西北地區(qū)區(qū)域地球物理調(diào)查工作現(xiàn)狀與展望

唐小平，馮治漢，劉生榮，郭培虹，楊尚倍

（中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054）

區(qū)域地球物理調(diào)查作為基礎(chǔ)地質(zhì)、油氣與金屬區(qū)域成礦（藏）背景調(diào)查的一項重要工作，是逐步提高對地球內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)特征與物質(zhì)組成認(rèn)識的一項重要手段（孫文珂等，1997）。經(jīng)過近70年的發(fā)展，逐步形成了以重力測量和航磁為主，深部剖面探測為輔的學(xué)科與方法技術(shù)體系。區(qū)域地球物理調(diào)查以1∶100萬～1∶20萬區(qū)域地球物理調(diào)查為主。近年來，為了更好的服務(wù)資源能源探測，查清重要成礦帶、盆地和盆山結(jié)合部的精細(xì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，采用重力測量、電磁格網(wǎng)和地震探測等方法，逐步發(fā)展了1∶5萬或1∶10萬綜合物探區(qū)域調(diào)查方法。

中國的西北地區(qū)幅員遼闊，行政區(qū)劃包括新疆、甘肅、陜西、青海、寧夏、陜西及內(nèi)蒙古西部等?。▍^(qū)），面積約320萬km2，區(qū)域內(nèi)能源資源豐富，富含鋁、鐵、銅、鉛鋅、鋰、鉀鹽、油、氣及氦等金屬和非金屬資源；水資源匱乏，大多處于干旱-半干旱區(qū)，降雨稀少，河流以內(nèi)流型為主，下游鹽漬化、荒漠化嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱；自然災(zāi)害頻發(fā)，黃土塌陷、泥石流時有發(fā)生。經(jīng)過近70年的發(fā)展，西北地區(qū)區(qū)域地球物理作為全國區(qū)域地球物理的一個重要組成部分，形成了以重力、航磁面積覆蓋為主，深部探測骨干剖面穿插為輔的基本格局，基本實現(xiàn)了1∶100萬和1∶50萬重力全覆蓋，重要成礦區(qū)帶大部覆蓋1∶20萬或1∶25萬區(qū)域重力（孫文珂等，2019）；航磁已實現(xiàn)了1∶20萬～1∶100萬覆蓋，重點成礦區(qū)帶和礦集區(qū)基本實現(xiàn)1∶5萬覆蓋；西北地區(qū)由中國科學(xué)院、中國地質(zhì)科學(xué)院、國家地震局等單位共計完成24條深部探測剖面（雄小松等，2010；董樹文等，2012）。

整體來講，西北區(qū)域地球物理調(diào)查工作涵蓋時間較長，參與單位較多，且受當(dāng)時勘查目標(biāo)、儀器發(fā)展、工作手段、定位精度等方面的限制，存在老資料精度較低、原始記錄不全等問題，并且相較于東部省份，西北地區(qū)在工作程度、資料研究程度與綜合利用等方面均明顯落后于東部地區(qū)，這就決定了西北地區(qū)區(qū)域地球物理未來的發(fā)展趨勢與任務(wù)調(diào)整。新時期隨著勘查精度需求的不斷提高，將繼續(xù)向多方法、多參數(shù)空-地-協(xié)同三維勘查、區(qū)域監(jiān)測等方向發(fā)展。筆者將從歷史發(fā)展的角度出發(fā)，重點梳理西北地區(qū)重力測量、航磁工作、深部探測和地球物理綜合研究等工作現(xiàn)狀，并結(jié)合西北地區(qū)工作實際，提出下一步工作的建議。

1 西北地區(qū)區(qū)域地球物理調(diào)查現(xiàn)狀

1.1 西北地區(qū)重力工作進(jìn)展

西北地區(qū)重力測量工作開始于1940年初，由勘探地球物理學(xué)的前輩翁文波先生首先在玉門油田使用了重力勘探。新中國建國以來，在西北地區(qū)開展了以石油普查、地震預(yù)測和地球形狀測量為目的的區(qū)域重力測量，以鉻鐵礦等礦產(chǎn)為主的大比例尺礦區(qū)重力勘探。先后由原石油部、地質(zhì)部、國家地震局、國家測繪局和總參測繪局等部門進(jìn)行了不同比例尺、不同精度的工作。1978年開始，由孫文珂先生等地球物理學(xué)家倡導(dǎo)，在全國開展系統(tǒng)正規(guī)的區(qū)域重力調(diào)查工作。主要工作由原地礦系統(tǒng)地球物理勘探單位實施（圖1）。

