测区的高精度磁法测量结果进行进一步分析和解释,利用磁法推断深部隐伏构造、隐伏岩体和火山机构。
8、充分利用遥感影象数据,利用RGMAP数字平台与地质矿产、物化探异常等数据源进行叠加整合,进行多轮回综合解译,建立地质、构造、地貌、植被等解译标志,指导工作布署,在保证填图精度前提下,充分应用遥感技术,有效减少野外路线调查工作量
9、利用重磁异常和遥感构造解释,确定深部成矿构造有利部位,再结合土壤地球化学测量综合异常,利用大功率激电中梯测量来发现隐伏矿和肓矿。
10、以现代成矿理论为指导,以本区中生代构造-火山、次火山作用(火山机构)有关的斑岩型(铜-钼、铜-金)矿床、次火山热液型(银-铅-锌)矿床有关的斑岩型多金属矿床为主攻类型,采用路线地质找矿、矿点检查等方法,查明测区内Ag、Pb、Zn、Au、Cu、Mo等矿产的区域成矿地质背景、控矿因素及成矿规律,划分成矿远景区。
根据工作性质、目的任务,本次工作遵循的主要技术标准如下:
(1)DZ/T0001区域地质调查总则(1∶50000);
(2)DZ/T0158浅覆盖区区域地质调查细则(1∶50000);
(3)DZ/T0151区域地质调查中遥感技术规定(1∶50000);
(4)GB958区域地质图图例(1∶50000);
(5)DZ/T0179地质图用色标准及用色原则(1∶50000);
(6)GB/T17412.2-1998沉积岩岩石分类与命名方案;
(7)GB/T17412.1-1998火成岩岩石分类与命名方案;
(8)GB/T17412.3-1998变质岩岩石分类与命名方案;
(9)DD2005《数字区域地质调查技术要求》(中国地质调查局,2005);
(10)《计算机辅助区域地质调查(RGMAPGIS)野外数据采集工作指南》;
(11)《计算机辅助区域地质调查(RGMAPGIS)系统用户操作说明书》等技术规定;
(12)DD2006-06《数字地质图空间数据库》(发布稿)。
(13)DZ/T015395《物化探工程测量规范》
(14)GB/T183142001《全球定位系统(GPS)测量规范》
(15)DZ/T0071—93《地面高精度磁测技术规程》
(16)DZ/T0070—93《时间域激发极化法技术规定》
(17)DZ/T0145—94《土壤地球化学测量规范》
(18)DZ/T0072—93《电阻率测深法技术规程》
(19)DZ/T0011—91《地球化学普查规范》
(20)DZ/T0205—99《地面γ能谱测量规范》
(21)DZ0004-91《1∶50000重力调查技术规定》。
(二)工作方法
1、国外地质填图方法
(1)澳大利亚地质填图方法
采用以现代技术为基础的多学科综合方法,重点是选择了高分辨率航磁和航空伽马能谱测量这两种方法。前者能有效地对基底内广泛分布的花岗—绿岩区进行填图,后者能提供U、Th、K三种元素的地表地球化学图,适用于非磁性岩石地质体填图及风化层、土壤和土地资源填图。
填图详细程度取决于填图区的地质情况。露头大片出露的地区野外需要进行大量的观察,而在露头极少或无基岩露头的地区,野外工作很少甚至没有进行野外地质观察。由于澳大利亚覆盖区基岩出露非常有限,野外填图可以快速完成。从总体上看,澳大利亚新一代地质填图的工作重点是覆盖区,以高分辨率地球物理探测为先导,采用野外验证与物探相结合的填图工作模式,形成了独具特色的覆盖区地质填图方法,取得了显著的效果。
(2)美国地质填图方法
填图路线由地质现象和露头出露位置而定,美国地质学家称之为“地质现象引导地质路线。填图工作模式按下列方式进行:每人独立完成一定区域填图后再拼图;或者每人都进行全区填图,最后再综合归并。
(3)英国地质填图方法
