1:100000 比例尺區(qū)域地質(zhì)圖修編方法探討
——以鄂東南區(qū)域地質(zhì)圖修編為例

程孝增 王 登 劉冬勤 尚世超 張小波* 周 豹 劉俊安

（1、湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430034 2、湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊，湖北 大冶 435100）

地質(zhì)圖件是基礎(chǔ)地質(zhì)工作成果的核心載體，對區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)的研究和認(rèn)識有重要作用[1]。然而，隨著地質(zhì)調(diào)查工作的不斷深入、新的地層劃分方案的出爐以及地層單元及巖漿巖在地質(zhì)圖上表示方法的改進(jìn)[2-4]，原來的老地質(zhì)圖圖面信息已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的應(yīng)用需求，因此，為及時反映最新的調(diào)查成果，地質(zhì)圖圖件的更新、優(yōu)化顯得十分必要[5]。通過文獻(xiàn)調(diào)研，以往關(guān)于地質(zhì)圖方面的研究主要集中在數(shù)字化制圖方面，而關(guān)于地質(zhì)圖修編方面的較少[6]。

筆者在搜集并研究大量的資料、參考前人研究成果和充分聽取專家意見的基礎(chǔ)上，根據(jù)此次鄂東南地質(zhì)圖修編工作的經(jīng)驗，結(jié)合修編過程中的具體流程，指出了“底圖搜集→統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)→圖幅拼接→圖面整飾”的修編流程，較好地解決了圖件規(guī)范統(tǒng)一、相鄰圖幅接邊、美觀易讀等方面的問題。修編后的地質(zhì)圖得到了升級，集成并更新了近年來分散的地質(zhì)成果，消除了錯漏，優(yōu)化了地調(diào)成果表達(dá)。修編工作內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)資料搜集、數(shù)字圖幅修編和修編說明書編寫等三方面。

1 基礎(chǔ)資料搜集

1.1 明確工作方案

根據(jù)區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)工作的情況，選擇搜集涉及鄂東南礦集區(qū)內(nèi)的22 幅1:50000 地質(zhì)圖作為底圖，統(tǒng)一地層、巖漿巖等標(biāo)準(zhǔn)，縮放成1:100000 后進(jìn)行相鄰圖幅間的拼接，最后整理修飾，達(dá)到地質(zhì)圖件更新的目的。相較于在原1:100000 地質(zhì)圖件上直接修改，用1:50000 地質(zhì)圖拼接成圖，所反映的地質(zhì)信息更加的詳實(shí)，可以較全面的反映區(qū)域地質(zhì)情況。

1.2 地質(zhì)底圖搜集

根據(jù)確定好的22 幅地質(zhì)圖名稱，登錄湖北省地質(zhì)局地質(zhì)大數(shù)據(jù)平臺，進(jìn)行相關(guān)資料的借閱，最后對借閱到的矢量化地質(zhì)圖進(jìn)行誤差校正處理。

2 數(shù)字圖幅修編

由于不同的圖幅承擔(dān)單位、完成年代有所不同，所采用的地層劃分標(biāo)準(zhǔn)、侵入巖的表示方法等也不統(tǒng)一。因此修編首先要解決的是統(tǒng)一地質(zhì)單元的劃分標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上對相鄰的圖幅進(jìn)行拼接，然后對整圖修飾與檢查。

2.1 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 地層

鄂東南地區(qū)地層發(fā)育比較齊全。自前震旦系至新生界均有出露，僅缺失中、下泥盆統(tǒng)與下石炭統(tǒng)[7]。前震旦系主要為一套中—淺變質(zhì)巖系，分布于北部大別山南坡和南部大幕山一帶。中、上三疊統(tǒng)以上地層主要為陸相碎屑巖，局部夾火山巖。其主要分布于黃石—大冶—靈鄉(xiāng)一線以西、梁子湖以東的地區(qū)，其中白堊—第三系東湖群—第四系主要分布于長江沿岸和梁子湖、大冶湖、陽新湖盆地及其附近地區(qū)。

2.1.2 侵入巖

鄂東南地區(qū)巖漿活動頻繁，自中新太古代—新生代漫長的地質(zhì)演化過程中，形成了多期侵入、就位機(jī)制多樣、成因復(fù)雜、演化有序、巖石類型齊全、空間展布與構(gòu)造背景相契合的系列侵入巖，尤其以燕山期巖漿活動最為頻繁，既有巖漿侵入，又有火山噴發(fā)，具有多期次活動的特點(diǎn)，巖漿巖分布廣泛，侵入巖體自北向南依次分布鄂城、鐵山、金山店、靈鄉(xiāng)、殷祖、陽新六大巖體和銅綠山、銅山口、峰山洞等130 多個小巖體，出露面積占全區(qū)面積的23%左右[8]。