1.1.1 1∶50萬～1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查

西北地區(qū)1∶50萬～1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查開始于1978年。其中，陜西省1983～1990年完成了1∶50萬區(qū)域重力調(diào)查和重力老資料改算工作；20世紀(jì)90年代中期，甘肅省完成東部1∶50萬、西部1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查；青海省于20世紀(jì)90年代中期完成青海北部1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查，從1999年在青海南部開始新一輪地質(zhì)大調(diào)查，到2006年全部完成1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查；新疆于20世紀(jì)90年代中期完成東天山及北疆地區(qū)1∶100萬比例尺的區(qū)域重力調(diào)查；西昆侖地區(qū)1∶100萬比例尺區(qū)域重力調(diào)查于1999年新一輪地質(zhì)大調(diào)查開始，到2006年全部完成。塔里木、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木等大型盆地1∶100萬區(qū)域重力數(shù)據(jù)由原石油部提供的重力數(shù)據(jù)改算；寧夏除早期石油重力工作外，未開展1∶50萬～1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查工作。截至目前，西北地區(qū)除西昆侖、西天山及阿爾泰北部高山深切割山區(qū)留有部分空白區(qū)外，1∶50萬～1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查基本達(dá)到全覆蓋

圖1 西北地區(qū)重力工作程度示意圖（截止2021年）Fig.1 Schematic diagram of gravity working degree in Northwest China

1.1.2 1∶20萬～1∶25萬區(qū)域重力調(diào)查

西北地區(qū)系統(tǒng)的1∶20萬區(qū)域重力調(diào)查工作始于1978年，除寧夏回族自治區(qū)于1980～1989年完成全覆蓋外，其他各?。▍^(qū)）1∶20萬區(qū)域重力調(diào)查工作主要分布在秦嶺、祁連中西段、東天山、新疆甘肅北山、新疆北部、青海東昆侖、阿爾金及三江北段等地區(qū)。截止2021年，西北五?。▍^(qū)）共完成1∶20萬～1∶25萬區(qū)域重力調(diào)查總面積133.46萬km2（不包含石油等部門完成的工作），占西北地區(qū)總面積的42.9%。

1.1.3 大比例尺重力測量工作

西北地區(qū)1∶5萬～1∶2.5萬和更大比例尺重力勘查主要為礦區(qū)重力普查、油氣勘探等服務(wù)，除石油重力勘探外，以金屬礦普查為目標(biāo)的1∶5萬重力測量僅在新疆東天山土屋—延?xùn)|地區(qū)完成1 000 km2，礦區(qū)重力測量工作一般面積較小，或者僅為剖面工作。

1.1.4 西北地區(qū)重力資料精度概述

西北地區(qū)系統(tǒng)重力調(diào)查工作，比例尺有1∶100萬、1∶50萬、1∶20萬和1∶5萬。2009年以來，為了和國際分幅標(biāo)準(zhǔn)接軌，將區(qū)域重力調(diào)查比例尺由1∶20萬調(diào)整為1∶25萬，實際工作網(wǎng)度和精度仍采用1∶20萬區(qū)域重力調(diào)查要求，只是工作范圍以1∶25萬標(biāo)準(zhǔn)圖幅進(jìn)行。其中，1∶100萬區(qū)域重力在新疆天山山脈、阿爾泰山、艾比湖、昆侖山等深切割地區(qū)和無法通行地區(qū)留有部分空白區(qū)，在使用這些地區(qū)資料時應(yīng)予以注意；塔里木、柴達(dá)木等大型盆地利用石油部門路線重力測量資料，其余地區(qū)重力測點平均密度大約為每135 km2一個重力點；1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查數(shù)據(jù)精度大體可分為2個階段：第一階段為1998年以前，這一階段由于測點位置和高程均采用1∶5萬地形圖確定，部分地區(qū)采用1∶10萬地形圖定點，其定位及高程精度受地形圖精度限制，定位精度相對較低，儀器大部分采用國產(chǎn)ZSM-Ⅳ、Ⅴ或者WORDEN等中精度重力儀，布格重力異?？偩茸钊踔禐椤?.293×10-5m/s2；第二階段從1999年開始，測點定位采用單頻和雙頻GPS，重力儀除部分仍應(yīng)用中精度重力儀外，不少單位開始使用LCR型、CG-5型高精度重力儀，這一階段布格重力異?？偩群糜凇?.0×10-5m/s2。

