简述地质填图在煤田地质勘探中的重要性
2014-04-21刘向阳
刘向阳
摘要:煤田地质填图工作是实际观察和收集地表出露的各种地质信息和地质现象的一项重要的基础性工作。本文主要探讨了地质填图及在煤田地质勘探中的重要性和地质填图工作的三个阶段。
关键词:地质填图;煤田地质勘探;重要性
中图分类号:X752文献标识码: A
大多数20世纪下半叶建立的矿山资源已近枯竭或出现了资源危机,都需要寻找接续资源。在我国的经济发展的过程中,煤炭行业占据着十分重要的地位。煤炭地质勘探是煤炭工业健康发展的前提,服务于整个煤炭工业。随着我国国民经济的不断发展,涌现出了新的能源,煤炭的竞争力受到了一定的威胁。因此,要保持煤炭持久的市场竞争力,就必须继续开展煤田地质勘探工作,同时不断更新煤田地质勘探技术。
煤田地质勘探的主要任务是查明矿床范围内矿体的分布特征、地质构造特征、形状以及产状;查明矿石的质量;计算矿石储量或金属储量;查明矿床开采技术条件以及水文地质条件;查明矿区自然、经济情况等煤炭资源资料。煤田地质勘探是研究煤层形成与分布的地质条件、赋存规律、煤层变化特征和研究煤层最有成效的勘察理论与方法,其中包括煤田普查和煤田勘探。煤田勘探是在煤田普查的基础上,对已经初步确定的具有工业远景的矿床,在矿山设计建设之前,或开采过程中为确切查明煤层的工业价值或保证矿山的持续生产而进行的地质、技术、经济调查研究工作。
1 地质填图及在煤田地质勘探中的重要性
地质填图又称地质测量与地质制图,它是系统进行地质调查,收集各种实际地质资料,编制地质图件和地质报告的全部工作。地质填图是与社会经济发展密切相关的基础性和应用性地质工作。地质填图的工作程度和成果应用,一直是衡量一个国家地质工作水平的重要客观标志之一。从世界各国地调机构的发展演变来看,地质填图是维系机构生存与发展的最重要、最基础的工作任务,其核心地位毋庸置疑。
地质填图是矿产普查与煤田地质勘探的一项基础性的工作,也是一种有效的技术手段。它是利用地质勘探方法,在含矿地区进行全面的地表地质研究,调查含煤田的地层、构造、煤层、煤质及其他矿产情况,为以后的地质工作指出方向。地质填图的主要成果是编制地质图、地质剖面图、地层与含煤地层柱状图等,作为矿产资源普查与煤田地质勘探各阶段编制设计的依据。
在煤田地质勘探的各个阶段提出的地质任务与要求有所不同。因其地质构造的复杂程度和地形条件不同,地质填图的比例尺大小相应地也有差异。采用的比例尺分为:小比例尺、中比例尺和大比例尺等三种类型。各种类型的地质研究精度和内容有较大的差异。有条件的矿区都要开展航空地质填图,并要积极运用遥感方法配合地质填图。
2地质填图工作的实施
煤田地质填图工作是实际观察和收集地表出露的各种地质信息和地质现象的一项重要的基础性工作。煤田地质填图就是按一定的比例尺及统一的技术要求,将各种地质体及有关地质现象填绘于地理底图之上,从而形成地质图,为地层层序、岩石、构造、煤层赋存特征及地表地质规律进行研究,为相应阶段的煤炭地质勘探提供基础地面地质资料。煤田地质填图工作可分为填图前准备工作、野外地质填图工作、室内填图资料整理工作等三个阶段。
2.1 图前准备工作
2.1.1 填图材料的准备
在进行煤田地质填图前,要由地质部门准备好地形手图及清图、适合地质填图的各种空白表格、水样桶、样品袋、送样清单及取样标签等材料。并给填图人员配备以下工具:地质包、讲义夹、相机、手持GPS、罗盘、放大镜、地质锤、三角板、量角器、计算器、文具盒、钢卷尺、符号笔、棉纸、基点木(竹)桩、测绳、温度计、手电等。
2.1.2 填图人员的准备
填图小组人员要以技术熟练、业务水平高为标准。为了统一认识,统一标准,必须在野外工作开展前对所有技术人员进行技术培训,认真学习现行的有关煤炭行业填图工作的规范、规程、技术要求等,并组织填图人员观摩、熟悉填图方法,强化认识,使填图工作有一个较高的起点。
2.1.3 填图工作标准的准备
煤田地质填图工作的执行标准有:《煤田地质填图规程》(DZ/TO175-1997)、《煤田水文地质测绘规程》(原煤炭工业部,1980年)、《煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》(原煤炭工业部,1980年)、《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719-91)在全面执行以上规程、规范的基础上,填图小组要以煤田地质局制定的全面系统的煤田地质填图技术工作要求为标准,统一工作程序。
2.2 野外地质填图工作
煤田地质填图是利用相同或大于填图比例尺的地形图在规定范围内布置一定数量的地质观察路线和观察点来进行工作的。
2.2.1 地质填图工作基本方法
2.2.1.1一般程序
收集资料-地质踏勘-剖面测量、正确划分填图单元-剖面地质小结-开展正式填图工作。