根据填图比例尺的不同和岩石出露差异,采用不同的填图方法。填图首先是充分利用已有的地质、工程资料和进行遥感图像分析。野外调查以研究地质问题为目的,有大体的网点控制,但不拘泥于点网密度、也很少用工程揭露,有时动用点手摇钻。主要靠仔细观察露头,尽可能利用各种标志(土壤色调、植被等)填绘地质界线。
2、地质填图工作方法
(1)火山岩分布区填图方法
中、新生代火山岩分布区采用岩性-岩相-火山构造三重方法填图;古生代火山岩按岩石地层单位填图,元古代按火山岩构造-岩石(地层)方法填图。主要研究内容有:
①查明火山岩岩石类型、矿物成分、结构构造(原生和次生构造)、厚度、产状及、空间迭覆规律,正确建立岩石地层层序,合理划分岩石地层单位;填图单位划分到组,有条件时,据岩性组合特征可以划分到岩性段。注意寻找火山岩层中沉积岩夹层内的化石,为地层时代对比提供依据,在无化石的情况下,采集同位素年龄样品,确定其喷发时代。
②注意观察研究火山岩中各种碎屑成分、含量特征及基质特征,诸如集块、角砾、晶屑、浆屑等含量及成分,注重流面产状的调查研究,合理归并岩流流动单元或冷却单元、加强对其中的沉积夹层或其它标志层的追索调查,合理划分火山岩相,圈定火山机构。
③注重火山岩分布区的潜火山脉岩的调查,查明脉岩产状及分布规律,为恢复火山构造特征、查明古火山机构特点、研究古火山机构的活动历史提供素材。
④,注重样品采取质量,采集系统的全配套样品,研究各类火山岩的岩石学、岩石化学及地球化学特征,建立地层层序、合理划分火山喷发韵律、火山喷发旋回;探讨火山作用的规律、火山作用与大地构造环境及有关成矿作用。
⑤火山岩区编制火山岩相—构造图,划分火山盆地及火山机构。图面上表示岩性、岩相、岩层产状、流向、火山通道、火山断裂、潜火山岩、蚀变矿化、火山沉积夹层中古生物化石、同位素年龄值等。
(2)侵入岩分布区填图方法
对复杂岩体进行解体,划分侵入体,归并填图单位,采用“岩性+时代”方法表达各填图单位。主要研究内容有:
①解体岩基,划分侵入体,查明各侵入体的形态、产状与规模;各侵入体岩石学特征,包括岩石组构、矿物成分及含量、包体特征及其中发育的脉岩特征;各侵入体的构造特征,包括原生构造及次生构造等。
②查明岩体之间,岩体与围岩的接触关系特征,采取合适的同位素测年样品,建立测区侵入岩时序系列。
③对各侵入岩填图单位进行系统的样品采取,采取包括岩石化学、岩石地球化学、稳定同位素样品等,研究侵入岩的形成及就位机制,探讨其形成的大地构造背景。
④对测区各侵入岩填图单位进行系统的光谱样品采取分析;注意调查岩体内部,岩体与围岩之间的蚀变矿化迹象,研究各时期侵入岩与成矿的关系。
⑤探讨测区岩浆侵入作用、成矿作用与区域构造演化之间的关系。
(3)沉积岩分布区填图方法
沉积岩区采用岩石地层单位填图,尝试多重地层划分、对比。主要研究内容有:
①以现代地层学和沉积学理论为指导,充分利用生物学、年代学、层序地层学、岩石地球化学等理论,查明测区沉积岩的主要岩性及岩性组合特征、厚度、接触关系、地球化学特征、空间展布特征等,进行岩石地层划分,尝试多重地层划分。厘定岩石地层层序和填图单位。
②正式填图单位划分到组,若组的厚度过大,可进一步细分为段或岩性段。地层区划以《内蒙古自治区地质志》的划分为依据,岩石地层序列的厘定以《内蒙古自治区岩石地层》为基础。对所有正式命名的岩石地层单位(群、组、段)要进行地质时代(年代地层)归属确定。对地质时代(年代地层)的确定须有充足的依据(古生物、同位素测年)。
③重要的标志层、特殊岩性层、透镜体、岩舌、岩楔、滑塌沉积、外来岩块、礁滩沉积、含矿层、某些化石富集层等,作为非正式单位填绘在图上。
④对古生代沉积岩的各岩石类型进行系统岩石化学采样分析,探讨其形成的大地构造环境;进行系统的光谱样品采取,研究成矿作用的关系。
(4)变质岩分布区填图方法
