[科普中国]-地质测量

简介

地质测量是一种复杂而多方面的工作，所采用的方法有地质方法、地球物理方法、地球化学方法和遥感地质方法等多种手段，最终需要编制多种图件，除地质图外，还要编制矿产分布规律和预测图，地球物理、地球化学、水文-工程地质、地貌等专门性图件。

地质测量运用地质学的理论和方法，通过对地层自然露头和人工地质点进行观测研究，并按一定比例尺的精度要求，用各种不同的符号、线条、颜色，把地层、煤层、标志层、构造线和火成岩等的分布及相互关系填绘(测绘)到图上，编制成各种地质图件的综合性工作。地质测量是煤田地质勘探的基础工作，暴露和半暴露煤田，都先进行地质测量工作2。

地质测量是工程测量的种类之一。为布设物探测网和测绘编制地质图所进行的测量工作。按不同的目的，可分为地球物探测网测量、区域地质测量和专门性地质测量，后者如第四纪地质测量、水文地质测量及构造地质测量等3。

地质测量方法地质测量方法是测绘地质图的方法。

基本内容是：①地层划分与对比，主要根据岩石性质、岩石组合、古生物及地层学的原理与方法；运用地层剖面测量解决此项任务。最终成果是调查区的综合地层柱状图；②路线地质调查。沿走向追索以查明界线性质、特征、地质体沿走向的变化，用横穿路线(路线方向与地质界线或地质体走向大致垂直)以查明地质体的性质及其横向变化。

地质测量的精细程度及主要任务取决于比例尺，一般分为小比例尺(1/20万～1/100分以上)，中比例尺(1/5万～1/1万)和大比例尺(1/5千～1/5百以下)三种。小比例尺图的填图单元(被测地质体单元)较大。填图面积大，地质点及观测线的间距大。反映区域性地质规律；大比例尺图的填图单元划分很细。地质体的细微特征均应反映，填图面积很小，地质点及观测线间距很小。一般用于矿体、地基及重要地质意义地区。一般在某区进行地质测量时先作小比例尺测量，然后逐步向大比例尺过渡。从第一张地质图问世以来已有近150年的发展历史。地质测量方法随着地质基础科学的发展而前进。遥测遥感技术、计算机技术、地球物理与地球化学技术的引进是地质测量方法的发展趋势4。

地质测量手段地质测量工作中，通常以探槽、探井或浅钻，对局部的表土掩盖地层进行揭露，或采用地面电法对地层界线、煤层露头线和主要构造线进行控制，以保证地质测量的精度符合有关规定的要求。现已普遍采用航片地质测量，即利用航空摄影相片，先通过室内解译和一定的地面检查验证，再进行室内整理成图，编制成地质图件。航片地质测量工作效率高，划分地层、解释构造比常规方法有明显的优势，有利于提高地质图的精度2。

坑探工程为揭露地质现象和煤层，从地表或地下挖掘的各种小断面坑道，包括探槽、探井、探巷，以及小煤窑清理等。除探巷主要用于勘探阶段外，其余坑探工程主要在区域地质调查、找煤、普查阶段配合地质测量使用。

探槽为揭露稍被表土覆盖的含煤岩系或煤层、断层，按设计在地表挖掘的沟槽。探槽一般沿岩层倾向布置，其断面一般呈倒梯形，槽底宽度为0.6m，一般要求槽底深入基岩0.3m左右，最大深度不超过3m。

探井为了解煤层情况及采取煤样，从地表向下挖掘的深度和断面都不大的垂直小井。其断面形状有矩形、圆形或方形，断面面积一般为1～2m2，深度通常为5～20m。

探巷为揭露含煤岩系，了解煤层厚度和结构，确定煤层风氧化带的深度并在风氧化带以下采取煤样而开掘的巷道。探巷根据需要可垂直煤层走向或平行煤层走向掘进; 可为立井、斜井、平巷、平硐或石门。

