第一章 绪论
第一节 特殊地质地貌区地质填图背景
我国区域地质调查（简称区调）事业历经百年发展，为国家经济建设、社会进步和地质科学发展做出了卓越贡献（李金发，2019）。20世纪80年代之前，不同比例尺的区调工作在找矿方面成绩显著，有力地支撑了我国工业的发展。同时，全国范围的1∶20万区调也极大地带动了地质学科的快速发展，为我国区域地质研究奠定了坚实基础。
1999年实施国土资源大调查以来，区域地质调查实现了我国陆域中比例尺地质填图全覆盖，初步建立了国家区域地质数据更新体系（刘凤山和庄育勋，2001；李金发，2019）。海域1∶100万区调工作程度达到40%，完成了首幅1∶25万海洋区调试点；1∶5万区调共完成262km2，占陆域面积的27%，成矿带1∶5万区调发现1800余处矿（化）点和矿化线索，其中70余处转入矿产勘查，总结了19个重要成矿带成矿地质背景，为找矿突破提供了有力支撑。区域地质调查工作主动服务国计民生，拓宽了服务领域，完成南水北调和大瑞铁路等重大工程建设区以及上海等6个大型城市的专题区调工作（程光华等，2013，2019）。2011年青藏高原地质大调查成果获得了国家科技进步奖特等奖（潘桂棠等，2002；毛晓长，2006）。
然而，由于生态文明建设与保护成为新时期国家目标，国家对地质工作提出了新的要求，加之区域地质调查本身发展状况，以及国际上发达国家区域地质调查发展趋势（陈克强，1995；姜作勤，2008；胡道功等，2013；胡健民等，2017），我国区域地质调查工作必须向以大面积覆盖区为主的平原、盆地、草原、荒漠等地区拓展（陈克强，1995；胡健民等，2017）。以往涉及覆盖区的区域地质调查对第四系松散沉积层只是进行简单处理，对下伏基岩地质状况关注极少；除了一些油气资源、煤炭资源和极少量固体矿产资源外，对大部分覆盖区的资源、环境状况并不清楚；许多覆盖区本身处于成矿带上，而且是我国重要的含油气盆地，如东北森林草原覆盖区分布着大兴安岭成矿带、西部戈壁荒漠区分布着塔里木盆地和鄂尔多斯盆地等。
新时代的区域地质调查必须由传统的地表调查向深部三维调查拓展，并且要实现两个重要转移，即由原来的基岩裸露区调查向广袤的覆盖区转移、由地表调查向深部转移（Dong et al.，2013；董树文等，2014；胡健民，2016；胡健民等，2017）。在重要经济区带、重大工程建设区、整装勘查区及含油气盆地等区域部署三维地质调查，要充分融合多学科、多技术方法开展调查，实现地质图的三维表达（郁军建等，2015）；必须革新填图工作思路，逐渐转变为目标地质体调查部署工作，充分利用现代探测技术方法，包括高分辨率遥感影像解译、DEM（数字高程模型）数据处理，各种地球物理、地球化学探测技术方法，以及钻探技术等（刘士毅，2016；吴俊等，2016；喻劲松等，2016；尹艳广等，2017）；要适应大数据时代数字信息管理与应用，建立地质调查信息系统和数据库，全方位提升地质调查成果的服务能力（徐强，2002；廖崇高等，2003；张克信等，2007；张广宇等，2020）；尤其要充分融合不同学科理论和技术方法，由原来单一的基础地质调查向综合的、多目标的调查转化，推进并实现地质调查成果服务对象由原来单一的地质矿产专业和部门转向为整个社会多元目标服务。
我国的地质填图技术方法体系是在苏联地质填图技术方法体系的基础上建立、发展起来的，曾在我国社会经济建设中发挥重要作用。20世纪80年代，中国地质调查局组织专家在试点填图的基础上，编写了适于当时地球科学发展水平的沉积岩区、变质岩区、花岗岩区和火山岩区填图方法指南（房立民，1991；高秉章等，1991；魏家庸等，1991；马金清等，2000）。
随着科学技术的发展和社会经济需求的变化，现行的地质填图技术方法体系难以满足现今地质填图工作的需要（杜子图等，2017）。而且由于我国区域地质调查将逐步从基岩出露区向森林草原、戈壁荒漠覆盖区及平原、盆地、海岸带推进，以及从东部中低山丘陵地区向西部高寒缺氧、深切割的艰险地区及黄土、岩溶等生态环境脆弱地区扩展，采用常规的野外地质观察研究方法难以获取完整、准确的地质信息，以往工作积累的地质填图经验和采用的方法技术不能全面指导这些地区的地质填图工作。