1∶50萬區(qū)域重力調(diào)查工作主要分布在陜西省境內(nèi)和甘肅東部，重力測點平均密度為每19.8 km2一個重力點，布格異?？偩葍?yōu)于±0.98×10-5m/s2。

1∶20萬和1∶25萬區(qū)域重力調(diào)查工作主要分布在各重要成礦帶，測點密度約6 km2一個重力點。第一階段為1998年以前，這一階段由于測點位置采用1∶2.5萬航空照片確定，高程采用氣壓計測高方法獲取，定位精度相對較低，儀器大部分采用國產(chǎn)ZSM-Ⅳ、Ⅴ或者WORDEN等中精度重力儀，布格重力異?？偩葍?yōu)于±0.66×10-5m/s2（實際可能更低）；第二階段從1999年開始，測點定位采用單頻和雙頻GPS進(jìn)行，重力儀除部分仍應(yīng)用中精度重力儀外，不少單位開始使用LCR型、CG-5型高精度重力儀，這一階段布格重力異?？偩群糜凇?.5×10-5m/s2。

1.2 西北地區(qū)航磁工作程度

西北地區(qū)航磁工作始于1961年，主要由原國土資源航空物探遙感中心完成，原冶金部航空物探大隊在少量鐵礦帶進(jìn)行了小面積測量。區(qū)域航磁工作比例尺為1∶100萬、1∶50萬、1∶20萬、1∶10萬、1∶5萬、1∶2.5萬，截止2016西北地區(qū)完成的各種比例航磁工作見圖2（范正國等，2007；朱英，2013；朱衛(wèi)平等，2014）。

1∶50萬～1∶100萬航空磁測包括新疆羅布泊阿拉善、青藏高原中西部、天山地區(qū)、準(zhǔn)噶尓盆地、塔里木盆地、吐魯番哈密、青海中南及西南、祁連山地區(qū)等。航磁飛行的時間大都集中在20世紀(jì)80年代中期以前，基本覆蓋了距國界30 km內(nèi)的全區(qū)。飛行高度為100～4 000 m，一般采用光泵磁力儀，以目視領(lǐng)航為主，測量精度為2～15 nT（熊盛青等，2014，2016）。

1∶20萬航磁在1966～2005年完成，主要在青海西寧、內(nèi)蒙鄂爾多斯、柴達(dá)木東部邊緣、甘肅甘南、青海南部、陜甘寧交界區(qū)、新疆塔里木西部、新疆塔里木東北及額爾多斯北部等地區(qū)完成。飛行高度為>300～1 200 m，一般采用光泵磁力儀，以目視領(lǐng)航為主，測量精度為2～11 nT（熊盛青等，2018）。

圖2 西北地區(qū)航磁工作程度示意圖（截止2016年）Fig.2 Schematic diagram of aeromagnetic working degree in Northwest China

1∶10萬航磁在1960～1998年完成，主要在新疆托里、新疆塔克扎勒阿爾曼、準(zhǔn)噶爾盆地周緣、秦嶺中東部大巴山、青海柴達(dá)木、寧夏同心—賀蘭山、甘肅龍首山潮水盆地、青海柴達(dá)木中部、秦嶺西段武都略陽、新疆伊犁新源及新疆庫爾勒尉犁等地區(qū)完成。飛行高度為60～800 m，一般采用光泵磁力儀，以目視領(lǐng)航為主，測量精度為5 nT左右。

