中国基础地质调查新进展及业务发展方向思考

肖桂义, 毛晓长, 李 敏, 张智勇, 林 健, 贺 颢, 邱士东

(1.中国地质调查局，北京 100037； 2.中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083)

1 基础地质调查概况及工作部署思路

基础地质调查是世界各国地质调查机构的主要工作和核心任务，也是衡量一个国家综合国力和地质水平的标志之一。我国的基础地质调查主要包括区域地质调查、区域地球物理调查(重力、磁测、电法、放射性)、区域地球化学调查、遥感地质调查等。其主要任务是通过对一定区域范围内地表岩石、地层、构造等基本地质情况与地壳深部物质组成、三维结构及其在一定空间范围内产生“场”(地球物理场、地球化学场等)的信息的采集和提取，获取基础地质数据，填绘地质图件,编写报告和说明书，建立相关数据库，深化区域、全国乃至全球的资源环境等区域地质背景认识，为国民经济和社会发展提供基础信息资料，向社会提供公益性服务[1]。

在工作部署上，遵循四大原则: 一是科技引领。加大现代对地观测技术、信息技术、分析测试技术、三维地质建模技术等新技术方法应用，加强基础地质调查理论和综合技术方法研究。二是统筹部署。打破专业分割，统一安排区域地质、地球物理、地球化学、遥感地质等基础地质调查工作。三是突出重点。紧紧围绕国家重大需求部署，以重点成矿区带为重点，加快推进中小比例尺基础地质调查，加强不同层次的综合研究和成果集成，深化规律总结和理论认识。四是拓展领域。着力推进特殊地质地貌区地质填图、土地质量地球化学调查、矿山遥感监测、全国重要地质遗迹调查等工作，创新调查方式，深化应用研究，提升服务能力。

2 取得的主要进展与成果

2.1 基础地质认知水平显著提升

2.1.1 基础地质调查技术水平和工作程度显著提高

近年来，我国基础地质调查技术已迈入星-空-地一体现代化。实现了全程数字区域地质调查，开展了直升机和无人机等多平台高精度航空磁测，首次实现空地一体区域重力调查，在全球率先开展了地球表层整个生态系统地球化学填图，开展了高精度遥感地质调查和区域遥感综合调查，还开展了1∶5万综合物探测量试点。通过现代化调查方式，快速大幅提高了基础地质工作程度。我国2014年完成1∶5万区域地质调查22万km2，全国累计完成305万km2，占陆域国土面积的32%。2014年完成1∶25万区域地质调查1.5万km2，全国累计完成591万km2，占陆域国土面积的62%。2014年完成1∶5万航磁调查20万km2，全国累计完成420万km2，占陆域国土面积的44%。2014年完成1∶25万区域重力调查18万km2，全国累计完成566万km2，占陆域国土面积的59%(图1)。

图1 基础地质调查工作程度柱状图

2.1.2 国家基础地质数据体系基本建成，国土认知水平不断深化

国家基础地质数据体系包括小比例尺(1∶100万和1∶50万)、中比例尺(1∶20万和1∶25万)、大比例尺(1∶5万)3个层次，目前全国地质资料馆共存有约24 000余幅不同比例尺的基础地质调查图件、报告和数据库。此外，随着地质理论发展和科技进步，地质调查的参数增多，探测和分析测试技术及数据精度在不断提高，对原有地质特征的认识在加深或发生变化，加上社会发展对基础地质调查工作提出新的更高的要求，因此基础地质数据需要适时进行更新，建立常态化的动态更新机制。目前我国遵循比例尺从大到小更新的原则，初步建立了两个层面的基础地质数据更新方式：一是对一些年代久远、资料和信息陈旧的中大比例尺图幅进行修测或重测，延续和升级地质图的生命力。当前主要针对20世纪90年代之前完成的1∶20万区域地质调查进行1∶25万区调修测，已经完成430万km2；二是从更大的区域对图幅成果进行综合提升，实现图幅—省级—区域—全国基础地质图件和数据的相互联动、适时更新。目前已完成和开展24个新一代省级地质志和系列图件更新；完成了全国20个重要成矿带基础地质综合研究和系列图件编制；完成了青藏高原等重要造山带基础地质综合研究和系列图件编制；持续对全国六大区基础地质图件进行更新；对全国航磁、重力、化探、地层、岩石和构造进行了系统总结，建立了全新的中国地质框架，首次按照“多岛弧盆系”观点重建了中国大地构造格架和地质演化历史。在古生物研究等方面也取得新进展，首次发现中生代海生爬行动物觅食足迹化石，研究提出爬行动物用它们的前肢在泥质海底移动和觅食的创新性认识，成果在《自然——通讯》上发表。

