1_25万修测区数字地质填图前人剖面资料录_省略_证的工作方法_以广西1_25万.pdf

1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 华 南 地 质 与 矿 产 2005年 Geology and M ineral Resources of South China 第1期 收稿日期2004 - 11 - 26 基金项目中国地质调查局1∶25万玉林市幅区域地质调查项目 200213000029 . 作者简介覃小锋1969 , 男汉族 , 硕士,高级工程师,从事 区域地质、 矿产调查及研究工作. 文章编号1007 - 3701200501 - 0060 - 08 1∶25万修测区数字地质填图前人剖面资料 录入、 验证的工作方法 以广西1∶25万玉林市幅为例 覃小锋,周开华,胡贵昂,周府生,李广宁,谢凌峰 广西区域地质调查研究院,广西 桂林541003 摘要进行过大量1∶5万区调填图、 研究程度较高地区的1∶25万区域地质调查,其核心任务是 充分挖掘利用前人资料及二次开发,在广西1∶25万玉林市幅PRB数字填图试点过程中,经过 两年多来的摸索研究,初步总结出一套前人剖面资料录入、 验证、 批注、 修测和成图过程的工作 方法,已基本上达到了在1∶25万区调修测区推广应用的“ 实战性 ” 要求。 关键词剖面资料录入、 验证;区域地质调查; PRB数字填图;广西 中图分类号 P623.1 2 文献标识码A 区域地质调查工作是一项多学科高度综合的 调查研究工作,是国民经济建设和社会可持续发展 中最重要的基础工作 [1] 。中国地质调查局为研制 开发和完善区域地质调查计算机填图系统,部署了 区调野外数据采集自动化、 区调基础数据库建设等 一系列开拓性研究工作,其核心目标就是建立区调 工作的空间数据模型,完成对区域历史数据和现实 数据的描述,实现对多源地学空间信息的采集、 储 存、 检索、 分析、 表示等全过程的数据表达。要达到 这一目标,需要在全国开展一系列不同类型地区的 1∶25万数字地质填图试点。广西1∶25万玉林市幅 就是针对进行过大量1∶5万区调填图、 研究程度较 高地区而安排的试点图幅。对于该类图幅的区域 地质调查,其核心任务就是如何充分挖掘利用以往 资料,通过对前人地学多源数据的整合分析,并有 目的地开展野外调查验证和综合分析对比,达到将 前人地学资料“ 转译 ” 成可利用的“ 新资料 ”,实现 对前人地质资料及地质调查专业成果的再次开发、 利用,从而提高数字区域地质调查的效率和质量。 1 图幅的基本概况 1∶25万玉林市幅位于两广交界部位的云开地 区,地理座标东经10930′ ～11100′;北纬2200′ ～2300′ 。该图幅大地构造位置处于华夏古陆与南 华活动带的交接部位,构造演化非常复杂。测区前 人地质研究程度较高,上世纪60～70年代初全面 完成了1∶20万区调工作;70～90年代相继完成了 20.5个1∶5万区调图幅,并进行了片区总结;80年 代总结并公开出版了广西壮族自治区区域地质 志 及第二代1∶50万地质图;2000年出版了第三代 1∶50万广西数字地质图。此外,80年代中期以来, 广西地矿局、 广西冶金局、 广东地矿局、 中山大学、 中国地质大学、 中科院广州地化所和中国地科院等 单位还在本区相继开展了一系列地质科研工作,取 得了丰硕的地质成果,并出版了一批专著。上述地 质工作为开展数字区调系统RGMA P在1∶25万 区调修测区的应用研究提供了丰富的基础地质资 料。 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期覃小锋等1∶25万修测区数字地质填图前人剖面资料录入、 验证的工作方法 2 计算机辅助区域地质调查的研究 进展 数字填图技术研究的目的是如何实现区调全 过程的信息化、 标准化,包括野外数据采集过程的 标准化与计算机中对空间地质图的统一性再 现 [1～3] 。因此,其研究重点就转为如何把野外错综 复杂的地质现象的空间位置及描述性信息进行标 准化、 信息化采集。建立的数据模型应该既能满足 计算机分析的要求,又能利于地质工作者对野外地 质现象描述的自由发挥。PRB数据模型就是为了 实现野外路线观测过程的定量化描述而提出来的, 它是描述PRB的基本过程、 支配PRB基本过程组 合的规则及运用整个PRB过程的公共机制的数据 模型。