1∶5萬～1∶2.5萬航磁在1966～2000年完成，主要分布在新疆東天山、準(zhǔn)噶爾西緣等重要成礦帶。飛行高度為50～500 m，一般采用光泵磁力儀，以目視領(lǐng)航為主，測量精度為2～12 nT左右。

1.3 西北地區(qū)深部探測現(xiàn)狀

自20世紀(jì)70年代以來，在中國西北地區(qū)進(jìn)行了大量的深部探測工作（圖3）。其中，深地震探測方法包括深地震測深、深地震反射和寬頻帶地震觀測3種方法（熊小松等，2010）。深地震測深方法利用人工爆破激發(fā)的地震波研究地殼結(jié)構(gòu)，是地殼深部探測工作的主要手段。自1974年至今，在西北地區(qū)完成了“門源-平?jīng)?渭南”、“靈臺-阿木去乎”、“成縣-西吉”、“阿克賽-可可托海-敦煌-都蘭”、“格爾木-額濟納旗”、“獨山子-泉水溝”、“沙雅-布爾津”、“塔什庫爾干-伽師-阿合奇”、“莎車-阿圖什-拖云”、“西吉-中衛(wèi)”、“瑪沁-蘭州-靖邊”、“庫爾勒-吉米薩爾”、“大柴旦-若羌-拜城”、“奇臺-克拉瑪依-額敏”、“魚泉-咸陽-延川”、“竹山-渭南-延安-白云鄂博”及“阿拉善-靖邊-甘泉-鄭州”等17條深地震測深剖面（趙俊猛，2005；Zhao et al.，2006，2008）。

深地震反射是刻畫地殼上地幔精細(xì)結(jié)構(gòu)的最有效手段。自1993年以來，西北地區(qū)共完成深地震反射剖面7條，合計長度670余km，包括北祁連-河西走廊剖面（吳宣志等，1995）、橫跨烏魯木齊凹陷南北向剖面（Wang et al.，2001）、西昆侖-塔里木剖面、阿爾金-塔里木剖面（高銳等，2000，2001）、天山北緣同準(zhǔn)噶爾盆地之間的剖面（劉保金等，2007）、伽師地震區(qū)剖面（楊卓欣等，2006）及“西南天山-塔里木盆地主動源地震反射剖面”（高銳等，2002）。除此之外，隨著數(shù)字化觀測技術(shù)及流動臺站觀測的迅速發(fā)展，寬頻地震觀測方法被廣泛采用。中國地震局在橫跨中國境內(nèi)天山的西段、中段及東段實施了3條南北向的轉(zhuǎn)換波地震測深剖面（邵學(xué)鐘等，1996；張家茹等，1998）。1998年，中法合作完成了穿越阿爾金和天山的“若羌-芒崖”、“克拉瑪依-庫車”寬頻地震觀測剖面（姜枚等，1999）。隨后，中國地震局、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)所及南京大學(xué)分別在橫穿天山造山帶、西昆侖山前、伽師強震區(qū)及青藏高原東北緣等開展了相應(yīng)的寬頻地震探測（劉啟元等，2000；陳九輝等，2005；李昱等，2007）。這些深地震探測剖面結(jié)果表明，比起中國其他地區(qū),西北地區(qū)莫霍面無論是埋深還是形態(tài)均變化最大, 反映出受印度板塊與歐亞板塊碰撞遠(yuǎn)程效應(yīng)影響, 西北地區(qū)地殼整體變形強烈。同樣，大地電磁方法是探測活動構(gòu)造帶深部分段結(jié)構(gòu)及地震區(qū)深部結(jié)構(gòu)的有效方法之一。在中國大陸多個重要構(gòu)造邊界，如青藏高原周緣邊界帶等，開展過大量的大地電磁測深方法研究工作，取得了一系列的重要地學(xué)成果。例如，“土默特右旗-綏德”剖面、“烏拉特中旗-寶雞北”剖面、“廣元-通渭”剖面、“廣元-靈臺”剖面、“烏蘭-銀額盆地南緣” 剖面、“定西-環(huán)線”剖面、“合作-大井”剖面、“榆中-大橋鎮(zhèn)”和“隴西-黃陵”剖面（許林斌等，2017；詹艷等，2014；金勝等，2012；閔剛等，2017；韓松等，2016）。

