关于立体地质填图一些技术问题的意见

孙 文 珂

(原国土资源部咨询研究中心，北京 100035)

为了固体矿产的深部找矿需要，立体地质填图已提到日程，并布置了试点工作，由于实践少，人们的认识不同，甚至有模糊之处是正常的。本文就立体地质填图的一些技术问题发表意见，供有关方面参考。

1 立体地质填图的必要性

地质工作发展到现阶段，不论是为了固体矿产的深部找矿，还是其他目的，均需要了解深部的地质情况，为此地质工作将要在一些地区开展立体地质填图，已是事在必行，也是固体矿产地质工作的必然发展方向。在20世纪80年代，固体矿产立体地质填图已在长江中下游等地区进行了试验性工作，在深部找矿方面取得了好的效果。前苏联在20世纪60～70年代开展了立体地质填图的研究和试点，并编写了《稀有金属矿区立体地质填图》方法参考书。油气和煤炭勘查，必须了解深部地质情况，特别是沉积地层的构造，为此，采用地震等物探方法与钻探结合的勘查摸式，获得立体地质构造图，早已是较成熟的常规地质工作。我国近年城市地质工作也开始了浅层地质结构的立体地质填图试点。

2 立体地质填图的目标内容和精度

立体地质填图需要填制的目标地质体的内容及其填图精度由立体地质填图的地质任务决定，对于不同地区和不同地质任务，需要了解的主要地下目标地质体是不同的。固体矿产的立体地质填图目的是为了找深部矿，立体地质填图的内容是成矿、控矿地质体及其构造。例如，找某类沉积矿，地质工作的主要地下目标地质体是某个标志地层及其构造的情况；又如，找接触型的矿，地质工作的主要地下目标地质体是某类岩体和某种地层的接触情况。总之，并无必要按地表区域地质填图要求将地下地质体全填出来，实际也无可能，特别是填图的开始阶段，只能先从主要地下目标地质体入手，并且是粗线条和概略的，逐步细化和准确。

3 立体地质填图的主要步骤

固体矿产立体地质填图的主要步骤可以设想如下：

(1)在收集和综合研究区内已有的地质、物探等资料基础上，根据地质工作的任务目标和本地区的具体地质情况，提出立体地质填图的主要地下目标地质体(如隐伏岩体、岩体与围岩接触界面、标志层、主要断裂带等)及其可能的立体结构模型；

(2)物探据此选择相应的方法组合开展面积和剖面性工作，同时进行地质路线调查和岩矿物性测定，综合区内已有的地质和钻孔资料，对物探资料进行定性和定量解释，提出物探推断立体地质图，根据需要编制相应的地表地质图；

(3)钻探验证物探推断立体地质图，同时进行测井(实测岩矿物性)和井中物探，编制钻孔地质柱状图和物性柱状图，通过钻孔详细了解地下实际地质情况，经再解释并修改原来的推断；

(4)根据对主要地下目标地质体详细了解的需要，在修改后的推断立体地质图基础上，用一定间距的钻探进一步详细了解地下地质情况，并再次验证和修改推断，在这一过程中要运用井中物探方法，探测井周边和井间主要地下目标地质体较详细的情况；

(5)以钻孔实见为控制，以地面、井中物探的推断为依据，根据本地区地质基本特点和成矿、控矿地质规律，运用内插和外推的办法，通过综合研究，逐步细化钻孔间及其周边立体地质图的内容；

(6)通过上述工作，最终填制出符合地质任务需要的立体地质图。

需要指出的是，立体地质填图中钻孔间距决定于：立体地质填图需要达到的精度、目标地质体及其结构的复杂程度、物探探测目标地质体及其结构的能力(主要是分辨能力、可靠性和精度)。因此，对于不同任务、不同地区、不同物探方法组合，钻孔间距将是不同的，应该在具体工作中逐步确定。

整个立体地质填图的过程是地质和物探共同工作和互相配合的过程，物探解释和编制物探推断立体地质图，以及最终编制的立体地质图均需要地质和物探人员共同完成。

4 充分发挥物探、钻探在立体地质填图中的作用

在固体矿产立体地质填图工作中，物探要“扮演”重要的角色，在深部钻探前，首先对地下一定范围内主要目标地质体分布状况及其结构给出立体的推测，并为钻孔间合理‘勾绘’地质体提供依据。因此，物探立体地质填图的定义应该是“在物探技术能力所及的地下范围内，对物探能探测而地质上也是主要的目标地质体给出立体分布状况及其结构的推测，并绘制成推断立体地质图”。

5 物探在立体地质填图中应注意的问题

(1)地面物探方法应根据目标地质体的物性特点选定。在开始工作之前，要实测岩矿物性，建立地质—物性柱状图，并据此建立目标地质体的地质—地球物理模型，提出探测目标地质体可以采用的物探方法组合和目标地质体的解释标志。要注意分析和研究岩体内部岩性变化、接触带蚀变等引起的物性变化，特别是细微变化，以此作为详细填图的依据。

(2)探测主要地质体常用的物探方法：岩体、火山机构、老变质岩、接触蚀变岩和断裂构造以重力和磁测为主进行圈定或划出，一些情况还需要采用电法或地震法；地层(含老变质岩)及其构造以电法和地震法为主，间或配以重力法和磁法；矿化体以电法或磁法为主进行圈定或划出。

(3)物探方法解决地质问题的能力各不相同。重力法、磁法和电法在定量推断地质体(主要为岩体或某些地层)的顶部埋深时可靠性较大，而这些方法定量推断地质体的底部埋深和下延时可靠性较差；重力法和磁法在描述岩体的详细形态时需要有钻孔或其他物探资料的约束，才能较可靠；电法在沉积地层划分方面优于重力法和磁法，但不如地震法精细，却能较好地圈定含硫化物的地质体和矿化体。

(4)所有定量反演都需要正确选择地质—地球物理模型及其物性参数，并应尽可能得到钻孔或其它物探资料的约束，在立体地质填图工作中应尽可能采用带地形的三维定量反演方法，特别是重力和磁法资料的定量反演。

(5)立体地质填图工作中，要求采用的物探方法是高精度和高分辨率的、物探的资料解释是可靠和精细的、定量方面是更准确的，只有这样才能达到立体地质填图的需要。这些要求对物探来讲是新的挑战，难度很大，在方法技术方面需要有创新，整个工作要做到“周密设计、精心施工和精细解释”。精细解释需要细致分析和找到地质体间物性有规律的细微变化，并充分利用因此而产生的地球物理场间的细微变化。