它是用实体点 地质点 PO IN T 、 网 链 分段 路 线 Routing 、 全 链 或 几 何 拓 扑 环 点和点间界线BOUNDARY的数据模型和 组织方式,对野外路线观测的对象及其过程的描述 进行定义、 分类、 聚合和归纳、 分层并结构化描述, 共有10个野外数据采集实体数据模型构成,它们 是地质点、 分段路线、 点间界线、GPS、 样品、 化石、 产 状、 素描、 照片和设计路线 [1,3～6]①。 PRB数据模型 不但满足了传统地质填图的要求以及符合野外填 图基本规律,还能在野外全程收集到各种复杂的地 质现象,并使之数字化、 标准化和规范化。在PRB 数字填图过程的基础上,可方便、 迅速地编绘出数 字化地质剖面图、 实际材料图、 编稿地质图,从根本 上改变了传统地质调查手工繁琐的工作过程,大大 加快了野外资料整理和处理速度。 ①张克信等,数字区域地质调查技术要求和相关标准汇编, 2004. 3 前人剖面资料录入和验证过程的 工作方法 经过两年多来的摸索研究,我们已初步总结出 修测区数字地质调查前人剖面资料的录入、 验证、 批注、 修测和成图的工作方法,其过程可分为六个 阶段 3.1 前期准备 1以地质调查全过程无纸化为原则,对前人 1∶5万、1∶20万区调资料包括野外记录本、 剖面 图、 区调报告、 测试结果及化石资料等进行数字化 处理,并按有关规定进行技术数据集合管理和分门 别类存储入库。在充分熟悉消化前人资料的基础 上,初步划分本图幅野外填图的基本单位。 2以初步划分的填图单位为分类依据,对前 人测制的剖面进行分类集合管理。对同一野外填 图单位前人测制的各条剖面的所有资料包括记录 本、 剖面登记表、 样品及化石登记册、 剖面图、 柱状 图、 各种测试报告等进行充分熟悉消化和综合分 析,了解各条剖面资料是否齐全,各种数据是否一 致,对该填图单位的控制是否完整,剖面测制的时 间、 人员、 目的,剖面中该填图单位与上、 下单位的 关系是否清楚,构造复杂程度及在区域上是否有代 表性,测制精度是否达到1∶25万填图规范要求等。 初步筛选和拟定可利用的前人剖面,经野外踏勘后 再确定采用的具体剖面。要求测区内每一个填图 单位都必须有一条以上剖面控制。 3.2 野外踏勘 初步筛选和拟定出可利用的前人剖面后,必须 进行野外踏勘。野外踏勘的目的有两个 1初步了解拟选用的各条前人剖面的具体位 置,基岩出露连续性,构造复杂程度,在区域上是否 有代表性以及对该填图单位的控制情况等,以最终 确定具体选用哪一条可利用的前人剖面。 2确定各填图单位地质剖面的测制方法① 对于已作过深入研究、 在区域上十分重要并完全符 合1∶25万填图规范要求的前人剖面,以检查、 验证 批注后直接利用为主;②对于在区域上具有普遍代 表性并基本符合1∶25万填图规范要求的前人剖 面,以修测为主,可重新测制前人剖面的某些测段, 补充或重新收集各种关键性数据资料;③对于在区 域上没有代表性、 测制精度较差或不太符合1∶25 万填图规范要求的前人剖面,以部分或全部实测为 主,甚至另选剖面位置重新测制。 3.3 剖面资料录入、 整理 经野外踏勘后,最终确定具体选用的前人剖面 以及各填图单位地质剖面的测制方法。对于被选 用的前人剖面的资料录入过程如下 3.3.1 创建剖面工程文件 16 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 华 南 地 质 与 矿 产 2005年 运行数字填图桌面系统RgM apGis程序,选择该 剖面所在的1∶10万图幅,添加具有地理位置信息的 镶嵌好的1∶10万MSI格式“ 实际材料图 ”背景底 图 , 直接在MSI格式背景底图上找出该剖面及其起 点的方格网坐标,以备在创建该剖面后在剖面信息 框中填写及剖面导入PRB图库使用。然后,在弹出 “ 剖面组织 ” 对话框新建剖面名称栏中填写该剖面编 号,规定其编号以PM字母开头,后面带2～3位阿拉 伯数字如PM601。点击“ 新建 ” 及“ 打开 ”,程序就 创建了PM601剖面工程文件图1 , 并自动定义了 12个数据库包括剖面总体信息、 导线、 分层、 采样、 照片、 素描、 地质点、 化石、 分层描述、 产状、 工程素描、 群组段等 ; 运行“ 剖面编辑与计算 ” 就可选择各种数 据库进行剖面的各项数据录入。 3.3.2 建立剖面总体信息库 在剖面数据开始录入之前,应首先建立剖面的 总体信息库。根据前人地质剖面的具体情况在总 体信息库中填写各项内容,包括图幅名称、 图幅代 码、 剖面名称、 剖面编号、 比例尺、XY坐标值、 剖面 开始录入日期等。