深地震測深剖面：①.門源-平?jīng)?渭南剖面；②.靈臺-阿木去乎剖面；③.成縣-西吉剖面；④.阿克賽-可可托海-敦煌-都蘭剖面；⑤.格爾木-額濟納旗剖面；⑥.獨山子-泉水溝剖面；⑦.沙雅-布爾津剖面；⑧.塔什庫爾干-伽師-阿合奇剖面；⑨.莎車-阿圖什-拖云剖面；⑩.西吉-中衛(wèi)剖面；.瑪沁-蘭州-靖邊剖面；.庫爾勒-吉米薩爾剖面；.大柴旦-若羌-拜城剖面；.奇臺-克拉瑪依-額敏剖面；.魚泉-咸陽-延川剖面；.竹山-渭南-延安-白云鄂博剖面；.阿拉善-靖邊-甘泉-鄭州剖面；深地震反射剖面：.北祁連-河西走廊剖面；.橫跨烏魯木齊凹陷南北向剖面；.西昆侖-塔里木剖面；.阿爾金-塔里木剖面；.天山北緣-準(zhǔn)噶爾盆地剖面；.伽師地震區(qū)剖面；.西南天山-塔里木盆地主動源地震反射剖面；大地電磁測深剖面：△ .土默特右旗-綏德剖面；△ .烏拉特中旗-寶雞北剖面；△ .廣元-通渭剖面；△ .廣元-靈臺剖面；△ .烏蘭-銀額盆地南緣剖面；△ .定西-環(huán)線剖面；△ .合作-大井剖面；△ .榆中-大橋鎮(zhèn)剖面； △ .隴西-黃陵剖面圖3 西北地區(qū)部分深部探測剖面示意圖Fig.3 Schematic diagram of some deep exploration sections in Northwest China

1.4 西北地區(qū)地球物理綜合研究

2006～2012年，在“西北地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評價”項目中進(jìn)行了西北地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評價重磁資料應(yīng)用研究工作，同時進(jìn)行陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆5個省級重磁資料應(yīng)用研究工作。上述工作取得的一系列成果：①系統(tǒng)收集了西北地區(qū)1∶100萬、1∶50萬、1∶25萬、1∶20萬等區(qū)域重力調(diào)查數(shù)據(jù)資料；中國國土資源航空物探遙感中心、冶金等部門完成的1∶100萬、1∶50萬、1∶20萬、1∶10萬、1∶5萬、1∶2.5萬航磁數(shù)據(jù)資料和部分地磁資料，以及西北五?。▍^(qū)）重磁資料應(yīng)用成果；編制了西北地區(qū)重力、航磁、地磁工作程度圖、西北地區(qū)重磁系列圖件和推斷解釋成果圖件，為西北地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評價提供了重、磁基礎(chǔ)圖件及解釋推斷地質(zhì)構(gòu)造信息。②對西北地區(qū)巖石、地層密度和磁性資料進(jìn)行了系統(tǒng)整理，并對各成礦帶巖石和地層密度、磁性特征進(jìn)行了分析總結(jié)，為重磁解釋提供了地質(zhì)、地球物理依據(jù)。③在對西北地區(qū)局部重、磁異常解釋的基礎(chǔ)上，圈定中新生代沉積盆地或局部沉積凹陷共計639個，并對已知大型沉積盆地的重磁場特征進(jìn)行了分析研究；在西北地區(qū)共推斷各類巖漿巖體557處，其中中酸性侵入巖252個，中基性侵入巖110個，基性侵入巖73個，超基性侵入巖34個，火山巖88個，并選擇有代表性的異常進(jìn)行了定量解釋；以各省編制的1∶50萬航磁圖為基礎(chǔ)，參考大比例尺磁異常、重力異常及地質(zhì)等資料，在西北地區(qū)推斷變質(zhì)巖146處。④以重磁資料為主，結(jié)合地質(zhì)、航磁、深部地震及遙感等資料，編制了西北地區(qū)各礦種預(yù)測工作區(qū)分布圖；并優(yōu)選了60個不同礦種預(yù)測工作區(qū)，對其重磁場特征進(jìn)行了分析研究。

