1:100000 比例尺区域地质图修编方法探讨
——以鄂东南区域地质图修编为例
2022-08-06程孝增刘冬勤尚世超张小波刘俊安
程孝增 王 登 刘冬勤 尚世超 张小波* 周 豹 刘俊安
(1、湖北省地质调查院,湖北 武汉 430034 2、湖北省地质局第一地质大队,湖北 大冶 435100)
地质图件是基础地质工作成果的核心载体,对区域基础地质的研究和认识有重要作用[1]。然而,随着地质调查工作的不断深入、新的地层划分方案的出炉以及地层单元及岩浆岩在地质图上表示方法的改进[2-4],原来的老地质图图面信息已经不能满足当前的应用需求,因此,为及时反映最新的调查成果,地质图图件的更新、优化显得十分必要[5]。通过文献调研,以往关于地质图方面的研究主要集中在数字化制图方面,而关于地质图修编方面的较少[6]。
笔者在搜集并研究大量的资料、参考前人研究成果和充分听取专家意见的基础上,根据此次鄂东南地质图修编工作的经验,结合修编过程中的具体流程,指出了“底图搜集→统一标准→图幅拼接→图面整饰”的修编流程,较好地解决了图件规范统一、相邻图幅接边、美观易读等方面的问题。修编后的地质图得到了升级,集成并更新了近年来分散的地质成果,消除了错漏,优化了地调成果表达。修编工作内容主要包括基础资料搜集、数字图幅修编和修编说明书编写等三方面。
1 基础资料搜集
1.1 明确工作方案
根据区域基础地质工作的情况,选择搜集涉及鄂东南矿集区内的22 幅1:50000 地质图作为底图,统一地层、岩浆岩等标准,缩放成1:100000 后进行相邻图幅间的拼接,最后整理修饰,达到地质图件更新的目的。相较于在原1:100000 地质图件上直接修改,用1:50000 地质图拼接成图,所反映的地质信息更加的详实,可以较全面的反映区域地质情况。
1.2 地质底图搜集
根据确定好的22 幅地质图名称,登录湖北省地质局地质大数据平台,进行相关资料的借阅,最后对借阅到的矢量化地质图进行误差校正处理。
2 数字图幅修编
由于不同的图幅承担单位、完成年代有所不同,所采用的地层划分标准、侵入岩的表示方法等也不统一。因此修编首先要解决的是统一地质单元的划分标准,在此基础上对相邻的图幅进行拼接,然后对整图修饰与检查。
2.1 统一标准
2.1.1 地层
鄂东南地区地层发育比较齐全。自前震旦系至新生界均有出露,仅缺失中、下泥盆统与下石炭统[7]。前震旦系主要为一套中—浅变质岩系,分布于北部大别山南坡和南部大幕山一带。中、上三叠统以上地层主要为陆相碎屑岩,局部夹火山岩。其主要分布于黄石—大冶—灵乡一线以西、梁子湖以东的地区,其中白垩—第三系东湖群—第四系主要分布于长江沿岸和梁子湖、大冶湖、阳新湖盆地及其附近地区。
2.1.2 侵入岩
鄂东南地区岩浆活动频繁,自中新太古代—新生代漫长的地质演化过程中,形成了多期侵入、就位机制多样、成因复杂、演化有序、岩石类型齐全、空间展布与构造背景相契合的系列侵入岩,尤其以燕山期岩浆活动最为频繁,既有岩浆侵入,又有火山喷发,具有多期次活动的特点,岩浆岩分布广泛,侵入岩体自北向南依次分布鄂城、铁山、金山店、灵乡、殷祖、阳新六大岩体和铜绿山、铜山口、峰山洞等130 多个小岩体,出露面积占全区面积的23%左右[8]。
2.2 图面处理
2.2.1 图面缩放
由于当前为1:50000 的图幅,目标图幅为1:100000,工作前需要对当前图幅进行缩放,运用Mapgis 功能对整图进行缩放,具体在secton 中的其他选项下的整图变换功能进行操作,为了保持图面内容显示的完整性,在缩放设置中勾选点参数变换选项。
2.2.2 图面元素整理
图面元素整理分为图面分类整理和统一标准整理两方面。从地质大数据平台搜集而来的1:50000 的图幅,部分是通过1:50000 纸质图件扫描矢量化的结果,部分是近期项目直接汇交的成果,因此图面内容分类有所不同,将图幅所涉及的地层代号、产状、地质界线、地层指引线、剖面图、地层柱状图等分别建立或拆分到一个个单独的点、线、区文件中,并保存为单独的图层,以便于后期的整理合并。
2.2.3 图幅接边
在完成单图幅图面整理的前提下,进行不同图幅间的接边工作。重点包括对不同图幅间地层、侵入岩、构造的接边。图幅接边是本次修编工作的重点,在接边过程中本着尊重前人成果和实事求是的原则,确保接边的准确性。在对地层接边过程中,采用如下的方法:图幅左右两边误差大于3mm 的情况,主动和图幅完成人员取得联系,并查询近年来所完成的大比例尺的地质图,综合分析后作出最佳决策;对于图幅左右两边误差在1~3mm时,取两条线的中间值移线后进行连接;对于误差小于1mm 时,根据图幅两侧的出露情况,顺着出露多的方向连接;同时,对于两侧地质体不一样的情况,搜集区域的大比例尺的地质图进行判别分析,必要时需去现场进行野外勘查,以保证修编工作的准确性与严谨性。
2.3 常见问题处理
由于不同图幅的完成时间及完成单位不尽相同,随着新的地层划分方案的出炉、地层单元及岩浆岩在地质图上表示方法的改进等情况,使得相邻图幅间存在地层、岩浆岩等不一致的情况,这给地质图修编工作带来了一定的困扰,总结修编工作,发现新老规范不统一、地质图接边工作及图件内容表达等问题,这也是修编工作中最常见也是处理起来难度最大的三个问题。
