数据收集和分析
3.2.1.1数据收集
(1)地形图的选择与制作
区域地质调查选用的地形图比例尺一般应为实际地质调查比例尺的两倍。1: 25万全国土地调查使用1: 5万航空地形图作为底图;1: 5万区域地质调查一般采用国家测绘部门出版的1:2.5万地形图。对于没有1:25000地形图的地区,可采用一次性地形-地质成图方法,即直接用相应比例尺的航片制作地图,辅以1:50000地形图,也可采集65438。
地形图的收集数量应根据野外区域测量人员的分组情况和编制各种成果图的需求确定。一般符合要求的1:25000地形图应为10 ~ 15,精度高、地形好的1:50000地形图应为3 ~ 6。以前使用的地形图需要用夏布或马粪纸裱糊,展平,阴干。野外调查人员使用的地形图(准手工图)需要按照一定的规格(20cm×16cm)进行裁剪,统一的标签要用透明纸覆盖,分块使用,这样既方便野外携带,又能保证原始手工图的整洁,或者采用一种耐弯曲、遇水基本不变形、不变色、可写可擦的新材料“丝布”作为地形资料载体和野外工作图。除了采集工区地形图外,还需要采集工区周围的地形图,每幅1 ~ 2份,以供接图使用。
(2)收集地质和矿产资料
工作区及邻区的地质矿产资料的收集应由旧到新,删除那些过时的、无参考价值的资料和那些已被“消化”成后期地质成果的资料。1: 5万区域地质调查最有价值的基础数据是1: 20万(或1: 25万),所以要特别注意收集。对于研究程度高、资料丰富的地区,应主要收集近期资料,通过编辑或编辑与测试相结合的方式,将资料整合到实测资料中。
地质矿产资料主要包括各种地质调查、矿产调查和勘探成果、水文地质调查资料、各种相关的试验分析和鉴定资料、各种相关的专项研究文件、科研论文以及相关的图件、报告、手工图纸、记录册和档案。还应收集邻近地区的主要地质和矿产数据。
(3)物探资料的收集
地球物理勘探包括地面地球物理勘探和航空地球物理勘探,获得的丰富资料对探索、解释和认识地下构造形态、地下矿体埋藏条件、地球圈层性质、探讨板块运动模式,特别是对实施“三维地质填图”具有深远的现实意义。
(a)收集地面地球物理勘探结果的数据。地面地球物理方法主要有磁法、电法、地震法和重力法。当工作区为沙漠地区或第四系覆盖时,收集地面物探成果和资料尤为重要。在1: 5万区域地质调查中,磁法勘探主要用于划分构造单元,圈定岩体和断层,为进一步普查找矿提供远景区。
(b)收集航空地球物理勘探结果的数据。航空物探资料种类繁多,其中航空磁测,其次是航空放射性测量和航空重力测量,在我国开展较早,取得了较好的效果。
(4)化探和重砂测量成果的资料收集。
我国已完成1: 20万区域化探和重砂调查(部分地区还开展了大规模地面化探和重砂调查),这些成果可以有效地、前瞻性地指导1: 5万区域地质调查的地质调查部署和实施。
(5)遥感数据的收集
遥感数据的采集应根据区域地质调查的任务和研究内容,选择合适的航天或航空遥感数据。数据采集前,要系统了解各种遥感数据的技术参数和地质特征,如光谱间隔、空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率等,以便最大限度地从遥感数据中提取地质要素。
A.航空遥感照片的收集和制作
在进行1: 5万区域填图前,需要收集影像特征好、多品种、多波段、多比例尺的全彩色黑白航片、彩色航片、假彩色航片、红外航片和侧视雷达照片(表3.1)。如果工区被冰川、沙漠或大面积第四纪覆盖,为了对下伏基岩进行地质调查和研究,应选择侧视雷达片;如果工区内有多处金属矿点,应采集大比例尺彩色航片;水文地质调查时,应采集红外航片或远红外扫描图像。如果工区现有的航拍照片比例尺太小,可以向航拍部门申请将照片放大到接近地质调查要求的比例尺。
表3.1区域地质调查与航片比例尺关系表
航拍资料获取后,应及时进行整理和汇编。将同比例尺的航拍照片按飞行带放入包内,并在包上注明地图编码、飞行带号、照片号。为方便使用,每张张航也应按以下格式在背面左上角编号:
区域地质调查基础课程
其中:上半部分为图号,左下数字为波段号,中间数字为该波段照片总数,右边数字表示该波段从左到右的照片数。
为了全面了解测区地质构造的连续性和构造格架,通常用航片对工作区及其周边地区进行航片素描,并在每张张航片上标出主要地物,如村镇、主要公路或铁路、河流、湖泊、水库、山峰等的名称或高程。为了避免弄脏航拍照片,标签应写在贴在航拍照片上的透明纸上。