钻探工程使用最广泛的勘探手段。煤田地质勘探的各阶段，都要使用钻探工程，以观察和研究深部地质现象及采取各种样品。钻探一般以打直孔为主，当地层倾角很大或有特殊需要时，也采用斜孔，甚至应用定向斜孔技术。钻孔孔径，根据钻孔地质任务，特别是各种样品采取及各种专门性试验的需要确定。

勘探钻孔以取心钻进为主，在找煤和普查阶段，钻孔一般应全部取心钻进;详查和精查阶段，可根据具体情况适当采用无岩心钻进，以提高钻探速度。

勘探钻孔都有明确的地质目的和要求，严格按勘探设计和有关规程的规定施工，其质量应符合有关标准和规定2。

地质测量包括三个阶段地质测量的准备工作地质测量的准备工作有以下几方面，一是收集和阅读有关资料。首先收集整理各类测绘资料，施工作业前研究成果资料和原始资料，对各种专题性的研究成果、物化探成果、矿床和矿点等有关资料进行分析，同时还要对矿床、矿点等进行实地考察，以便在地质测量时做到有的放矢。二是解释卫片、航片编制各种图件。结合实际工作，根据实际地质材料图，标出全部基岩露头地点，编制出地质和工程地质略图等。三是编写设计书。设计书包括自然地理与经济地理概况、地质和矿产概况、目的和任务等方面1。

地质测绘的野外实测工作1）野外踏勘及实测剖面工作。在开展野外工作时，为了使野外实测剖面准确、统一，须对测区进行踏勘调查，其目的在于了解测区内地理、地貌和地质构造轮廓。地质踏勘在1∶200000~1∶50000地质测量中，主要是了解区内交通、供应、经济、气候和地质概况，选择几条横贯全区的观测路线，对一些有代表性的地层剖面进行轮廓性地质了解。总之，要全面了解地貌、地质条件，搜集有关资料，必要时亦可到测区外对区域地质进行概略观察以及对矿床、矿点进行检查等。但在实测剖面工作中，首先要解决以下问题：一是地层层序、岩层厚度、接触关系、矿产赋存层位及各种技术指标，剖面上各种物化探异常特点及矿点资料；二是确定地质制图的地层划分单位和各填图单位的顶底标志；三是研究工作区内的地质构造1。

2）路线地质观察及野外地质图的填绘工作。按照地质测量工作的要求，野外实测工作要循着一定的观察线路进行，如果线路选不好，填图工作就无法进行。因此，应按规范要求选好地质观测路线，按一定间距布满全区，以路线间距的大小确定填图比例尺和地质构造复杂程度，如1∶50000地质测量，路线间距一般为500m~700m。以穿越地层走向和构造线的路线方向为主，对于重要的地质界线应采取沿走向追索。在测量地质观测路线上，要随时记录地质情况，并划分出地层单位和相带分界线、断层面的出露线以及岩体、矿体等。为确保地质图质量，在观测线路确定后，首先要选取地质观测点，地质点要准确定在地形图上，然后按照地质体分界线的实际出露情况，与相邻路线相应点的延伸线相连，连线方向要根据地质体的产状与地形的相互关系而定。野外地质图是在地质调查的野外工作阶段，根据实地观察研究所测绘的原始地质图件，它是地质调查工作野外阶段的主要成果，内容比较详尽，在此基础上，根据实验鉴定资料进行补充、修改和综合取舍，便可编绘出正规的地质图。地质图的填绘工作是将各测路线相应点都连成线，这些线包括地层间的分界线和岩体与围岩的接触界线，以及断层出露线，它们将地质体的出露线都投影在同一水平面上。同时还要填绘相应数量的产状符号及其他地质标记，使地质图能够清楚地显现地面的露头情况，为后续填图工作打下良好基础1。

