说说有关“地质图”的事儿

赵庆英，李仰春，王永志，孟翔冲

1.吉林大学地球科学学院，吉林 长春 130061；2.中国地质调查局发展研究中心，北京 100037

0 引言

世界各国都十分重视基础地质填图、编图及更新工作。习总书记在2016年的“科技三会”上讲到：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”。地质图是地质工作最终成果表达展示的主要载体和集中体现，其凝聚了诸多地质科学工作者的心血与智慧，可见科普地质图于一个国家来说是何等重要！

1 地质图概念

地质图是指用一定的符号、颜色和花纹将某一地区各种地质体和地质现象按一定比例尺综合概括地投影到地形底图上的一种图件。是表示地壳表层岩相、岩性、地层年代、地质构造、岩浆活动、矿产分布等的地图的总称。通常有普通地质图与专题地质图之分。普通地质图通常简称为地质图，一幅完整的地质图包括图名、地质平面图、地质剖面图（切过图区主要地层、构造的剖面图，用于提示图区有代表性的地质构造和地层，放在地质图的下方）、综合地层柱状图（以柱状剖面图的形式系统地表示各地质时代地层的岩性、厚度和接触关系的一种图件，它是测制地质图的首要依据，放在地质图的左侧）、图例、比例尺等，如图1。

2 看看地质图有多重要

从地质图上可以全面了解一个地区的地层顺序及时代、岩性特征、地质构造（褶皱、断层等）、矿产分布、区域地质特征等内容，它是指导生产实践，进行区域地质、地理、自然研究的重要资料，地质图件也能反映一个国家的地质研究程度及其科技水平，是制定地质工作方针政策的基础，制定地质工作规划、计划的重要参考资料，也是工程建筑设计和施工作为的依据。

3 地质图分类及作用

地质图的种类繁多，根据所表达内容不同又分为：基岩地质图、地质矿产图、岩性—岩相分布图、构造地质图、矿产图、第四纪地质图、古地理图、水文地质图、工程地质图和环境地质图等。这些图件都有非常重要的意义，例如：区域地质图是说明矿区所在区域的地质特征和成矿地质环境，反映该区的矿产远景，为进一步发现新的矿床提供线索，是普查找矿、国土规划、工程建设、科学研究等领域不可缺少的基础地质资料；地质矿产图反映矿产资源分布及富藏等情况，预测地下矿藏的位置和储量及其开采条件，增强广大民众珍惜和保护矿产资源的意识；基岩地质图广泛应用于石油、煤田等地质工作中；通过地震地质图、地壳稳定性图、活动断裂图，可以看出一个地区或全球地震分布特点，为民众普及地震知识，也为预测、预报地质灾害提供科学依据；矿区地形地质图是布置勘探工程、评价矿床、进行矿山建设设计和生产的基本图件，应用于矿业探测与管理；水文地质图是工农业建设规划和设计的基础资料，是地震地质、地震预报等科学研究的重要参考资料；区域环境地质图为灾害预警提供重要基础资料；为地质公园编制的图件给旅游业提供服务，目前广泛应用于导航的地质图等等。根据比例尺的不同，区域地质图主要分为小比例尺、中比例尺、大比例尺三种。比例尺由小到大说明了工作程度的深入和研究程度的提高。小比例尺区域地质图，比例尺为1∶50万或更小，主要为研究全球、洲际、国家级等大范围内的概略地质构造情况等服务，通常由概略地质调查编绘而来，或是由中大比例尺地质图缩编而来，建国以来，我国相继组织编制了一系列领先世界水平的全国性小比例尺地质图件（1：50万、1：100万、1：150万、1：200万、1：250万、1：300万、1：400万、1：500），这在指导地质宏观部署决策、经济建设中发挥了重要作用；中比例尺区域地质图为1∶25万、1：20万、1：10万，主要用于研究省际、中大区域内较详细的地质构造情况和矿产分布概况，属于区域性调查的成果，调查各种矿产的分布规律，圈定找矿远景区；大比例尺区域地质图，比例尺为1∶5万、1∶2.5万、1：1万或更大，以实测资料为基础，按照相关的制图规范和国标而编制，能够解决重大基础地质问题，在国民经济发展中起到了极其重要的作用。以下展示的4张图，均略去了其它信息，仅保留了地质体内容，图2→图3→图4→图5比例尺依次为1：5万→1：25万→1：50万→1：150万。

图1 普通地质图示例

图2 六幅1:5万地质图

图3 洛阳幅1:25万地质图

4 地质图及时更新必要性

地质工作规划部署关系到地质工作的前景与未来，找矿突破战略行动是我们目前首当其冲的一项艰巨任务，其成败关系到整个民生和国民经济命脉。尊重地质工作客观规律，从地质事实出发，用基础数据说话，在已有的成果中发现挖掘问题，是规划部署与战略行动的基础与根本依据。数年来，基础地质调查与矿产资源潜力评价积累了海量的数据与成果信息，而这些成果不能及时转化更新到已有地质图中。因此开展基础地质图更新工作迫在眉睫，非常必要。通过基础数据动态更新，编制形成系列基础图件，为经济社会发展和基础设施建设提供地质基础依据，具有较强的现实意义。

图4 洛阳地区1:50万地质图

图5 全国1:150万地质图

支撑中国地质调查局区域地质数据更新体系建立，为此选择了青海省1：25万都兰县幅（图6）和冬给措纳湖幅（图7）地质图为试点图幅，开展了“1∶25万→1∶50万区域地质数据更新试点”工作，基于“数据与专家知识”驱动数据更新技术，以信息化编图平台为技术手段，打通了大比例尺缩编到小比例尺数据之间更新技术通道，建立了大数据环境下地质编图高效便捷的智能化地质图缩编工作流程，形成了适用于规模化应用的生产工艺。通过试点完成了半幅1：50万成果图件（图10），成果图符合地质规律，真实可靠，实现了由大比例尺到小比例尺的数据更新技术，成功地打通了1∶25万→1∶50万地质图缩编技术通道。

数据驱动：利用数据对处理过程和操作流程进行控制，运用到地质编图中，其利用调查尺度地质图、地质规律等数据，应用信息技术对编图处理过程和操作流程进行控制，实现（人机交互式）自动化，如图8所示。

图6 都兰县幅1：25万地质图

图7 冬给措纳湖县幅1：25万地质图

专家知识驱动：依据领域专家知识，进行分析推理，作出过程处理或者控制决策。运用到地质编图中，主要依据编图区构造、岩浆活动及沉积环境等地质发展演化规律，依专家知识科学分析推理，进行编图过程处理或者控制决策，实现智能化，如图9所示：

图8 消除微小地质体前后对比图

图9 相同地质代号的地质体合并为一个地质体

图10 数据驱动缩编形成的都兰地区1：50万地质图

技术通道：“数据与专家知识”驱动：地质知识、地质规律、技术要求、地质人员编图思维、地质数据→数据模型和程序算法→计算机可识别、处理→人机交互→自动完成大比例尺缩编成小比例尺地质图→“库图一体成果”，如图10。