2.2 圖面處理

2.2.1 圖面縮放

由于當(dāng)前為1:50000 的圖幅，目標(biāo)圖幅為1:100000，工作前需要對當(dāng)前圖幅進(jìn)行縮放，運(yùn)用Mapgis 功能對整圖進(jìn)行縮放，具體在secton 中的其他選項下的整圖變換功能進(jìn)行操作，為了保持圖面內(nèi)容顯示的完整性，在縮放設(shè)置中勾選點(diǎn)參數(shù)變換選項。

2.2.2 圖面元素整理

圖面元素整理分為圖面分類整理和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)整理兩方面。從地質(zhì)大數(shù)據(jù)平臺搜集而來的1:50000 的圖幅，部分是通過1:50000 紙質(zhì)圖件掃描矢量化的結(jié)果，部分是近期項目直接匯交的成果，因此圖面內(nèi)容分類有所不同，將圖幅所涉及的地層代號、產(chǎn)狀、地質(zhì)界線、地層指引線、剖面圖、地層柱狀圖等分別建立或拆分到一個個單獨(dú)的點(diǎn)、線、區(qū)文件中，并保存為單獨(dú)的圖層，以便于后期的整理合并。

2.2.3 圖幅接邊

在完成單圖幅圖面整理的前提下，進(jìn)行不同圖幅間的接邊工作。重點(diǎn)包括對不同圖幅間地層、侵入巖、構(gòu)造的接邊。圖幅接邊是本次修編工作的重點(diǎn)，在接邊過程中本著尊重前人成果和實(shí)事求是的原則，確保接邊的準(zhǔn)確性。在對地層接邊過程中，采用如下的方法：圖幅左右兩邊誤差大于3mm 的情況，主動和圖幅完成人員取得聯(lián)系，并查詢近年來所完成的大比例尺的地質(zhì)圖，綜合分析后作出最佳決策；對于圖幅左右兩邊誤差在1～3mm時，取兩條線的中間值移線后進(jìn)行連接；對于誤差小于1mm 時，根據(jù)圖幅兩側(cè)的出露情況，順著出露多的方向連接；同時，對于兩側(cè)地質(zhì)體不一樣的情況，搜集區(qū)域的大比例尺的地質(zhì)圖進(jìn)行判別分析，必要時需去現(xiàn)場進(jìn)行野外勘查，以保證修編工作的準(zhǔn)確性與嚴(yán)謹(jǐn)性。

2.3 常見問題處理

由于不同圖幅的完成時間及完成單位不盡相同，隨著新的地層劃分方案的出爐、地層單元及巖漿巖在地質(zhì)圖上表示方法的改進(jìn)等情況，使得相鄰圖幅間存在地層、巖漿巖等不一致的情況，這給地質(zhì)圖修編工作帶來了一定的困擾，總結(jié)修編工作，發(fā)現(xiàn)新老規(guī)范不統(tǒng)一、地質(zhì)圖接邊工作及圖件內(nèi)容表達(dá)等問題，這也是修編工作中最常見也是處理起來難度最大的三個問題。

2.3.1 規(guī)范統(tǒng)一問題

主要包括地層劃分方案的選擇、侵入巖的表示兩個方面。此次地層劃分以《湖北省區(qū)域地質(zhì)志》為標(biāo)準(zhǔn)，對劃分標(biāo)準(zhǔn)有變化的地層進(jìn)行了修訂，如二疊紀(jì)統(tǒng)一采取了三分方案（以往地質(zhì)圖大多采用二分方案）、原石炭紀(jì)船山組地層現(xiàn)劃為二疊紀(jì)；原1:50000 圖上分到段的地層，這里只統(tǒng)一到組；原部分圖幅大冶組分為七段，這里拆分為了嘉陵江組和大冶組兩部分；在侵入巖的表示方法中，存在表示方法和代號表示符號不一致的問題。原圖幅中對侵入巖的表示方法較為混亂，有根據(jù)“巖性+期次”和“巖性”表示的，也有根據(jù)“巖性+時代”表示的，本次侵入巖統(tǒng)一采用“巖性+時代”的表達(dá)方法，在表示符號上，不同圖幅也存在不一致的情況，如qη（石英二長巖），參考《區(qū)域地質(zhì)圖例》后調(diào)整為ηο，這里以殷祖、三溪口、鄂城等圖幅的修編為例進(jìn)行說明，見表1。