2.2 找矿支撑带动作用日益显现

2.2.1 重要成矿带工作程度空前提高

2011—2013年，分别完成1∶5万区域地质调查、区域化探、磁法测量、艰险区高精度遥感调查69万km2、58万km2、71万km2和22万km2，提交了一大批地质图件和数据。78片整装勘查区基本实现了1∶5万基础地质调查全覆盖；213片重要找矿远景区可测区中，1∶5万区域地质调查完成77.4%、1∶5万地球化学调查完成63.9%，1∶5万磁法测量完成76.7%，工作程度较2010年整体提高了30%以上(图2)；20个重点成矿区带可测区中，1∶5万区域地质调查完成56.6%、1∶5万地球化学调查完成48.3%，1∶5万磁法测量完成61.8%，工作程度较2010年整体提高了20%以上(图3)。

2.2.2 成矿带基础地质研究水平显著提升

首次完成全国20个重点成矿区带基础地质综合研究，重新厘定了各成矿带区域地质构造格架，编制了岩石地层时空结构表和岩浆岩时空结构表，建立了地层系统和岩浆演化序列，在物质组成、结构构造及演化历史等方面提出了许多新认识；系统收集整理并分析了最新基础地质调查资料和科研成果，编制了各成矿带1∶50万—1∶100万地质、物探、化探、遥感系列地质图件，建立了空间数据库和管理系统；开展了成矿地质背景研究，以反映控制成矿作用地质体的构造环境和岩石建造组合为前提，以构造地层单元和建造类型为编图基本要素，创新性地编制了各成矿带成矿地质背景图，从四维角度揭示了成矿地质构造的时空变化特征，圈定出一批找矿有利部位，为区域矿产资源战略性预测、综合性评价及工作部署提供了翔实的地质资料与依据。围绕制约地质找矿的区域性重大基础地质问题开展专题研究，在班公湖—怒江带岩浆弧成矿、天山古生代裂谷火山岩铜多金属矿、东昆仑南带增生杂岩带物质组成，以及剪切带型金矿等研究取得认识上的突破，为找矿指明了方向。

图2 找矿远景区基础地质工作程度对比图

图3 重要成矿带基础地质工作程度对比图

2.2.3 新发现了一大批矿(化)点和找矿信息

据不完全统计，2014年我国通过基础地质调查新发现矿(化)点600余处、物化探异常5 000余处、查证异常300余处，发现一批找矿新区和新类型。如西昆仑—阿尔金成矿带新发现矿(化)点45余处，其中新疆甜水海地区1∶5万区调发现的团结峰铅锌矿已转入后续矿产勘查(图4，图5)，近6年该带累计发现矿(化)点500余处和大批物化探异常，圈定4个找矿远景区，带动了西昆仑地区铁、铅锌等找矿突破；班公湖—怒江成矿带新发现矿(化)点30余处，近4年来累计发现矿(化)点130余处，圈出日土—弗野、多不杂—青草山、尕尔穷3个找矿远景区，证实材玛-多龙岩浆弧可能成为连续的斑岩型铜矿、矽卡岩型和热液型多金属矿成矿带，找矿潜力巨大。大兴安岭成矿带北段新发现矿化点58处，其中内蒙古1∶5万萨仁台牧场等4幅区调发现的银铜矿点已转入后续资源勘查。大兴安岭南段新发现矿化点178处，其中内蒙古1∶5万浩宾塔拉等6幅区调发现具有超大型潜力的苏左旗查干尚德萤石矿(图6)，内蒙古1∶5万巴润布拉格等4幅区调发现石泡流纹岩(彩石及玛瑙)矿点，已转入后续资源勘查，带动了非金属找矿突破(图7)。武当-桐柏-大别成矿带新发现矿(化)点7处，其中湖北1∶5万水坪等4幅区调圈定了大规模铌及镧地化异常，初步检查发现3条铌及镧矿化带，铌含量达到工业品位，具有找到特大型铌矿的前景。此外，区域重力在指导深部找矿中发挥重要作用，如安徽泾县—宣城地区通过1∶5万重力调查，圈定了了朱桥、新河庄、包村等找矿远景区和重力异常，经钻探验证发现了地下1 200 m的铅锌矿体。化探在新疆东天山荒漠戈壁等特殊景观区找矿中发挥了重要作用，在地表覆盖区通过化探方法技术创新，继2012年在东天山发现白鑫滩铜镍矿(中型)和阿齐山铅锌矿(大型)后，2014年又发现了具有较大前景的碱泉沟铅锌矿和黑包山锌矿。基于航空高光谱遥感矿物信息和模型开展的成矿预测，对后续矿产地质调查工作提供了有利地段和部署建议。