在細(xì)化成礦帶綜合研究方面，在2010～2015年，先后在東天山-北山重要成礦帶、阿爾泰-準(zhǔn)噶爾北緣重要成礦帶和阿爾金-東昆侖成礦帶進(jìn)行了區(qū)域地球物理成果集成與方法技術(shù)研究工作，取得了一系列的研究進(jìn)展和成果：①系統(tǒng)收集3個成礦帶區(qū)域重力調(diào)查數(shù)據(jù)、航磁及部分地磁數(shù)據(jù)，建立起了不同比列尺、不同來源的數(shù)據(jù)融合與拼接方法技術(shù)體系。②系統(tǒng)收集了3個成礦帶不同年代巖石、地層密度和磁性資料，分類統(tǒng)計研究區(qū)內(nèi)各成礦帶地層、巖石的密度、磁性及電性特征，為后續(xù)資料處理和綜合解釋提供依據(jù)。③新圈定了一批隱伏和半隱伏巖體，為區(qū)域找礦與覆蓋區(qū)填圖選取提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。④對研究區(qū)各成礦帶重要斷裂劃分與性質(zhì)厘定、區(qū)域成礦背景研究、大地構(gòu)造區(qū)劃、區(qū)域地質(zhì)界線的厘定等工作研究提供了大量新的證據(jù)。⑤助推了新疆大白地-雅滿蘇北山、新疆康古爾-馬頭灘金、新疆哈密市彩霞山-赤龍峰等一批綜合物探項目的開展，取得了較好的找礦效果。

總體來講，中國陸地全境基本實現(xiàn)了1∶100萬（1∶50萬）重力覆蓋，東部地區(qū)實現(xiàn)了1∶20萬或1∶25萬區(qū)域重力全覆蓋，京津冀、環(huán)渤海灣、長三角等地區(qū)基本實現(xiàn)了1∶5萬區(qū)域重力覆蓋。相較于東部地區(qū)，西北地區(qū)區(qū)域重磁覆蓋程度與覆蓋精度均有較大差距，整體呈現(xiàn)空白區(qū)大、老資料多，集成研究程度低等特點。以區(qū)域重力為例，1∶25萬區(qū)域重力尚有空白區(qū)126萬km2，各大盆地基本為2000年以前開展的低精度重力資料，部分資料存在記錄不全、地形改正精度較低等問題；1∶5萬區(qū)域重力工作除東天山、柴達(dá)木較為連片以外，其他地區(qū)均只在個別圖幅開展工作，整體工作以地方為主。另外，西北地區(qū)航磁1∶5萬基本覆蓋東秦嶺成礦帶、祁連-西秦嶺成礦帶、東天山-北山成礦帶、阿爾泰成礦帶、阿爾金-東昆侖成礦帶及三江源-巴彥喀拉成礦帶等7大成礦帶及銀額盆地，但其他盆地的覆蓋度仍然是1∶100萬（1∶50萬）尺度的老資料，由于測量比例尺太小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足地質(zhì)找礦的需求。

2 西北地區(qū)區(qū)域地球物理工作展望

2.1 持續(xù)推進(jìn)西北盆山系基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與應(yīng)用

西北地區(qū)礦產(chǎn)能源豐富，生態(tài)環(huán)境脆弱，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，是中國自然資源綜合調(diào)查的主戰(zhàn)場。但總體來看，西北地區(qū)深部和盆地及盆山結(jié)合部的面積性資料相對較少，在“全力支撐能源、礦產(chǎn)、水和其他戰(zhàn)略資源安全保障、精心服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)和自然資源管理中心工作”的總方針的指引下，區(qū)域地球物理工作程度難以支撐龐大而繁重的綜合地質(zhì)調(diào)查任務(wù)，急需立足長遠(yuǎn)需求，積極推動與部署地球物理工作，進(jìn)而更好的服務(wù)國家能源資源安全、國防建設(shè)與重大戰(zhàn)略工作的開展。

2.2 構(gòu)建與細(xì)化陸域大地電磁骨干網(wǎng)

