浅析地质科学研究与区域地质调查

王悦

摘 要：地质学是研究地球内部构造、岩层分布以及矿物组成的一门自然实用科学，通过地质科学研究，能够了解和掌握地球在漫长的演变与发展过程中的规律性，准确判定矿产资源的储量以及分布情况，同时，为基础建设以及预防区域性地质灾害提供了参考数据。近年来，随着地质勘测水平的不断提升，我国的地质科学研究领域取得了阶段性研究成果，尤其在区域地质调查工作当中，探寻到大量的地下矿产资源储量，为我国的国防事业、工业发展以及国民经济增长作出了积极貢献。因此，本文将结合质科学研究的现实意义与研究范畴以及区域地质调查方法展开全面论述。

关键词：地质科学;研究意义;矿产资源;区域地质调查

中图分类号：P622;P5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）12-0240-02

1 地质科学研究的现实意义

1.1为资源寻找、勘探、开采提供参考依据

石油能源、矿产资源、水资源以及土地资源是人们赖以生存的自然资源，而这些资源的寻找、勘探、开采都需要地质科学研究数据的支撑，才能准确探明各种资源的储量与具体的分布范围。另外，对页岩气、煤层气等新能源的勘测和开发，也需要地质科学研究成果的支持，由此可见，地质科学与人们的生活息息相关，同时，也为国民经济的持续增长提供了源源不断的动力保障。

1.2为城市建设提供理论指导

近年来，随着我国城市化建设进程的逐年加快，城市基础设施建设也在如火如荼地进行当中，比如城市地铁工程、高层民用建筑、地下管网工程等，都需要事先了解和掌握当地的地质构造、土壤类型以及地下水位等信息，而这些信息都属于地质科学的研究范畴。因此，地质科学研究为城市建设与各种大型工程提供了重要的理论指导[1]。

1.3为地质灾害预报与预防提供理论支持

地质灾害主要包括地震灾害、火山喷发灾害、泥石流灾害、滑坡灾害以及水地流失灾害等，这些地质灾害严重威胁着人民群众的生命财产安全。仅以2010年8月7日在甘南藏族自治州舟曲县城东北部山区发生的特大山洪地质灾害为例，泥石流长约5km，平均宽度300m，平均厚度5m，总体积750万m3，流经区域被夷为平地。截至2010年9月7日，舟曲8·7特大泥石流灾害中遇难1557人，失踪284人。为了防患于未然，将地质灾害损失降到最低点，根据地质科学研究提供的数据可以事先制订精准有效的防控措施，也可以提前发生灾害预警，提醒灾害发生地的居民迅速采取撤离等措施。

1.4改善自然环境，促进人与自然和谐相处

地球是人类赖以生存的家园，虽然近年来，各种地质灾害频发，但是地球结构层中蕴含的丰富矿产资源，为人们的生产生活提供了源源不断的资源保障。另外，一些审美价值高、艺术气息浓的地质景观成为炙手可热的旅游景观，比如丹霞地貌、雅丹地貌、喀斯特地貌以及第四纪冰川遗迹等。这些景观是当地重要的旅游资源，每年都会有成千上万的观光者前来感受自然界伟力创造的杰作。因此，地质科学研究工作为改善自然环境，促进人与自然和谐相处方面作出了重要贡献。

2地质科学研究范畴

地质科学研究范围广，涉及相关学科多，但归结起来，研究范畴主要包括以下三方面内容，即：地层与古生物学、地质结构以及矿床分布规律。

2.1地层与古生物学

在研究地层与古生物学的同时，可以兼顾考虑同位素年代学以及痕迹化石等方面内容。在区域地质调查工作中，调查核心往往集中在每一种地层类型所处的时代上面，比如前寒武纪地层、火山岩与变质岩这些化石含量较少的地层，可以通过对比分析的方法为地质科学研究提供有力证据。