地质测量成果的整理和编写1）地质测量成果的整理。为了对地质测量成果进行有效地整理，以便能够迅速、准确地为各项工程建设提供准确的资料，保证其成图成果的质量达到规定的要求。阶段性的成果整理很重要，在成果整理阶段，需要认真研究和整理所取得的资料。首先，要依据野外收集到的原始资料，完成实际材料图，再根据原始记录核对标本，通过核对后的标本对地层和岩石进行补充。其次，清绘地质图，要将图面认真仔细地整饰，对一些出露不好地段推测的地质界线要用断线画出。图面上的界限、符号、数据都要清绘得整洁、美观、匀称。在清绘地质图的基础上，对成果图件按照规定图例色谱上色、编制、整饰、成图1。

2）地质测量成果的编写。地质测量成果所要阐述的主要内容有：一是工作区的地理位置和行政区划，图幅编号、名称、范围和总面积；自然地理特征，山川形式，地形的特征，山岭及河谷的绝对标高和相对标高，露头情况，植被覆盖程度，气候特征等；工作区的经济和交通概况，工业、农业的发展情况，人口密度，资源开发及交通路线等；工作区所处大地构造位置，地质构造的最主要特征，以往地质研究的历史及研究程度及评价。二是概述测区地层发育情况，所有地层时代，主要岩性特征，古生物化石的概貌等，然后应根据地层时代的新老关系，由老至新详细叙述地层各组、段的分布特征，出露情况，岩性特征，所含化石的种属，时代划分及其依据，接触关系和厚度等。三是描述区内出露的各个岩体的特征，包括岩体出露的位置、规模，所处的构造部位，岩体的形状，与围岩的接触关系，三度空间的产状特征，岩体内的分相情况，岩石类型及名称，岩体内外接触带的蚀变特征等。然后要叙述岩石的物质组成，包括岩石的矿物成分和化学成分、岩石的结构和构造特征、岩石所经受变化及改造等，并对岩石类型、形成时代、与围岩的关系、含矿性等进行说明。四是概述测区构造的总体面貌和所处大地构造位置。对于褶皱的描述要根据所收集的资料，要详细叙述褶皱构造的位置、范围、规模、组成褶皱的地层（褶曲核部的地层时代、岩性、褶曲翼部的地层时代、层序等）和褶皱的形态，如褶皱轴的方向、褶皱轴面、枢纽的产状、褶皱形成时期、褶皱的形成机制等。对于断裂构造侧重区域性断裂的描述，分析断层的构造现象、断层面的形态变化和断层上的擦痕及其产状等。构造分析，首先将褶皱、断裂作为一个统一的整体，根据不同时期分析形变特征，推断地壳活动的规律性。五是根据地层、岩石、构造等综合分析，恢复本区地质发展历史。从古到今按地质时代连续陈述各地质时期所发生的各种地质事件。六是矿产所在位置、矿种、矿床类型、规模、各种化验分析数据、矿物组合、地球化学特征、各种经济指标、找矿标志及矿床成因，主要目的是为进一步找矿勘探提供依据1。

地质测量人月效率是指一个地质测量人员工作一个月(25.5日)所完成的实物工作量。其计算公式为：人月效率=地质测量面积（平方公里）/人月数。

地质测量人月数：是指从事地质测量人员的工作月数(含内、外业)。一个地质测量人员工作25.5日即为一个月。计算公式为：人月数=人日数/25.55。

地质测量实物工作量地质测量是指在实地观察和综合分析研究的基础上，或在航空像片地质解释并结合地面调查等基础上，按一定比例尺，将各种地质体及有关地质现象填绘于地理底图之一而构成地质图的工作。其计算单位以分比例尺“平方公里”表示。

“比例尺”是指反映地质调查工作详细程度的尺度。通常以填绘地质图时采用的比例尺大小(指地质图上两点之间的距离与实地相应两点之间距离之比)来体现对工作地区的地质研究程度。比例尺愈大，工作愈深入、愈详细，地质研究程度愈高6。