根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局整體部署，在2022～2026年要基本完成西北地區(qū)50 km×50 km的陸域大地電測骨干網(wǎng)探測，完成莫霍面以上地區(qū)基礎(chǔ)深度資料采集，基本完成西北地區(qū)1∶500萬尺度三維骨干網(wǎng)電阻率建模工作。在此基礎(chǔ)上，用10～15年的時間，對西北大地電磁骨干網(wǎng)進(jìn)行細(xì)化，整體達(dá)到20 km×20 km的網(wǎng)度；在重點造山帶、盆地及盆山結(jié)合部、人口集中區(qū)、自然災(zāi)害易發(fā)區(qū)，大地電磁骨干網(wǎng)細(xì)化至5 km×10 km的網(wǎng)度，整體實現(xiàn)對西北地區(qū)重要區(qū)域性構(gòu)造與層位的區(qū)域性控制，同時完成對西北重點地區(qū)的細(xì)化調(diào)查。為達(dá)到這一目標(biāo)，在積極完成現(xiàn)階段中國地質(zhì)調(diào)查局下達(dá)的東天山—北山—祁連北部地區(qū)50 km×50 km大地電磁格網(wǎng)探測的基礎(chǔ)上，積極推動秦嶺、鄂爾多斯及外圍盆地、東天山—北山地區(qū)、青海柴達(dá)木盆地及周緣等地區(qū)的大地電磁骨干網(wǎng)細(xì)化工作，整體達(dá)到10 km×10 km的網(wǎng)度，其中尤以工作程度較高的東天山—北山、秦嶺、鄂爾多斯及外圍盆地等地區(qū)基本實現(xiàn)5 km的細(xì)化網(wǎng)度，基本實現(xiàn)對西北重點區(qū)的三維細(xì)化建模。

2.3 開展重要盆地與盆山結(jié)合部穿透性廊帶地球物理綜合調(diào)查工作

西北地區(qū)地域廣闊，成礦帶與造山帶資料積累較多，盆地及盆山結(jié)合部資料積累較少，所以需快速填補盆地與盆山結(jié)合部關(guān)鍵地區(qū)的資料空白，急需開展針對重要盆地與盆山結(jié)合部的穿透性1∶5萬重力、磁法、音頻大地電磁剖面及長周期大地電磁剖面等組合方法為一體的綜合地球物理調(diào)查，服務(wù)資源能源、水及地質(zhì)災(zāi)害等調(diào)查與研究工作。在鄂爾多斯盆地開展太白—巴彥淖爾—中蒙邊境、戶縣—烏拉特前旗—中蒙邊境、華陰—包頭—中蒙邊境、甘肅民和—山西大寧及寧夏石嘴山—山西保德等兩橫三縱貫穿性廊帶綜合地球物理探測，查明鄂爾多斯盆地及周緣地區(qū)與秦嶺、陰山、賀蘭山等造山帶及鄂爾多斯西部多盆山耦合關(guān)系，建立鄂爾多斯盆地骨干密度、磁化率、電阻率框架，為鄂爾多斯地區(qū)地?zé)?、氦氣、油氣及水資源勘查提供地球物理資料支撐；在青海柴達(dá)木盆地宗加—懷頭他拉鎮(zhèn)、格爾木—鏡鐵山、烏蘭烏珠爾—花海等3條1∶5萬綜合物探廊帶，查清柴達(dá)木盆地基礎(chǔ)構(gòu)造特征及其與昆侖、祁連的盆山耦合轉(zhuǎn)換特征，服務(wù)該區(qū)銅鎳、油氣、鉀鹽等資源能源勘查，具體工作部署見圖4。

圖4 西北地區(qū)區(qū)域地球物理重點設(shè)想工作部署圖Fig.4 Deployment map of regional geophysical key assumptions in Northwest China