在分析研究过程中，如果牵涉到沉积岩石学，地质勘查人员可以对研究区域地质结构的形成历史、岩石的沉积形式以及岩相古地质构造的形成机理进行深入探讨。在分析研究火山岩时，选择的研究区域应当集中在一些典型的成矿区域，并通过模型构建的方法，创建一个可视化、清晰化的地质岩层模型，借助于模型可以准确判定出这一历史时期的岩石结构、化学特性、成矿属性等要素[2]。在分析研究变质岩时，可以对变质相系、双变质带以及变质相组进行系统分析，这样能够为变质岩原岩的恢复工作提供有力依据。为了使地质科学研究数据更加准确，研究过程更加严谨，地质勘查人员可以收集整理大量的不同区域的沉积岩、火山岩的地质作用与成矿方面的信息，为解开地球内部构造之谜提供更加准确的数据信息。

2.2地质结构

地质结构作为地质科学研究的主要对象，可以着眼于地质结构中的微型构造、韧性剪切带以及裂陷构造等典型的区域为研究重心，并熟练掌握地球岩石圈的内部构造、大陆边缘构造以及全球构造的相关理论，这样对地质结构的研究工作将起到积极的辅助作用。

比如将稀土矿作为主要研究对象，目前，我国已经探明的稀土矿资源储量已经达到6588万t，不但资源丰富，而且种类齐全。其中，氟碳铈矿与独居石这两种稀土资源占据稀土资源的90%以上。在区域地质调查工作中，早期对稀土矿的探明工作多集中在福建、广西等沿海城市，通过地质勘查，在研究区域探明了黑云母花岗岩与二长花岗岩的含量，这两种离子吸附型稀土矿呈肉红色或者浅肉红铁公鸡，结构以中粗粒花岗结构为主。另外，在广西龙江矿区也发现了寒武纪、下二叠纪与古近纪时期的通体呈肉红色的中粗粒斑状的黑云母钾长花岗岩。由此可见，地质科学研究不仅能够解密复杂的地质结构，同时，也为稀有矿床的探明提供了强大的理论与技术支撑。

2.3矿床分布规律

地质科学研究工作为准确探明区域矿产资源的分布提供有力依据，矿产资源在开采挖掘之前，可以根据地质科学的研究资料对矿产资源的分布规律、储量与产量进行分析预测。比如根据成矿模式与矿物组分的形成机理信息，可以准确识别出矿产资源所处的位置，这样能够大幅提升资源开采效率，进而为矿山企业创造更多的经济效益。

比如我国的金矿资源多分布于华南与北大陆边缘区域，而且这些区域的金矿资源丰富，类型多样，其中最为著名的金矿资源是微细粒浸染型金矿。金矿资源在经历漫长的地质演化过程后，地质结构发生了根本性转变，地质层中的原岩逐渐演化为中、浅变质岩系，像绢云母石英片岩、二云母石英片岩就是典型代表。而北大陆边缘区域之所以含有丰富的金矿资源，主要是由于该区域多为脆韧性剪切带，这种地质结构层当中，岩石片理化延伸密集，同时伴有局部炭化现象，导致部分土层破碎，而演变为微粒结构，为金矿资源的形成提供了先决条件。

3区域地质调查方法

区域地质调查较为常用的方法是野外实地勘查与直接观测法，地质学家通过观测和勘查获取第一手地质信息，并将其填绘在地理底图上面，通过这种方法，各个区域的地质构造、矿产资源分布等信息便清晰地呈现出来。但是，随着地质勘探技术以及信息技术的迅猛发展，地质学家在应用直接观测与实地勘查方法的同时，常常结合以下方法开展区域地质调查工作。

3.1物理勘探法

物理勘探主要以岩石、地层、围岩的重力性质、磁化性质、导电性、放射性等物理特征为契合点，通过重力、磁法、电法、地震、核法、地热等方法对地球的地质结构层以及矿产资源储量与分布进行勘查。