地质测量按目的不同分为八种：

区域地质调查区域地质调查是指按国际分幅测制区域地质图的工作。其实物工作量以实测面积表示。实测面积是指进行区域地质调查的实际填图面积。计算公式：实测面积=图幅面积-缓测面积+接图复测面积。其中，(1)图幅面积：一般是指按地形图国际分幅的一个完整图幅所应有的面积数，不包括接图复测面积。沿海地区的图幅面积，只限于陆地和岛屿面积，国境地区的图幅，限于我国领土内面积。(2)缓测面积：是指图幅内因属水域、湖泊、沙漠，大面积第四纪覆盖(平原)区，雪线以上地区以及禁区等可以缓测的面积。(3)接图复测面积：是指确保接图可靠，在图幅边缘向外填测的重复面积。

区域地质调查按比例尺分为：(1)小比例尺区域地质调查：是指在大面积地区内采用1：100万或1：50万比例尺进行的综合地质调查研究工作。(2)中比例尺区域地质调查：是指采用1：20万和1：10万(我国一般不作这种比例尺)比例尺进行的综合地质调查。(3)大比例尺区域地质调查：根据国民经济布局主要部署在成矿远景区带，国家重点项目、重要经济建设区和中心城市及其周围地区，采用1：5万比例尺进行的综合地质调查6。

固体矿产地质测量固体矿产地质测量是指在固体矿产普查，勘探阶段，根据地质任务要求而进行的地质调查和测制地质图的工作。

石油地质测量石油地质测量是指为寻找石油、天然气资源、在石油、天然气成矿远景地区，对石油、天然气生成及聚集方面所进行的调查，包括测制地质图，构造图，柱状剖面图，横剖面图，岩相古地理图，石油及天然气远景预测图等工作6。

海洋地质调查海洋地质调查是指在预定的海域进行的地质调查和编制地质图的工作6。

水文地质测量水文地质测量是指为了解工作地区含水层，隔水层的分布和埋藏条件、含水层含水性、水质、水量补给、迳流和排泄条件等所进行的地质调查和测制水文地质图的工作。水文地质测量包括区域水文地质调查。

“区域水文地质调查”：是指为了解工作地区区域地下水分布和特征而进行的水文地质调查和测制水文地质图的工作。它主要了解和研究区域含水层(组)的分布。埋藏情况，含水层(组)的类型、富水性和特征、地下水的水化学类型，地下水的合理开发利用以及与之有关的重要地质现象等内容。区域水文地质图中包括区域地热地质图6。

工程地质测量工程地质测量是指为查明工作地区影响建筑的自然因素所进行的综合性工程地质调查和测制工程地质图的工作。工程地质测量包括区域工程地质调查。

“区域工程地质调查”：是指为评价和预测工作地区区域工程地质条件，了解和研究区域地质构造，岩体天然应力状况、各种自然地质现象，岩土物理力学性质，地形地貌，地层岩性等区域性工程地质条件及分布状况而进行的工程地质调查和测制区域工程地质图的工作6。

环境地质测量环境地质测量是指调查各种环境地质问题对人类生活、生产、建设活动影响进行观测和填图的工作。包括对天然因素活动而引起的山崩、泥石流、地面沉降、水质恶化等地质灾害的产生原因，发展规律及预防措施。分综合性环境地质测量及专门性环境地质测量两类。环境地质测量包括区域环境地质调查。

“区域环境地质调查”是指为了解工作地区区域地质条件、研究区域环境地质灾害、环境水文地质、环境工程地质，环境背景值、地方病等区域环境地质情况而进行的地质调查和测制区域环境地质图的工作6。

水文、工程、环境地质综合调查水文、工程、环境地质综合调查是指对水文、工程、环境地质问题进行综合勘查和测制综合地质图件的工作。包括江河流域规划、国土整治区综合评价、经济区综合评价、城市综合勘查评价，城市综合系列编图，经济技术开发区综合勘查、重点建设项目、重要经济区、重点城市综合规划等6。