其中记录者至伽玛测量框中应 填写原剖面测制者的姓名图2 , 以便于对前人资 料的查询及忠实于原调查描述内容。剖面方向为 程序自动计算填写。 3.3.3 对各项剖面数据进行录入 对收集到的有关该剖面的各种资料记录本、 剖面登记表、 样品、 化石、 登记册、 剖面图、 柱状图、 各种测试报告等进行整理分析,并录入到剖面系 统中。 剖面数据的录入实质上就是对各种剖面数据 库的编辑,其编辑过程为导线库的编辑包括序 号、 导线号、 导线方位、 导线长度、 坡度角等→ 分层 库和分层描述的编辑包括导线号、 分层号、 分层位 置和分层描述内容等 图3→其它各种数据库 样品、 照片、 素描、 地质点、 化石、 产状、 工程素描、 群组段等的编辑,最后是照片的整理、 解译和导入 工作。录入中应原封不动地录入前人剖面的内容。 图2 剖面总体信息库 Fig.2 A ll in ation database of section 图1 创建剖面工程文件 Fig.1 Establishing engineering document of section 26 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期覃小锋等1∶25万修测区数字地质填图前人剖面资料录入、 验证的工作方法 图3 导线库、 分层库和分层描述录入 Fig.3 of leading line data, layer data and description of layering 在剖面数据录入过程中,为提高剖面录入的速 度,可作如下操作 1项目组各成员间可分工合作即导线库、 分 层库和产状、 样品、 照片、 素描、 地质点、 化石等数据 库分别由不同成员分工完成 , 或者先将分层描述、 地质点描述等用w ord文档进行编辑和组织好后再 转录到剖面系统中。 2在录入时为避免在各种数据库间的交替转 换中浪费时间,提高剖面数据录入的速度和准确 性,各种剖面数据可分开进行录入,如编辑完导线 库后进行分层库编辑和产状、 样品、 照片、 素描、 地 质点、 化石、 工程素描、 群组段等数据库的编辑。 3原记录本中的素描图可进行扫描或照相 后,以照片的形式录入到系统中,再转绘成素描图。 其操作步骤为点击素描图对话框左下角的显示图 形子菜单,打开编辑后,将素描图照片转换为M SI 格式,用添加的方式而成为素描图的底图,再在照 片底图上进行素描转绘就可完成素描图导入。 3.3.4 剖面数据的检查和整理 剖面资料录入后应及时进行检查和整理。检 查内容包括对各数据库完整性的检查,检查各数据 库的数据与原始资料是否一致,术语是否统一规 范,鉴定结果是否批注,批注是否正确,照片是否导 入等;整理内容包括真厚度的计算或自选产状厚度 计算等。 3.4 野外检查、 验证、 补充描述修测 该阶段是对选用的前人剖面到野外进行实地 检查、 验证或修测过程。其具体工作过程如下 1将录入的前人剖面资料导入到图幅PRB 库中,根据剖面位置设计一条野外路线,并拷贝到 掌上机中,以备野外剖面资料阅读、 检查、 验证和补 充描述。 2野外工作中,首先对前人剖面始点进行校 正、 取准,然后进行检查、 验证或修测。其中基本符合 1∶25万填图规范要求的测段,应以检查、 验证为主, 并在批注框内补充收集前人没有收集到的部分数据 资料图4 ; 而对于前人描述与实际情况不相符或相 差较大的测段,应重新拉测绳对其进行详细的修测 或重新测制,补充收集各种关键性数据资料。 在野外检查、 验证过程中,要求①分层标志十 分明显的地段,应对前人剖面各分层进行逐层检 查、 验证,并视具体情况在批注框内补充收集各分 层的各种地质特征。其中地层剖面补充收集的内 容包括各分层的岩性组合特征、 主要物质成分、 基 本层序、 化石、 沉积特征结构、 构造及组构特征、 厚度、 产状、 形态、 成因、 含矿性、 接触关系等;侵入 岩剖面补充收集的内容包括侵入体的岩石类型、 结 构构造、 矿物成分、 组构特征流动构造和变形构 造、 包体特征捕虏体、 残留体和深源暗色包体、 脉岩的规模、 产状和组分等;变质岩剖面补充收集 36 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 华 南 地 质 与 矿 产 2005年 图4 在批注框内补充收集前人没有收集到的部分数据资料 Fig.4 Supplem enting and collecting new part of geological data in the comm entary list 的内容包括变质岩石的矿物成分、 结构构造、 岩石 类型及主要变质岩的岩石化学和地球化学以及变 形特征、 变质相带分布、 变形变质作用期次及叠加 关系等。