因此，探索新的地质填图运行机制和组织管理方式，特别是探索总结覆盖区的填图技术方法体系、扩大地质调查成果的服务方式，是当前适应国家经济发展新常态的迫切需求。
在这种新形势的背景下，2014年中国地质调查局设立了“特殊地质地貌区填图试点”计划项目，旨在探索特殊地质地貌区填图技术方法。项目由中国地质科学院地质力学研究所组织实施，中国地质调查局直属单位、高等院校、省（市、区）地调院等多家单位参与。2015年，中国地质调查局以“特殊地质地貌区填图试点”项目为核心项目，组织设立了“特殊地区地质填图工程”。该工程组织区域地质调查和研究国家骨干队伍，对我国森林草原、戈壁荒漠区、平原区、海岸带、岩溶区、艰险区以及厚风化层分布区等特殊地区开展地质填图试点和示范。该工程的实施目的在于揭示这些至今未被人们掌握的特殊地区地表至深部的地质和结构特征，并建立起新形势下地质填图的技术体系，为全面开展我国新的填图计划创造条件。该工程的部署在我国资源短缺、环境恶化等情况下显得极为迫切，工程开展的主要意义如下（胡健民，2016）：
（1）拓展我国区域地质调查与研究新领域，为国家经济社会可持续发展寻找和发现新的资源空间。逐步开展以覆盖区和深部地质特征为主要目标的重要经济区带的地质调查，为国家能源、矿产资源及地质环境发展需求提供基础地质支撑。
（2）实现我国基础地质调查多学科、多手段综合一体化的区调工作思路和方法，创新地质填图工作方法与理念，创新成果表达方式，提升我国基础地质调查成果面向国家经济建设、生态文明建设和社会服务的能力，保证我国区调工作继续处于世界先进水平。
（3）形成适合不同类型地质地貌区的填图工作指南，示范、引领全国特殊地质地貌区地质填图。完善不同类型地区三维地质调查技术指南和区调成果三维化技术流程。
（4）揭示并解决一些由特殊地质地貌等原因所造成的长期未被人们认识的重大地质科学问题，也包括资源短缺、环境恶化、二氧化碳贮存等方面的问题。
（5）形成产学研相结合、多学科多专业理论、方法和探测技术高度融合的特殊地区地质填图经验和与之相适应的管理模式，培养综合性创新型基础地质调查人才队伍。
工程分别在不同类型地质地貌区部署了试点填图。①戈壁荒漠覆盖区：东天山巴里坤地区、北山牛圈子地区、华北狼山地区；②森林沼泽浅覆盖区：黑龙江大兴安岭成矿带；③黄土覆盖区：甘肃庆阳和陕西千阳地区；④深覆盖区：长三角平原区、内蒙古河套盆地冲淤积平原区、京津冀冲洪积浅覆盖区；⑤高山峡谷区：西天山、西昆仑及中巴走廊带；⑥岩溶区：云南乌蒙山区；⑦强风化层覆盖区：广东罗定地区；⑧活动构造发育区：青藏高原东北缘宁夏青铜峡、红寺堡及同心地区。
经过几年的艰苦努力，已经形成了以地球系统科学理论为指导，以揭示晚新生代地表过程与圈层相互关系与服务国家生态文明建设为主要调查目标，以《覆盖区区域地质调查技术要求（1∶50000）》（DD2021—01）为核心的特殊地质地貌区填图技术方法体系（王国灿等，2018；李向前等，2018；辜平阳等，2018；李朝柱等，2020；李振宏等，2020；张运强等，2020；田世攀等，2020；卜建军等，2020），创新了面向不同需求的区域地质调查成果表达方式。这些成果将引领我国特殊地质地貌区地质填图，为开展地表作用与系统演变基础地质调查打下了扎实的基础。
第二节 特殊地质地貌区的概念及类型划分
特殊地质地貌区指由于地表基岩被第四系松散沉积或其他风化堆积物大范围覆盖，或地形环境险恶，或岩性单一等原因，采用传统填图方法难于开展填图或者填图目标任务需要拓展的区域，是在地质、地理、地貌、植被等方面具有特殊景观特征的区域。
