關(guān)于立體地質(zhì)填圖一些技術(shù)問題的意見

孫 文 珂

(原國土資源部咨詢研究中心，北京 100035)

為了固體礦產(chǎn)的深部找礦需要，立體地質(zhì)填圖已提到日程，并布置了試點工作，由于實踐少，人們的認(rèn)識不同，甚至有模糊之處是正常的。本文就立體地質(zhì)填圖的一些技術(shù)問題發(fā)表意見，供有關(guān)方面參考。

1 立體地質(zhì)填圖的必要性

地質(zhì)工作發(fā)展到現(xiàn)階段，不論是為了固體礦產(chǎn)的深部找礦，還是其他目的，均需要了解深部的地質(zhì)情況，為此地質(zhì)工作將要在一些地區(qū)開展立體地質(zhì)填圖，已是事在必行，也是固體礦產(chǎn)地質(zhì)工作的必然發(fā)展方向。在20世紀(jì)80年代，固體礦產(chǎn)立體地質(zhì)填圖已在長江中下游等地區(qū)進(jìn)行了試驗性工作，在深部找礦方面取得了好的效果。前蘇聯(lián)在20世紀(jì)60～70年代開展了立體地質(zhì)填圖的研究和試點，并編寫了《稀有金屬礦區(qū)立體地質(zhì)填圖》方法參考書。油氣和煤炭勘查，必須了解深部地質(zhì)情況，特別是沉積地層的構(gòu)造，為此，采用地震等物探方法與鉆探結(jié)合的勘查摸式，獲得立體地質(zhì)構(gòu)造圖，早已是較成熟的常規(guī)地質(zhì)工作。我國近年城市地質(zhì)工作也開始了淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的立體地質(zhì)填圖試點。

2 立體地質(zhì)填圖的目標(biāo)內(nèi)容和精度

立體地質(zhì)填圖需要填制的目標(biāo)地質(zhì)體的內(nèi)容及其填圖精度由立體地質(zhì)填圖的地質(zhì)任務(wù)決定，對于不同地區(qū)和不同地質(zhì)任務(wù)，需要了解的主要地下目標(biāo)地質(zhì)體是不同的。固體礦產(chǎn)的立體地質(zhì)填圖目的是為了找深部礦，立體地質(zhì)填圖的內(nèi)容是成礦、控礦地質(zhì)體及其構(gòu)造。例如，找某類沉積礦，地質(zhì)工作的主要地下目標(biāo)地質(zhì)體是某個標(biāo)志地層及其構(gòu)造的情況；又如，找接觸型的礦，地質(zhì)工作的主要地下目標(biāo)地質(zhì)體是某類巖體和某種地層的接觸情況?？傊?，并無必要按地表區(qū)域地質(zhì)填圖要求將地下地質(zhì)體全填出來，實際也無可能，特別是填圖的開始階段，只能先從主要地下目標(biāo)地質(zhì)體入手，并且是粗線條和概略的，逐步細(xì)化和準(zhǔn)確。

3 立體地質(zhì)填圖的主要步驟

固體礦產(chǎn)立體地質(zhì)填圖的主要步驟可以設(shè)想如下：

(1)在收集和綜合研究區(qū)內(nèi)已有的地質(zhì)、物探等資料基礎(chǔ)上，根據(jù)地質(zhì)工作的任務(wù)目標(biāo)和本地區(qū)的具體地質(zhì)情況，提出立體地質(zhì)填圖的主要地下目標(biāo)地質(zhì)體(如隱伏巖體、巖體與圍巖接觸界面、標(biāo)志層、主要斷裂帶等)及其可能的立體結(jié)構(gòu)模型；

(2)物探據(jù)此選擇相應(yīng)的方法組合開展面積和剖面性工作，同時進(jìn)行地質(zhì)路線調(diào)查和巖礦物性測定，綜合區(qū)內(nèi)已有的地質(zhì)和鉆孔資料，對物探資料進(jìn)行定性和定量解釋，提出物探推斷立體地質(zhì)圖，根據(jù)需要編制相應(yīng)的地表地質(zhì)圖；

(3)鉆探驗證物探推斷立體地質(zhì)圖，同時進(jìn)行測井(實測巖礦物性)和井中物探，編制鉆孔地質(zhì)柱狀圖和物性柱狀圖，通過鉆孔詳細(xì)了解地下實際地質(zhì)情況，經(jīng)再解釋并修改原來的推斷；

(4)根據(jù)對主要地下目標(biāo)地質(zhì)體詳細(xì)了解的需要，在修改后的推斷立體地質(zhì)圖基礎(chǔ)上，用一定間距的鉆探進(jìn)一步詳細(xì)了解地下地質(zhì)情況，并再次驗證和修改推斷，在這一過程中要運用井中物探方法，探測井周邊和井間主要地下目標(biāo)地質(zhì)體較詳細(xì)的情況；