②对于前人剖面导线位置及具体分层位 置难以确定、 分层标志不明显的地段,可抓住一些 特殊的标志层如礁滩沉积、 含矿层、 化石富集层、 特殊岩性层、 不整合面、 标志性间断面、 重要地质构 造面等来确定前人剖面各分层的大概位置,并分 段进行检查、 验证,亦应在批注框内进行分段补充 收集部分资料。 3将检查、 验证结果以批注形式更新剖面资 料更新的内容包括各分层、 各地质点及各种采样 资料等 , 对于重新测制某些测段的剖面还应对导 线号、 野外分层号、 采样位置等进行重新编排。 此外,在野外检查、 验证过程中,一些在野外现 场难以确定的问题,如接触关系、 重要地质现象、 岩 石类型等,应采集相关样品,借助室内分析鉴定和 测试结果来解决存在的问题。 3.5 室内资料综合整理、 再批注 通过野外检查、 验证后,再次对剖面资料进行 校对、 整理、 完善和剖面小结的再编写等。并根据 室内薄片鉴定结果和样品测试分析结果进行再次 分层批注图5。 1数据校对和完整性检查检查内容包括以 下几个方面数据之间有无冲突、 各记录项内容是 否完整、 术语是否统一规范、 分层描述的编辑修改 及批注等。 2分层室内归并野外主要是根据岩性、 岩性 组合来进行地层的分层的,在室内分析整理或对比 时可能会发现这些野外分层出现不协调的情况,需 要在室内进行分层归并或整理。在数字剖面系统 中进行分层归并的方法是在分层库中重新指定分 层号即可。 3真厚度计算在地层剖面中还需对其真厚 度进行计算,真厚度计算是根据分层的视厚度、 岩 层产状和剖面线方向来计算各层的真正厚度值。 剖面线方向系统将自动按照导线方位值自动计算, 视厚度系统将自动按分层起始位置和分层号自动 进行累积计算,两者都不必用户进行干预。最主要 的是岩层产状,在野外不可能为每一层都量一产状 值,在默认状态下,系统在计算时将按就近原则选 取产状值进行计算,也可以根据用户指定值进行计 算。系统提供了四种计算真厚度的方式①默认计 算厚度;②室内自选产状计算;③按产状分段分层 计算;④按室内分层计算。在这一过程中,系统将 自动形成一剖面计算表,用户可以对其打印输出, 这一计算表将是系统自动成图的根据。因此,在作 图的时候要用对应的计算表。 对计算表也有必要 46 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期覃小锋等1∶25万修测区数字地质填图前人剖面资料录入、 验证的工作方法 图5 根据薄片鉴定结果进行再次分层批注 Fig . 5 Layering commentary again according to slice identification 进行检查,这一检查主要是地层真厚度值有无出现 0或负值,若出现这种情况说明分层或导线方位可 能有错,也可能是剖面上该层进行了回测。 4剖面小结编写剖面小结是指对所测剖面 的一些认识和存在问题的总结。小结的编写要注 意对所测剖面取得的认识、 进展及存在问题进行总 结,并把它放在剖面小结信息框内保存。 3. 6 编制剖面图 剖面图是实测剖面的一种直观表达形式,在数 字剖面系统中程序可根据剖面计算表自动生成实 测地层剖面图框架、 导线平面图以及地层柱状图框 架,但要完成符合实际要求的成果图还要通过系统 提供的一些交互式编辑工具进行岩性花纹添加、 美 观整饰和修善等操作才能完成。其基本步骤为 1根据所要的图件类型如是实测的还是室 内归并的进行真厚度计算,并检查确保数据无误; 2执行通过点击图形选择 →生成剖面图/ 柱状图,确定图件绘制比例尺和生成顺序即由顶 到底还是由底到顶后,即可完成剖面图与柱状图 框架的绘制图6 ; 3图件编辑通过程序提供的一些交互式工 具处理各地质体的接触关系,并根据重新收集的地 质内容和批注内容进行岩性花纹填充、 划分室内分 层、 地质体划分及代号注释、 编制图示图例、 责任 表、 剖面位置示意图等工作及图面完善和整饰等即 可完成剖面图的编制图 7 。 如果修编的为地层剖面,则要综合绘制地质柱 状图图 8 。其操作方法及步骤与生成剖面图的 操作方法和步骤基本相同。 