2.3.1 规范统一问题
主要包括地层划分方案的选择、侵入岩的表示两个方面。此次地层划分以《湖北省区域地质志》为标准,对划分标准有变化的地层进行了修订,如二叠纪统一采取了三分方案(以往地质图大多采用二分方案)、原石炭纪船山组地层现划为二叠纪;原1:50000 图上分到段的地层,这里只统一到组;原部分图幅大冶组分为七段,这里拆分为了嘉陵江组和大冶组两部分;在侵入岩的表示方法中,存在表示方法和代号表示符号不一致的问题。原图幅中对侵入岩的表示方法较为混乱,有根据“岩性+期次”和“岩性”表示的,也有根据“岩性+时代”表示的,本次侵入岩统一采用“岩性+时代”的表达方法,在表示符号上,不同图幅也存在不一致的情况,如qη(石英二长岩),参考《区域地质图例》后调整为ηο,这里以殷祖、三溪口、鄂城等图幅的修编为例进行说明,见表1。
表1 部分修编图幅地质单元代号修改前后对照表
2.3.2 相邻图幅接边问题
图幅接边是本次修编工作的重难点,当发现不同图幅间两侧地质单元不一致时,应当本着尊重前人成果的原则,查阅相关的资料进行判断,必要时和原图编制人员取得联系,仔细研究造成不一致的原因,结合最新的认识,重新修订图幅信息,保证相邻图幅连接的准确性,并及时做好修改记录,以便于后续编写地质图修编说明书,具体可参见图1。在图1 中,三溪口幅和阳新县幅,由于完成的时间不同,两侧地层的划分方案不同,如对嘉陵江组(T1-2j)认识不同,对段的分法存在不一致的情况,导致接图处存在问题。参考柱状图中的岩性描述及《湖北省区域地质志》,原三溪口幅和阳新县幅中的嘉陵江组一段(T1-2j1)现在归为大冶组地层。
图1 部分相邻图幅接边处修编前后对比图
2.3.3 图面地质单元显示问题
由于此次修编工作的底图是1:50000 地质图件,当整体转化为1:100000 图件时,有些文字注记和地质代号较为密集杂乱,图面存在信息过重、不清晰的问题,这种情况下,本着尊重前人成果的基础上,采用增加指引线的方式对地质体代号合理标注,力求使得图面信息简洁明了、美观易读。此外,还有些地质信息本身范围较小,当缩放成1:100000 图时,在不影响纸质图件有效显示的情况下,做了尽可能大的保留,但是对于图面宽度不到1mm,实在不能保留的,选择了合并处理,如黄龙组(C2h)和大埔组(C2d)地层合并成了黄龙大埔并层(C2d-h),三叠系上统的大隆组(P3d)、下窑组(P3x)和龙潭组(P3l)地层只保留到了三叠系上统(P3)。
2.4 整饰与检查
2.4.1 整饰
在地质体代号已修改的基础上,对图面其他显示内容进行调整,主要包括行政、地理、产状等符号的放置位置进行调整,做到图面内容不相互堆叠,不影响正常的显示。其次根据图面地层单元的出露情况,制作综合地层柱状图,注意要统筹整个图幅,对不同厚度的地层做出相应的缩放处理,做到地质单位表达的准确性与完整性。
2.4.2 图件检查与修改
在以上内容全部修改完成后,为了避免在制图操作过程中存在漏洞,保证修编工作的准确性,需要把修改后的图件打印成纸质版,采用划分网格的方法,按照图面内容逐个进行检查与修改,反复重复以上操作,直到图面显示内容准确无误。
2.4.3 生成1:100000 图框
根据图幅四个顶点的坐标,在投影转换模式下,选择绘制投影经纬网功能生成1:100000 图框,注意选择对应的经纬网参数,并以该图框为标准,对修改后的图幅进行误差校正。最后对图框的外边框参数进行调整,从而使整个图幅看起来美观大方。
2.5 修编资料整理
不同图幅都要有地质代号修改前后的对比记录表,以便后续整理和查阅,同时,针对接边工作,特别是存在疑问的地质体,全程做好记录。
3 修编说明书编写
前人对1:100000 地质图修编研究较少,可供参考的资料较少,而本次修编工作修改的内容较多,特别是对接边过程中两侧地质体存在不一致的情况做了处理,为了便于后续读者了解本次修编工作的思路及对问题的处理方案,针对本次修编工作编写了修编说明书。
修编说明书的编写,首先明确本次修编的目的意义及项目来源,对本次修编工作的主体思路进行介绍,其次针对修编工作的具体步骤进行介绍,如对修编底图来源进行说明,对地质单位划分的标准进行概括,并参照《湖北省区域地质志》对各个地层单元的分别介绍,最后对编图工作取得的成果及存在的主要问题进行简要说明。
4 结论
4.1 总结了鄂东南1:100000 区域地质图修编工作经验,指出了“底图搜集→统一标准→图幅拼接与整饰→说明书修编”的修编基本流程,在缺少行业相关规范指导的前提下,探索出修编工作的方法及流程,为类似图件的编制提供了一定的参考依据。
4.2 根据鄂东南22 幅区域地质调查成果的修编经验,对修编过程中遇到的常见问题,如地质单位标准统一、不同图幅接边和图面美观等问题,作出了解答和举例说明。
4.3 1:100000 鄂东南地质图修编工作作为“长江中下游铁铜成矿带鄂东南矿集区深部探测与深部找矿”项目的组成部分,区域地质图的修编具有重要的基础性意义,更有利于深部探测与深部找矿项目的有效开展。