(5)以鉆孔實見為控制，以地面、井中物探的推斷為依據(jù)，根據(jù)本地區(qū)地質(zhì)基本特點和成礦、控礦地質(zhì)規(guī)律，運用內(nèi)插和外推的辦法，通過綜合研究，逐步細(xì)化鉆孔間及其周邊立體地質(zhì)圖的內(nèi)容；

(6)通過上述工作，最終填制出符合地質(zhì)任務(wù)需要的立體地質(zhì)圖。

需要指出的是，立體地質(zhì)填圖中鉆孔間距決定于：立體地質(zhì)填圖需要達(dá)到的精度、目標(biāo)地質(zhì)體及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、物探探測目標(biāo)地質(zhì)體及其結(jié)構(gòu)的能力(主要是分辨能力、可靠性和精度)。因此，對于不同任務(wù)、不同地區(qū)、不同物探方法組合，鉆孔間距將是不同的，應(yīng)該在具體工作中逐步確定。

整個立體地質(zhì)填圖的過程是地質(zhì)和物探共同工作和互相配合的過程，物探解釋和編制物探推斷立體地質(zhì)圖，以及最終編制的立體地質(zhì)圖均需要地質(zhì)和物探人員共同完成。

4 充分發(fā)揮物探、鉆探在立體地質(zhì)填圖中的作用

在固體礦產(chǎn)立體地質(zhì)填圖工作中，物探要“扮演”重要的角色，在深部鉆探前，首先對地下一定范圍內(nèi)主要目標(biāo)地質(zhì)體分布狀況及其結(jié)構(gòu)給出立體的推測，并為鉆孔間合理‘勾繪’地質(zhì)體提供依據(jù)。因此，物探立體地質(zhì)填圖的定義應(yīng)該是“在物探技術(shù)能力所及的地下范圍內(nèi)，對物探能探測而地質(zhì)上也是主要的目標(biāo)地質(zhì)體給出立體分布狀況及其結(jié)構(gòu)的推測，并繪制成推斷立體地質(zhì)圖”。

5 物探在立體地質(zhì)填圖中應(yīng)注意的問題

(1)地面物探方法應(yīng)根據(jù)目標(biāo)地質(zhì)體的物性特點選定。在開始工作之前，要實測巖礦物性，建立地質(zhì)—物性柱狀圖，并據(jù)此建立目標(biāo)地質(zhì)體的地質(zhì)—地球物理模型，提出探測目標(biāo)地質(zhì)體可以采用的物探方法組合和目標(biāo)地質(zhì)體的解釋標(biāo)志。要注意分析和研究巖體內(nèi)部巖性變化、接觸帶蝕變等引起的物性變化，特別是細(xì)微變化，以此作為詳細(xì)填圖的依據(jù)。

(2)探測主要地質(zhì)體常用的物探方法：巖體、火山機構(gòu)、老變質(zhì)巖、接觸蝕變巖和斷裂構(gòu)造以重力和磁測為主進(jìn)行圈定或劃出，一些情況還需要采用電法或地震法；地層(含老變質(zhì)巖)及其構(gòu)造以電法和地震法為主，間或配以重力法和磁法；礦化體以電法或磁法為主進(jìn)行圈定或劃出。

(3)物探方法解決地質(zhì)問題的能力各不相同。重力法、磁法和電法在定量推斷地質(zhì)體(主要為巖體或某些地層)的頂部埋深時可靠性較大，而這些方法定量推斷地質(zhì)體的底部埋深和下延時可靠性較差；重力法和磁法在描述巖體的詳細(xì)形態(tài)時需要有鉆孔或其他物探資料的約束，才能較可靠；電法在沉積地層劃分方面優(yōu)于重力法和磁法，但不如地震法精細(xì)，卻能較好地圈定含硫化物的地質(zhì)體和礦化體。

(4)所有定量反演都需要正確選擇地質(zhì)—地球物理模型及其物性參數(shù)，并應(yīng)盡可能得到鉆孔或其它物探資料的約束，在立體地質(zhì)填圖工作中應(yīng)盡可能采用帶地形的三維定量反演方法，特別是重力和磁法資料的定量反演。

(5)立體地質(zhì)填圖工作中，要求采用的物探方法是高精度和高分辨率的、物探的資料解釋是可靠和精細(xì)的、定量方面是更準(zhǔn)確的，只有這樣才能達(dá)到立體地質(zhì)填圖的需要。這些要求對物探來講是新的挑戰(zhàn)，難度很大，在方法技術(shù)方面需要有創(chuàng)新，整個工作要做到“周密設(shè)計、精心施工和精細(xì)解釋”。精細(xì)解釋需要細(xì)致分析和找到地質(zhì)體間物性有規(guī)律的細(xì)微變化，并充分利用因此而產(chǎn)生的地球物理場間的細(xì)微變化。