图4 团结峰铅锌矿矿体露头

图5 团结峰铅锌矿特征

图6 苏左旗查干尚德萤石矿标本

图7 内蒙古1∶5万巴润布拉格等4幅区调发现的玛瑙矿标本

2.3 创新与服务能力不断加强

2.3.1 三维地质调查试点取得实效

理清了我国三维地质调查思路，建立了总体工作流程。总结了适合不同类型地区、针对不同地质问题的三维地质调查技术方法组合，编制了深部地质调查、成矿带三维地质调查、经济区三维地质调查技术指南，建立了中国地质调查局三维地质调查研究中心(图8)。初步建立了各试点区三维地质模型。通过三维地质调查研究，取得了重大地质问题研究突破。如龙门山构造带深部调查建立了龙门山断裂带岩石圈深部结构框架(图9)，查明了龙门山断裂地下展布呈现多重逆冲岩片构造特点，结合地震分析，提出了地震应力从西往东向四川盆地迁移的新认识；准噶尔造山带三维调查构建了盆山结合部三维地质模型，创新性地提出了准噶尔石炭系基底主要为蛇绿构造混杂岩，地表达尔布特蛇绿混杂岩带是通过右旋转换压缩楔入的产物，并非大的构造边界；本溪-临江矿集区三维调查首次按照构造分区建立复杂地质构造区三维模型，直观展现含铁建造及围岩的深部特征；“长三角”经济区三维调查建立了“年代地层-沉积相-岩性层”3个层次的第四系地质结构模型，划分出淮河、长江、钱塘江、太湖及海洋等不同沉积体系，重塑了长江三角洲形成与演化历史。

图8 中国地质调查局三维地质调查中心演示大厅

图9 龙门山深部结构模型

2.3.2 土地质量地球化学调查为土地资源管理提供依据

累计完成1∶25万土地质量地球化学调查188万km2(图10)，系统获得我国主要农耕区土壤养分丰缺和环境质量状况，初步建立了土地质量地球化学评价方法技术体系，为土地资源质量与生态管护提供了科学依据，在农业种植结构调整、生态环境保护、地方病防治、全球变化研究等多方面获得广泛应用。同时，以生态系统为单元，以元素成因来源、迁移途径、生态效应和预测预警为主要内容的“生态地球化学”这一学科正在逐步形成。通过调查发现富硒等绿色优质土地资源3.6万km2，提高了土地利用价值，带动了现代特色农业发展(图11)。

图10 中国土地质量地球化学调查工作程度与规划示意图

图11 浙江省金华市天然富硒农产品种植示范基地照片

2.3.3 全国地质遗迹调查服务地质遗迹资源保护管理

已开展和完成河南、四川等13个省级地质遗迹调查，对其他18个省(区、市)进行了相关资料的上报和筛选工作。目前全国共登录省级以上重要地质遗迹4 400余处，基本查明其类型、分布、特征与保护现状，初步确定了等级，同时开展了省级和全国重要地质遗迹资源分布图编制及数据库建设，初步摸清了我国重要地质遗迹资源家底(图12，图13)。组织编写了《国家古生物化石分级标准(试行)》建议稿和首批《国家重点保护古生物化石名录》讨论稿，已由国土资源部正式发布；组织开展了省级和全国地质遗迹保护规划研究，提出了一批地质公园和野外观测基地候选地建议。首次从科学保护地质遗迹的角度，制定了地质遗迹分类方案，编制了地质遗迹调查评价技术要求，总结了冰川、火山地貌等典型类型地质遗迹调查方法，研发了从野外数据采集到资料综合及成果表达全流程信息化的地质遗迹数字调查系统。