B.卫星遥感图像的收集和制作
1: 25万遥感地质解译,主要是空间分辨率优于15m的多光谱遥感数据;1: 5万遥感地质解译,主要是空间分辨率优于5m的多光谱遥感数据;对于有特殊要求的遥感地质解译,应根据相应的技术标准确定数据的空间分辨率。
一般来说,遥感地质解译数据的光谱范围是从可见光到短波红外波段,要采集热红外波段数据,提取热惯量大的地质体信息;植被覆盖区域的地质调查可以补充雷达数据;应使用合适的光谱数据提取遥感异常信息,有条件时应采集高光谱数据。
遥感数据的时相应根据专题调查的内容和工作区域的地理环境确定,同一区域用于融合处理的多平台遥感数据时相应尽可能一致。一般来说,南方无雪地区最佳数据相位是冬季,北方最佳数据相位是春季和秋季,常年有雪的山区最佳数据相位是夏季。
收集数据时,应检查数据的质量。一般云和雪的分布面积应小于图纸的5%(特殊情况下可放宽到10%,但不能覆盖主要特征),图像中的斑点噪声和坏带应尽量少。
(6)其他信息的收集
A.自然地理和经济地理数据的收集
收集该地区的地震、水文、地理、地貌、森林、植被、土壤、气候、旅游、交通、地方志甚至游记等信息。因为这些数据与确定勘测路线、选择运输工具、合理确定野外设备和工作周期等密切相关。,对解决许多相关的地质问题也很重要。
B.收集群众找矿和报矿信息
收集人们的找矿、举报、开采历史等信息,往往能提供找矿线索,对矿产评价有事半功倍的作用。
C.物理信息的收集
包括前人在调查区及邻区采集的矿物、岩石、古生物化石等样品,以及岩石薄片、钻孔岩芯等实物资料,这些资料的采集可以节约有限的资金,避免不必要的重复和浪费。
D.收集经济发展数据
工区内的农业建设、工程建设等相关情况,以及当地政府部门或一些大型厂矿对地质工作提出的建议和要求,对区域地质调查的科学决策和具体实施方案部署具有重要的参考价值,也应加以收集和了解。
E.地区调度技术规范等数据的收集。
随着现代社会经济的发展、科技的进步和地质找矿的深入发展,区域地质调查的重要作用和深远意义越来越明显。世界各国都制定了详细的符合自身实际的区域调度规范和技术规程。这些技术规范和要求是岗前人员培养技术素养和完成区域地质调查的基本保证,使从业人员能够在最新理论和技术方法的基础上开展工作。因此,工作前需要收集相关的规范、要求和相关的指导性文件。
3.2.1.2数据的分析和利用
(1)遥感影像解译
遥感图像生动,视野开阔,更重要的是各种地质信息极其丰富。它们在新一代1: 5万区域对账和1: 25万全国土地调查的实施中得到广泛应用,收到了多、快、好、省的效果。将遥感影像的解译与“数字制图”相结合,可以大大加快区域制图的步伐。
遥感解译应贯穿于区域地质调查的全过程,一般可分为初步解译、详细解译、对比解译和综合解译四个步骤。现仅初步解读介绍如下。
A.初步解释的原则和要求
遥感图像的初步解译原则是:先易后难、先简单后复杂、先整体后局部、先构造后岩性。
先易后难:是指从地质体影像反映最清晰或前人工作研究程度较高的区域开始,由已知到未知,逐步扩展到全区。
复制前的简化:是指对结构框架的初步解读,然后反复细致地解读其细节图像特征。
先整体,后局部:是指结合多种遥感影像(卫星照片看宏观,航拍照片看微观,彩色照片识别)。
先构造后岩性:是指遥感图像中断层构造的宏观解释是唯一的。
上述原则在具体应用中应该是相辅相成、相互印证的。同时,我们千万不要忘记解释必须与野外勘探(填图)相结合的总原则。具体表现如下:
(a)以遥感影像为基础,根据任务要求对遥感地质要素进行初步解译,了解其区域发育特征,粗略划分各类要素的类别,对照已有资料初步建立解译标志,尝试提取所需信息,确定具有特征解译标志的要素属性,初步建立影像单元。
(b)通过解译收集的最新时相遥感图像,更新前期收集的水域、道路和居民区等地理数据。根据区域岩石、构造等要素的分布特征,选择合适的勘察路线。
(c)消化吸收现有的地质和遥感资料,初步掌握测区的基本地质特征和遥感影像特征,制作以遥感影像为主要信息源、以影像单元为单位的解译草图。
(d)解译草图为过渡图,编绘单元的属性分类和命名以影像为依据。在解释草图上应标明侦察工作的内容和位置,在交通条件好、影像单元穿越多、露头好的地区布设侦察路线。
(e)在初步解译和后期详细解译过程中,应根据遥感地质要素的影像特征填写遥感地质要素解译卡。
B.初步解释的内容