2.4 加強重要成礦帶綜合研究

西北地區(qū)擁有7大成礦帶，前期對東天山-北山成礦帶、阿爾泰成礦帶和阿爾金-東昆侖成礦帶等3大成礦帶的資料集成與綜合研究，基本實現(xiàn)對上述區(qū)域地球物理數(shù)據(jù)集成、巖體、構(gòu)造及成礦有利區(qū)段劃分等工作，促進(jìn)了一批綜合物探與找礦項目立項工作，為各成礦找礦突破提供重要資料支撐。新時期，在自然資源綜合調(diào)查的背景下，應(yīng)大力推進(jìn)地質(zhì)科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)，繼續(xù)推動成礦帶資料集成與綜合研究是當(dāng)前重點工作。三江源-巴彥喀拉成礦帶地處黃河、長江、瀾滄江的發(fā)源地區(qū)，有中華水塔之稱。近年來，青海地調(diào)院調(diào)查研究表明該區(qū)具有良好的三稀成礦潛力；秦嶺、祁連地區(qū)是國家生態(tài)保護(hù)與綜合治理的重點地區(qū)，同時也是中國重要的金屬礦產(chǎn)基地，開展三江源-巴彥喀拉、秦嶺、祁連等3個成礦帶的資料集成與綜合研究，構(gòu)建成礦帶級別的三維地球物理-地質(zhì)模型，服務(wù)生態(tài)保護(hù)與水土涵養(yǎng)是西北區(qū)域地球物理轉(zhuǎn)型的重要嘗試，亟待開展。

2.5 開展重點成礦帶空-地-井地球物理-地質(zhì)三維填圖與應(yīng)用示范

聚焦鐵、銅、鎳等大宗礦產(chǎn)找礦突破及當(dāng)前深部找礦中急需解決的關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵技術(shù)問題，在重要礦集區(qū)及其外圍地區(qū)，開展無人機航磁、地-空瞬變電磁、超大功率-超大極距三維直流/交流激電為主的空-地-井三維地球物理-地質(zhì)填圖與應(yīng)用示范，探索深部（500～2 000 m）立體填圖與綜合找礦方法技術(shù)，為西北地區(qū)找礦突破與資源型城市轉(zhuǎn)型升級提供方法技術(shù)支撐。在東天山黃山-圖拉爾根、甘肅北山黑山銅鎳礦外圍、甘肅龍首山周緣和青海祁漫塔格外圍等地區(qū)開展試驗與示范工作，解決上述地區(qū)已知礦產(chǎn)外圍與深部的找礦問題，建立相關(guān)方法技術(shù)體系。在秦嶺北麓、天水盆地、西寧盆地等地區(qū)開展盆地區(qū)工作，綜合查明上述區(qū)域地?zé)?、氦氣資源富集有利區(qū)，服務(wù)該區(qū)清潔能源綜合調(diào)查。

2.6 開展區(qū)域重磁關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)

當(dāng)前區(qū)域重磁已基本覆蓋全國雪線以下地區(qū)，但地調(diào)系統(tǒng)對盆地資料的掌握較少，并且當(dāng)前區(qū)域重磁大多用于地表平面異常解釋工作，如何依靠區(qū)域重、磁獲取地下空間三維結(jié)構(gòu)，并構(gòu)建密度、磁力參數(shù)模型已成為當(dāng)前重、磁發(fā)展與推廣應(yīng)用的核心問題。未來西北地區(qū)區(qū)域地球物理將重點發(fā)展重磁地下空間成像技術(shù)、衛(wèi)星重力與地面重力換算和衛(wèi)星重力監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建西北地區(qū)區(qū)域重磁三維物性模型。

3 結(jié)束語

整體來講，西北地區(qū)區(qū)域地球物理工作涵蓋時間較長，參與單位較多，且受當(dāng)時勘查目標(biāo)、儀器發(fā)展、工作手段及定位精度等方面的限制，存在老資料精度較低、原始記錄不全等問題，并且相較于東部省份，西北地區(qū)在工作程度、資料研究程度與綜合利用等方面均明顯落后于東部地區(qū)，工作程度與精度均難以支撐西北地區(qū)自然資源綜合調(diào)查需求，急需進(jìn)一步推動與細(xì)化西北地區(qū)區(qū)域地球物理調(diào)查工作，進(jìn)而更好地為保障國家能源資源安全保障及生態(tài)文明建設(shè)服務(wù)。

致謝：謹(jǐn)以此文慶祝中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心成立60周年。