图12 中国重要地质遗迹分布图

图13 世界自然遗产江郎山丹霞地貌

2.3.4 高精度遥感地质调查与监测为国土资源管理提供技术支撑

充分发挥遥感技术优势，分不同尺度在重要经济区、重要矿区及边境地区等开展国土遥感综合调查，及时获取主要自然资源、生态环境、基础地质、重要目标物、矿产资源开发利用状况等多要素信息，建立了遥感监测技术体系，形成系列成果图件、基础数据、分析评价报告与信息系统，为自然资源与生态地质环境管护、矿产资源开发利用监管和国防建设等提供基础资料(图14)。其中，矿山遥感调查与监测工作，目前已基本完成了全国30个省(区、市)6.2万个矿山的矿产资源规划执行情况、矿山开发状况、矿山环境遥感调查与监测工作，促进了国产高分辨率卫星和机载激光雷达、低空无人机等遥感技术的发展，推动了遥感数据源获取方式的转变、调查精度与监测效率的提高。

2.3.5 特殊地质地貌区填图试点全面启动

我国基岩区地质填图工作程度已经很高，但是平原区、森林沼泽区等常规方法难以进行填图的特殊地质地貌地区，还有可测面积约250万km2未开展工作。中国地质调查局于2014年启动了特殊地质地貌区填图试点，探索不同类型特殊地质地貌区(主要包括森林覆盖区、戈壁荒漠区、黄土区、平原区与近海平原区、岩溶区、南方强风化层覆盖区、艰险区及新构造与活动构造区等)填图技术方法，逐渐形成适合不同类型特殊地质地貌区填图工作指南与规范，引领我国区域地质调查工作由基岩裸露区向特殊地质地貌区转移，并揭露这些地区至今未被揭露的地质科学和资源环境问题。同时根据生态文明建设需求，创新地质填图成果表达方式，形成面对多目标的服务成果。目前进展顺利，已建立了项目组织机构，制定了试点总体工作方案，开展了方法技术试验。

图14 矿山遥感调查发现的某县煤矿禁采区采矿活动

3 下一步业务发展方向

3.1 完善国家基础地质数据体系，建立更新机制

以服务国家重大需求为导向，以解决经济社会发展大局中的重大地质问题为出发点和立足点，以增强资源保障能力和提高生态环境安全保障水平为目标，秉承“基础地质核心数据”的理念，重点开展1∶5万基础地质调查，获取国土基础地质数据，逐步提升工作程度，完善全国基础地学数据库；开展1∶25万国家分幅基础地质图件更新，在此基础上，按照比例尺从大到小的原则，开展省级、区域、全国3个层次的基础地质综合研究和系列图件编制，建立国家基础地质调查数据更新机制，促进多学科综合和调查成果集成，建立国家地质框架，深化地质规律总结和理论认识。

3.2 创新地质调查方式，提升服务水平

以提升服务经济建设可持续发展能力，提升地质信息服务水平为目标，积极拓展基础地质调查工作领域，深化应用研究，形成相关领域的应用类成果产品。继续推进特殊地质地貌区地质填图试点，创新调查方式，探索成果表达，并在全国示范推广；继续开展土地质量地球化学调查，综合评价基本农田质量状况，监测土地质量动态变化趋势，为土地资源的质量与生态综合监管决策提供科学数据支撑；完成全国32个省级重要地质遗迹调查和全国层面综合集成，提出地质遗迹资源保护规划建议；继续开展全国矿产卫片执法监督检查遥感解译和国土资源遥感综合调查，为政府执法检查、自然资源与生态管护及时提供依据。

3.3 加强新技术方法应用研究，建立现代地质调查技术方法体系

积极发展和推广新理论、新技术、新方法，加强多专业、多手段、多技术综合集成，研究制定国家新一代区域地质填图技术指南，包括三维地质调查、特殊地质地貌区填图、三大岩类填图方法、造山带填图、生态地球化学填图的指南和技术标准，科学规范地指导各项工作，确保质量。总结和推广基础地质调查新技术新方法，包括航空重力测量、时间域航空电磁测量、无人机航磁测量、航空高光谱遥感调查、干涉雷达测量等方法技术，提高调查质量、效率和水平。

致谢：本文是全国基础地质调查项目进展和成果的综合集成。撰写过程中，中国地质调查局六大区地质调查中心校培喜教授级高级工程师、张立东研究员、辛后田教授级高级工程师、李生教授级高级工程师、张彦杰教授级高级工程师、赵小明研究员归纳汇总了本区区调成果，付出了艰辛劳动，卢民杰研究员、胡健民研究员、尹福光研究员、耿全如研究员、陈斌高教授级高级工程师、聂洪峰教授级高级工程师、成杭新研究员等提供了相关项目素材，在此一并表示衷心的感谢！

参考文献：

[1] 杜子图, 翟刚毅, 程光华. 中国基础地质调查发展战略研究[M]. 北京:地质出版社,2014.