变质岩采用构造-岩石(地层)方法填图。在多期不同类型的变质和变形作用相互叠加改造下,形成了区内类型多样、变质程度不一、变质相系不同的多种变质岩系组合。岩石类型主要为区域变质岩,次为动力变质岩、接触变质岩及气—液变质岩。
主要研究其变质岩石类型、变质组构特征、变质变形特征,变质作用与区域构造演化间关系,变质作用与成矿作用间关系。
(5)第四系分布区填图方法
对第四系,依据岩石成因类型,划分填图单位。大面积分布的第四系则以遥感解译,钻探资料为主,地面检查为辅,并详细搜集利用前人的钻孔、水井及物探等资料。收集沉积相资料。第四纪堆积物应查明其空间分布范围、地貌特征、物质成分、结构构造、厚度变化等基本特征。
(6)地质构造研究方法
以野外观察为基础,综合应用物、化、遥等高新技术,应用构造解析方法,查明各种构造变形形迹(褶皱、断裂、韧性剪切带、各种面理、线理等)的形态、规模、性质、产状、生成序次、组合特征及变形样式,配合定向薄片组构分析,研究其运动学和动力学特征。厘定测区构造变形序列及构造格架。
系统收集与中、大型褶皱有成因联系的从属小构造资料。观察分析褶皱的类型及其组合型式。
查明中、大型断裂(含韧性剪切带)的空间展布特征及其两侧的地层序列及其产状变化、断裂面产状、断裂带宽度、断层岩类型、断裂带内各种面理和线理类型、断裂的组合型式及其运动学特征。观察褶皱、断裂构造或韧性剪切带、构造活动等及新构造运动对沉积作用、岩浆活动、变质作用、矿化蚀变、成矿的控制作用、对矿体的破坏作用以及矿体在各类构造中的赋存位置和分布规律。
通过地层,岩浆岩等地质实体的建立,以及对测区断裂构造、火山构造、褶皱构造等野外第一性资料的详细收集,查明区内的构造控岩、控矿作用,研究后期构造作用对沉积、岩浆及火山建造的改造作用及其叠加关系和对测区矿产的控制作用,在此基础上建立区域构造变形序列和构造格架,研究不同期次构造叠加关系及演化序列,探讨本区华北板块北缘晚古生代大地构造属性。
(7)构造建造图编制方法
工作区构造建造图是在1:2.5万实际材料图和1∶5万地质图等图件基础上,通过建造与构造的综合分析与研究,按国际标准分幅编制形成1:5万建造构造图。根据地质作用特征,分别按沉积作用、火山作用、侵入作用、变质作用、构造作用进行研究,并在建造构造图上分别表达沉积建造构造、火山岩性岩相构造、侵入岩浆构造、变质建造构造、变形构造、及大型变形构造等。
构造建造图是本次研究工作的主要内容,是反映地质作用及其演化特征的基础图件。
①指导思想及目的
以板块构造理论为基础,研究工作区地壳形成和演化历史,以及大地构造环境及其与成矿的时空关系,认识区内大地构造形成演化的基本特征,为成矿地质背景、成矿地质条件、成矿规律与矿产预测等工作提供成矿大地地质构造环境与构造演化阶段的宏观背景。
②基本原则:
A.通过汇总工作区实际材料图、地质图、火山岩相图,构造纲要图等图件结合岩石构造组合、大地构造环境研究成果进行编图。
B.编图工作坚持统一思路、统一方法和统一标准的原则。图面上表示的各种地质体均按中国地质调查局制定的有关编制地质图件的规定(GB958-99《区域地质图图例》和《1:5万区域地质调查技术要求》中附录G)执行;对于出露面积过于小的重要地质体或者长度不足表示的重要线状地质体,采用相对夸大的方法表示。
C.充分利用物化遥解译等方面的成果资料,为矿产资源预测提供更加丰富的综合地质信息。
D.对主图、辅图、图例及图廓外相关的文字说明要求在有限的平面范围内进行合理配置,结构合理、疏密得当、整洁美观。图件的计算机编制过程及技术要求要点,严格遵照中国地质调查局制定的《地质图空间数据库建库工作指南》有关要求执行。
③基本概念:
建造是对组级地层单位的按岩性或岩性自然组合进一步细分,指同一时代、同一地质作用(沉积、侵入、火山、变质)形成的一种岩石或几种岩石的自然组合。通常,建造划分应符合下列条件:
A.岩性、岩相、变质程度一致;
B.内部结构一致或相近;
C.界线明显;
D.具有一定的规模和分布范围。
因此,将沉积岩建造、火山岩建造、侵入岩建造、变质岩建造的含义统一厘定如下:
A.沉积岩建造:是指同一时代、同一沉积作用下形成的同一沉积亚相(或微相)的一种或几种岩石的组合。
B.火山岩建造:是指同一火山作用形成的一种或几种岩石的组合。按照岩性、岩相双重填图法的要求表示。多种岩相无法区分的,选择优势岩相表示,对于潜火山岩和沉积夹层则单独表示。
C.侵入岩建造:是指同一时代、同一侵入作用形成的侵入体(不是深成岩体),在建造构造图中必须表达深成岩体解体以后的侵入体。在分析构造环境时,一般利用侵入岩岩石组合判断其构造环境,因此在侵入岩建造综合柱状图中要表示反映构造环境的侵入岩岩石构造组合。
D.变质岩建造:是指沉积岩、火山岩、侵入岩等在同一期变质作用形成的,具有相对一致地质体结构类型的一种岩石或几种岩石组合。原则上,同一变质建造的岩石及变质程度应基本一致;在区域上有着一定规模和分布范围,可以在图面上合理表达;地质体结构类型和产状显示出一系列的共生特征,属于同一原岩系列;与其它变质建造之间应具有较清晰的边界,具有可分性。变质岩建造划分应注意以下几个方面。第一,应正确区分变质表壳岩和变质深成侵入体,在变质岩建造综合柱状图上一起表示;第二,变质岩建造一般是(岩)组级单位的进一步细分,变质深成侵入体应按岩性划分,各类片麻岩代号按国标表示,变质侵入体遵照侵入岩的规定;第三,变质岩建造划分尺度应适当,一般以原岩建造为基础,结合变质作用类型,原岩建造不同而变质作用类型相同时,应分为两个变质岩建造。
(8)环境地质与灾害地质方面调查
生态环境的研究是为合理开发利用矿产资源、土地资源等自然资源,为区域经济可持续发展、生态环境建设和保护提供基础资料。研究的对象是人类和生物群体赖以生存的岩石圈,水圈和生物圈。研究的内容具体就是测区范围的岩石、地貌、土壤、水(地表水、地下水、湿地)、植被等。要突出生态环境的动态变化性,生态环境间的联系。应用RS高新技术,在卫片上建立解释标志;在路线地质调查过程中系统收集相关资料;选择重点区实测高精度剖面。
生态地质环境演变研究,晚新生代生态环境,特别是全新世以及最近2000—3000年以来生态环境演变历程,是对未来生态环境变化趋势预测分析的基础和重要依据。为此在调查中着力对赋存于第四纪沉积物中的孢子、花粉、古地理环境,古气候环境等古生态环境演变信息进行提取,建立演化模式和预测模式。
水环境研究,包括地表水、地下水、沼泽湿地等。地表水重点研究水体分布、水质、水量及其利用现状。地下水包括地下水类型、分布规律、水位、水质、水量、埋藏条件、分布特征及对植被的影响,沼泽湿地包括分布现状、演变规律、成因、水栖动物。
地貌环境包括各种地质作用形成的地貌形态特征。地貌形态要素,成因类型,形成时代与演化过程。特别注意研究与现代自然环境不协调的古地貌,外力作用形成的地貌以及堆积特点、构造地貌、环境地貌、灾害地貌。
土壤环境研究,包括土壤的颜色、质地、结构、湿度、坚实度、孔隙状况、土壤剖面研究是土壤研究的重要手段,应根据测区主要土壤类型的分布规律和特征设置,并利用自然剖面对土壤的重点剖面研究。
植被环境研究,植被是生态环境的生产者,维系生态系统平衡的基础,生态环境的天然屏障,对防风固沙、水土保持、净化空气、增加降水、减少地表径流调节涵养水源起重要作用。研究内容包括植被类型、生长状况、覆盖与地形地貌、地下水位、土壤之间的关系,重点观察植被的覆盖度、生长高度和立体结构、种类等。草地包括草场资源类型、植被组成、面积分布、草原资源等级、草场载畜潜力。