(一)第四系解译:首先利用遥感影像上不同的颜色和色调信息,绘制第四系松散沉积物与基岩的界线。然后,利用遥感图像上呈现的地貌类型(阶地),初步划出第四纪的成因类型界线。
(二)断层构造解释:主要指线性构造、韧性剪切带、隐伏构造、环状构造和活动构造。这种构造在遥感影像解译中效果最好,因为航拍和卫星照片都有一定的透视能力,而且背景较广,各种构造特征暴露得比较鲜明。
与常规的地面地质调查方法相比,遥感影像解译可以获得大量的断裂构造信息。在解译中,首先对小比例尺遥感影像进行解译,其视野开阔,去除了许多细节,有助于识别大断层或深断裂带,也有助于区分断层的级别和组合关系。同时,还可获得断层数量、同一水平断层间距、导岩控矿规律等信息。其次,通过大、中尺度遥感影像解译,研究断裂构造的具体空间分布和相互剪切关系。
遥感图像解译中应特别注意环形断裂构造、隐伏构造和活动构造的解译,这是常规地面地质填图中最容易被忽略的地质构造现象,应特别注意,以提高图幅质量和今后野外调查的可预测性。
(c)岩浆岩的解译:岩浆岩的解译往往使用遥感图像中较为统一的颜色和色调;特殊的地形和独特的钳形、放射状和环形水系;岩浆岩的块状、无层理特征表现在遥感影像上缺乏黑白条带状阴影,常表现为圆形、等轴状、半圆形轮廓。实践证明,利用上述特征和原理绘制岩体的轮廓边界是非常有效的。
(d)地层岩性解释:遥感图像可以大范围追踪岩性的变化,为我们研究相变提供了又一种新的手段。值得指出的是,岩性的解释必须充分利用前人已有的地质资料和踏勘过程中建立的局部解释标志。
沉积岩的解释要把握沉积岩的层状性质,这种层状性质在遥感图像上表现为条状图像。在遥感图像上研究沉积层序的区域层理变化特征具有重要的现实意义,是常规地面地质工作研究无法比拟的。
变质岩的解释一般比较困难。如果工区是层状有序的浅变质岩系,解释方法与沉积岩相似。若工区为层状无序的中深变质杂岩,可根据岩浆岩的解释标志进行解释,并应准确解释片理的分布趋势,以反映区域构造格架。对于变质岩的解释,可以通过彩色航片和TM照片上的图像来区分蚀变岩,效果良好。
(e)解释褶皱和不整合面之间的边界:遥感图像具有很强的立体感,可以直观地显示地质构造的三维空间变化规律。
通过遥感影像研究褶皱的类型、规律、特征和组合方式,比单纯在地面上研究更直观、更方便。总的来说,小尺度的卫星影像对研究大尺度的褶皱构造有很好的效果,而大尺度的航片对小构造的反映更清晰。总之,对褶皱的解读,主要还是看图像的对称性,或者说完美的转折。
角度不整合边界,在遥感影像中一般更直观清晰,判读和素描的精确效果也比野外素描要好。
(f)必要产状因子的测定:应利用三角面、梯形面、单面山、朱北岭等测量遥感影像上地层、断层、接触面的产状,目测估计其倾角,并转换成遥感解译图件。
注意事项:在遥感影像综合解译过程中,要时刻注意侦察路线和剖面测量位置的选择。
C.遥感地质解译图(草案)
以上解译完成后,要对遥感地质解译(草)全图进行修改,包括图内和图外两部分。
图中的内容包括各种地质界线、地质代号、构造符号、产状要素的着墨和着色(在透明图的反面)等。图纸外的内容包括名称、比例尺、图例、图纸标号(责任表,下同)、图框等。
D.编写遥感地质解释总结或报告。
本文叙述了这项工作所用遥感技术的方法和特点,所用遥感图像的类型、比例尺、质量和可判读程度,并详细介绍了各种地质体的可判读标志(列表),线性、环形和描述性构造的图像特征及其地质意义。
值得注意的是,遥感地质解译图编制完成后,需要将解译的地质界线转移到附在地形图(手图)上的透明纸上,以供今后地质填图路线调查时参考和验证。
(2)地质矿产资料的分析和利用
对收集的地质矿产资料应及时进行综合整理和评价,以确定其参考价值。
研究以往文献的方法有两种:一是阅读最新的或权威的总结性文献,了解工作空间的大致情况;二是按照发表时间的顺序或调查的顺序进行阅读、分析和研究。在读取资料的同时,尽量完成资料的整理、提取、资料卡的填写和相关图件的编制(如工区地质矿产研究程度图)。
编制工作区地质矿产研究程度图,就是用不同的线、符号、数字表示工作范围、工作性质、工作比例、调查时间,并对数据进行编号。重要的实际数据应绘制在研究程度图上(如控制矿体的山体工程、钻孔位置、重要取样点和化石点等。).
(3)其他材料的整理
综合整理了前人在工区开展的化探、重砂、物探成果,编制了1: 5万工区化探、重砂、物探异常综合图,供今后地质调查时参考和验证。