剖面图编制工作完成后,在确保剖面数据完整 性并经过质量检查自检、 互检和项目组检等的前 提下,应将剖面数据导入到图幅PRB图库中,并作 为实际材料图地质界线勾绘的依据。 4 结语 在广西1∶25万玉林市幅数字填图试点过程 中,我们摸索出一套较为成熟的1∶25万修测区前 人剖面资料录入、 验证、 批注、 修测和成图过程的工 作方法,已基本上达到了在1∶25万区调修测区推 广应用的“ 实战性 ” 以及地质调查总则 和有关 规范 的要求,证明数字填图技术与方法是可行 的。但应该指出的是,这套数字区调系统目前还存 在一些问题,有待我们在试验和推广应用过程中不 断发现和寻找,并结合地质调查的特点提出合理化 建议和意见,以加快数字区调软、 硬件的进一步提 高和完善。 56 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 华 南 地 质 与 矿 产 2005年 图6 生成剖面图/柱状图的操作步骤 Fig . 6 The processes of ing section or column 图7 编制完成的一条剖面图 Fig . 7 A completed section 66 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期覃小锋等1∶25万修测区数字地质填图前人剖面资料录入、 验证的工作方法 图8 编制完成的柱状图 Fig . 8 A completed column 参考文献 [1 ]李超岭,于庆文,等.数字区域地质调查理论与技术方法 [M ].北京地质出版社, 2003. [2 ]于庆文,李超岭,张克信,等.数字地质填图研究现状与 发展趋势[J ].地球科学, 2003, 28 4 370376. [3 ]李超岭,张克信,墙芳躅,等.数字区域地质调查系统技 术研究[J ].地球科学进展, 2002, 17 5 763768. [4 ]李超龄,杨东来,于庆文,等.数字地质调查与填图技术 方法研究[J ].中国地质, 2002, 29 2 213217. [5 ]李超岭,于庆文,杨东来,等. PRB数字地质填图技术研 究[J ].地球科学, 2003, 28 4 377384. [6 ]朱云海,张智勇,李超岭,等. PRB数字地质填图前期数 据准备及PRB过程字典建立[ J ].地球科学, 2003, 28 4 385388. I nput and validation s of er section data i n 1∶250000 digital geologicalmappi ngAn example of1∶250000Yulin Sheet in Guangxi Q IN X iao2feng, ZHOU Kai2hua, HU Gui2ang, ZHOU Fu2sheng, L I Guang2ning, X IE L ing2feng Guangxi Institute of Regional Geological Survey, Guilin541003, China AbstractThe key task for1∶250000regional geological survey in the areas w ith m ost of1∶50000re2 gional geological survey and high degree of research finished is to effectively utilize the er geological da2 ta. D uring the experim ental stage for tw o years in PRB D igital GeologicalM apping of1∶250000Yulin Sheet in Guangxi, the authors summ arized a set of w ork m ethod for data , validation, comm entary , resurvey and plotting of the er section data, and the m ethod has significance of extending application. Key words and validation of er section data; regional geological survey; PRB digitalm apping; Guangxi 76