其中，重力勘探主要研究和观测地质结构层中的岩石或者矿体之间的密度差异而引起的重力异常现象，以此探寻矿床，并对地质构造进行分析研究的方法。磁法勘探主要研究和观测地质结构层中岩石或者矿体磁性差异而引起的磁异常，以探寻矿床与研究地质构造。电法勘探是结合岩石与矿体的电学性质，观察与研究天然或者人工建立的电场来勘查矿床与研究地质构造。地震勘探主要通过人工爆炸或者敲击的方式而产生的弹性波在地层中的传播情况来勘查地质构造。核勘探技术是通过观测岩石内放射性元素的衰变情况来寻找地下矿床。地热勘探是利用天然或者人工热场来勘查地质构造、地下含气层、煤层、金属矿产等。由于物理勘探法勘探效率高、投入成本少、透视性能好，因此，被广泛应用于区域地质调查当中[3]。

3.2化学勘探法

化学勘探是与物理勘探相对应的一种区域地质调查法，这种方法主要研究地质层中各种化学元素的迁移、演化与富集的过程与规律。主要研究方法包括现场采樣调查评价法与模拟实验研究法。研究范畴涉及地球化学组分的基本特征、区域地质结构层的化学特征、矿产资源异常分布特征、成矿区域和矿床的化学特征、化学元素组合规律、城市与经济区元素地球化学分布特征、农业区元素地球化学分布特征以及地质景观元素地球化学分布特征等。

以模拟实验研究法为例，地质勘查人员首先对采取的样本进行密度试验，比如地球化学剖面、分层位、粒度以及深度试验，然后对研究区域的各种地质景观进行少量试验，以确定试验效果，最后利用专项试验的方法，对采集的样品进行分析测试。通过化学勘查法能够准确判定地质层中矿产资源的储量与分布规律，确定岩石圈中的各种化学元素分布对土壤、农作物以及人类健康产生的影响，因此，在区域地质调查工作中，地质勘查人员常常将物理勘查与化学勘查融合到一起，以确保勘查数据的准确性与真实性。

3.3重砂测量法

顾名思义，重砂主要是指自身比重相对较大，物理与化学特性相对稳定的矿物颗粒构成的松散集合体，通过重砂测量，能够勘查出地球圈层当中矿产资源的机械分散晕，探明矿产资源所指示的矿物质成分的重砂是否出现异常情况，地质勘查人员以此为据，对地下原生矿床以及砂矿床进一步予以勘查。重砂测量主要包括自然重砂与人工重砂两种方法，是区域地质调查工作中一种常用的找矿方法。比如以锡石矿砂为例，据研究表明，锡石矿砂能够随着地下水流散布于距原生矿床15km的距离，对于粘土级的微粒锡石矿砂，能够在100km以外的地方找到。由此可以看出，对于水系较发达地区来说，利用重砂找矿法，能够大幅提升找矿效率。

3.4遥感勘查法

近年来，随着遥感技术的日渐纯熟，该技术大范围、远距离、高效快捷的优势也逐步凸显，并在地质勘查工作当中得到广泛应用。这种勘查方法的适用区域是基岩出露好，地质标识清晰的地方。以地物光谱仪为例，这种遥感仪器能够准确测量CIE颜色、光谱反射率以及光谱透射率，常常用来测试野外现场的矿物组分，比如地质遥感蚀变矿物填图以及收集标准矿物光谱等，如果与高光谱传感器一同使用，对测定精细矿物光谱具有显著效果。

4结语

随着地质科学研究工作的不断深入，区域地质调查在国民经济发展进程中体现的应用价值越加明显。因此，地质科学工作者应当不断提高地质勘查水平，在实践工作当中积极借鉴成功的地质勘查经验，为带动和促进社会各领域的蓬勃发展作出更大的贡献。

参考文献

[1] 金正斌.浅析地质科学研究与区域地质调查[J].中国金属通报，2019（2）：282-284.

[2] 苏特.数字地质填图在区域地质调查中的应用对策[J].区域治理，2018（7）：282.

[3] 赵亮.不同融合方法在区域地质调查中的应用[J].科学与财富，2019（4）：289.