2.2.1.2基本方法
地质填图过程中,沿着一定的地质观测路线进行地质观测。地质填图方法视比例尺不同,主要有追索法和穿越法。
(1)穿越法:即横穿走向法。观测路线大致垂直主要构造线延伸方向或者大致垂直主要地质界线方向,以其路线最短,穿越地质现象最多,观测内容最全,为中小比例尺地质填图常用方法,运用这种方法便于利用信手剖面了解地层和构造的变化情况,填绘较多地质界线,容易查明较大的地质构造。
(2)追索法:即顺层追索法。观测路线沿主要地质界线布置。如果在实际工作中同时追索2~3条地质界线,这种大致沿走向呈S的路线又叫正弦曲线法,运用这种方法便于查明地层、构造的走向延伸情况和岩性岩相、厚度变化情况,所填地质图的界线比较准确,但观测路线上所见地质界线比较单一,难以作横向对比,填图工作量大,因此,这种方法主要用于标志层、矿层、侵入体接触界线及主要断层线的追索,为大比例尺地质填图常用方法。
(3)综合路线:将穿越路线和追索路线结合使用的方法。1:5万~1:1万比例尺地质填图时,原则上采用穿越法辅以少量追索法,即地质观察路线垂直(或斜交)于主要岩层及构造线方向进行,但对重点研究对象,如标志层、含矿层、矿体露头、化石层、重要岩浆岩体及构造线等,则作追索性的布置。1:5千~1:5百比例尺地质填图时,原则上采用追索法,地质简单区可辅以少量穿越法。
2.2.2 地质观测点的布设和测定
观测点按其类型可分为基本地质观测点、控制观测点、特殊地质意义观测点。基本地质观测点是指布置在地层分界线、标志层界线、不整合接触线等露头之上的观测点,是地质填图中数量最多、观察最详、记录最全的地质点。控制观测点仅用于基本观测点点距过稀(时的辅助观察,多用于岩性控制点。特殊地质意义的地质观察点用于矿化点、地貌点、水文点及第四纪界线点,以及其他特殊地质现象点。
(1)目测法定点:利用地形、地物及地貌特征,用目测直接将地质观察点的实际位置标定在图上。(2)后方交会定点法:测量人员站在观测点上,用罗盘测量地形图上已知的控制点(山峰、高地、村庄、桥梁、道路交叉点等)的方位进行交会,交点即为该观测点在地形图上的位置。注意,尽量利用两个以上的已知点进行交会,且两点交会所成夹角不应小于30 ,最好在45左右。(3)GPS定点法:用手持GPS直接将直角坐标(X,Y)值标在地形图上。重要的观测点,如主要的地质构造、含矿层、矿体露头等则需用仪器法测定(高精度GPS 亦可)。
2.2.3 地质观测点的记录内容及格式
(1)沉积岩区:首先搞清地层层序,然后对具体岩石进行描述(颜色、结构、构造、碎屑物成分、粒度、形态、胶结类型、胶结物成分,岩石命名、风化外貌特征、次生变化等),对地层厚度变化、化石层、含矿层、标志层应详尽描述。
(2)变质岩区:描述岩石的产出状态、颜色及结构构造、主要及次要矿物含量,不同矿物的排列方式及不同岩性的相互关系,尤其是特征矿物(白云母、黑云母、铁铝榴石、十字石、蓝闪石、矽线石等)的出现与否,原生层理及片麻理的产状、构造的叠加与否,混合岩基体及脉体情况、岩层厚度沿走向的变化情况及次生变化和风化外貌,特别要注意收集说明地层是否倒转或正常的证据。
(3)侵入岩区:岩石的颜色和风化色、岩石的结构、构造、矿物成分及百分含量 矿物结构特征,其特征先描述主要矿物,然后描述次要矿物,再描述副矿物。单元之间或侵入体的内外接触带要记录接触的性质和类型及产状。
2.3 填图资料的整理工作
2.3.1 文、图、表、实物等资料整理
地质填图取得的文、图、表、实物等资料一般要求在当天内完成整理。主要整理工作有:(1)文、图、实物校对;(2)地质观察点记录表整理;(3)手图整理;(4)编制实际材料图。
2.3.2 编制实际材料图
实际材料图应在野外填图过程中逐步完成,其底图又称清图,它是与填图用的手图同版的,未折叠、无皱纹、无破损的地形图。随填图进展,及时将手图上的地质点、路线、标本、样品、产状、施工工程、地质界线、断层线等的位置、编号、代号转绘到清图上,再逐渐完善,最终成为矿区实际材料图。
2.3.3 清图的展绘
(1)按各地质要素的纵横坐标展绘;(2)用透图台将清图覆盖于手图之上进行展绘;(3)根据各地质要素的GPS坐标数据上图。作图员用三角板两直角边丈量最小网格内的地质要素的纵横坐标数,用笔记下,然后以此数据展绘到清图上。
2.3.4 编写填图工作总结
填图工作总结主要内容有:(1)概况:目的任务、交通位置及自然地理,以往地质工作成果及存在问题评述,完成的实物工作量;(2)工作方法及质量评述;(3)矿区地质:地层、构造、变质岩、岩浆岩、矿床;(4)结语:主要成果,存在问题,下步工作意见。
参考文献
[1]宋春青,邱维理,张振春.地质学基础(第四版)[M].高等教育出版社,2005,11.
[2]《煤田地质填图规程》(DZ/TO175—1997)