根据第四系松散层的厚度及现今的地质调查技术方法现状，将特殊地质地貌区分为覆盖区和基岩裸露区两大类。其中，覆盖区又分为浅覆盖区和深覆盖区；基岩裸露区分为高山峡谷区（也称为艰险区）和岩溶区。
覆盖区一般指第四系堆积物连续分布且覆盖面积占图幅面积50%以上的地区。通常将覆盖层厚度小于等于200m的称为浅覆盖区，大于200m的称为深覆盖区。覆盖层厚度小于3m的浅覆盖区又称超浅覆盖区。超浅覆盖区主要分布于森林、草场、山麓堆积、沙漠边缘风沙覆盖等地区；浅覆盖区主要分布于第四纪盆地边缘、山间盆地、河网汇聚地等地区，这些区域多为中小城市地区及大城市边缘。深覆盖区覆盖层厚度为200～500m，厚度大于500m的深覆盖区又称为超深覆盖区，主要分布在第四纪盆地中心地区、黄土高原、沙漠、三角洲地区，这些区域一般是大或超大城市地区。
（1）深覆盖类：主要包括平原区、黄土区和盆地区。近海平原区以河海交互沉积结构为特点；河湖平原区以大面积河流冲泛平原和开阔湖泊沉积为特点；山前平原主要分布于巨型山系山前，以洪冲积扇体分布为主要特点。
（2）浅覆盖类：主要包括森林草原区、沼泽湿地区、戈壁荒漠区等，主要是晚新生代不同沉积环境下形成的松散沉积，通过适当揭露也可以揭示基岩地质特点。我国南方广东、广西、湖南、安徽等地分布着以红层沉积为主的强风化区，基本特点是化学风化强烈，形成不同程度风化层。
（3）基岩裸露类：主要包括高山峡谷区和岩溶区。高山峡谷区与岩溶区实际上是特殊的基岩裸露区，主要因为海拔高、切割深以及岩溶地貌发育等特点，按照一般的基岩区区域地质调查技术方法难以进行，而且地质图的用途也明显区别于一般基岩区地质图的用途，所以在本书中将它们归入特殊地质地貌区类型中。
（4）新构造与活动构造区：主要包括青藏高原周缘、鄂尔多斯盆地周缘、郯庐断裂带等新构造与活动构造发育地区。
第三节 特殊地质地貌区区域地质调查的基本特点
一、以地球系统科学理论和板块构造理论为指导
20世纪70年代以前，我国区域地质调查遵循的地学理论基本上是地槽-地台理论，部分填图采用地质力学理论指导，因此在这个阶段完成的1∶20万地质图的*重要的特点是比较客观地描述了岩石、地层、构造、古生物及矿化的基本情况，并在此基础上探讨了地槽地台构造演化及构造变形的力学性质（杜子图等，2014；陈建强等，2018）。20世纪70年代后期到80年代以来，板块构造理论指导区域地质调查，这个阶段区域地质调查工作主要是完成1∶25万地质图和基岩裸露区1∶5万地质图，特点是在岩石、地层、构造、古生物及矿产资源方面都从理论研究的角度有了明显的提升。如地层学除了描述地层的基本特征外，更注重沉积地层的沉积相、沉积环境或层序地层学研究与描述，更注重火成岩的岩石成因、岩相分布及构造背景。这个阶段地质图对于构造地质的描述包括两个方面，一方面是测区构造格架和构造变形序列及叠加变形研究；另一方面是大地构造演化历史探讨，恢复测区板块构造背景及具体的构造单元，它基本上是综合了岩石学、沉积学与沉积古地理学、构造地质学及古生物学等多方面的研究得出的对构造演化历史的认识（房立民，1991；高秉章等，1991；魏家庸等，1991）。古生物化石研究已经超脱了前一阶段种属鉴定及地层时代的研究，而是更注重生物化石组合、古生态环境研究。
《区域地质调查技术要求（1∶50000）》（DD2019—01）和《覆盖区区域地质调查技术要求（1∶50000）》（DD2021—01）明确指出以地球系统科学理论和板块构造理论为指导，以不同圈层相互关系及生态环境调查作为区域地质调查工作的核心，特别是覆盖区区域地质调查更是区别于先前区域地质调查工作，明确提出在国家重要经济带及重要生态环境保护区，调查的重点就是第四纪松散沉积层的组成、结构、成因与分布等，查明第四纪沉积物记录的古气候、古环境信息，以推测未来环境变化。
二、现代信息技术的应用
新的填图技术方法充分地展示了现代科学技术特征，强调充分利
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