表1 部分修編圖幅地質(zhì)單元代號修改前后對照表

2.3.2 相鄰圖幅接邊問題

圖幅接邊是本次修編工作的重難點(diǎn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不同圖幅間兩側(cè)地質(zhì)單元不一致時，應(yīng)當(dāng)本著尊重前人成果的原則，查閱相關(guān)的資料進(jìn)行判斷，必要時和原圖編制人員取得聯(lián)系，仔細(xì)研究造成不一致的原因，結(jié)合最新的認(rèn)識，重新修訂圖幅信息，保證相鄰圖幅連接的準(zhǔn)確性，并及時做好修改記錄，以便于后續(xù)編寫地質(zhì)圖修編說明書，具體可參見圖1。在圖1 中，三溪口幅和陽新縣幅，由于完成的時間不同，兩側(cè)地層的劃分方案不同，如對嘉陵江組（T1-2j）認(rèn)識不同，對段的分法存在不一致的情況，導(dǎo)致接圖處存在問題。參考柱狀圖中的巖性描述及《湖北省區(qū)域地質(zhì)志》，原三溪口幅和陽新縣幅中的嘉陵江組一段（T1-2j1）現(xiàn)在歸為大冶組地層。

圖1 部分相鄰圖幅接邊處修編前后對比圖

2.3.3 圖面地質(zhì)單元顯示問題

由于此次修編工作的底圖是1:50000 地質(zhì)圖件，當(dāng)整體轉(zhuǎn)化為1:100000 圖件時，有些文字注記和地質(zhì)代號較為密集雜亂，圖面存在信息過重、不清晰的問題，這種情況下，本著尊重前人成果的基礎(chǔ)上，采用增加指引線的方式對地質(zhì)體代號合理標(biāo)注，力求使得圖面信息簡潔明了、美觀易讀。此外，還有些地質(zhì)信息本身范圍較小，當(dāng)縮放成1:100000 圖時，在不影響紙質(zhì)圖件有效顯示的情況下，做了盡可能大的保留，但是對于圖面寬度不到1mm，實(shí)在不能保留的，選擇了合并處理，如黃龍組（C2h）和大埔組（C2d）地層合并成了黃龍大埔并層（C2d-h），三疊系上統(tǒng)的大隆組（P3d）、下窯組（P3x）和龍?zhí)督M（P3l）地層只保留到了三疊系上統(tǒng)（P3）。

2.4 整飾與檢查

2.4.1 整飾

在地質(zhì)體代號已修改的基礎(chǔ)上，對圖面其他顯示內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，主要包括行政、地理、產(chǎn)狀等符號的放置位置進(jìn)行調(diào)整，做到圖面內(nèi)容不相互堆疊，不影響正常的顯示。其次根據(jù)圖面地層單元的出露情況，制作綜合地層柱狀圖，注意要統(tǒng)籌整個圖幅，對不同厚度的地層做出相應(yīng)的縮放處理，做到地質(zhì)單位表達(dá)的準(zhǔn)確性與完整性。

2.4.2 圖件檢查與修改

在以上內(nèi)容全部修改完成后，為了避免在制圖操作過程中存在漏洞，保證修編工作的準(zhǔn)確性，需要把修改后的圖件打印成紙質(zhì)版，采用劃分網(wǎng)格的方法，按照圖面內(nèi)容逐個進(jìn)行檢查與修改，反復(fù)重復(fù)以上操作，直到圖面顯示內(nèi)容準(zhǔn)確無誤。

2.4.3 生成1:100000 圖框

根據(jù)圖幅四個頂點(diǎn)的坐標(biāo)，在投影轉(zhuǎn)換模式下，選擇繪制投影經(jīng)緯網(wǎng)功能生成1:100000 圖框，注意選擇對應(yīng)的經(jīng)緯網(wǎng)參數(shù)，并以該圖框為標(biāo)準(zhǔn)，對修改后的圖幅進(jìn)行誤差校正。最后對圖框的外邊框參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使整個圖幅看起來美觀大方。

2.5 修編資料整理

不同圖幅都要有地質(zhì)代號修改前后的對比記錄表，以便后續(xù)整理和查閱，同時，針對接邊工作，特別是存在疑問的地質(zhì)體，全程做好記錄。

3 修編說明書編寫

前人對1:100000 地質(zhì)圖修編研究較少，可供參考的資料較少，而本次修編工作修改的內(nèi)容較多，特別是對接邊過程中兩側(cè)地質(zhì)體存在不一致的情況做了處理，為了便于后續(xù)讀者了解本次修編工作的思路及對問題的處理方案，針對本次修編工作編寫了修編說明書。

修編說明書的編寫，首先明確本次修編的目的意義及項目來源，對本次修編工作的主體思路進(jìn)行介紹，其次針對修編工作的具體步驟進(jìn)行介紹，如對修編底圖來源進(jìn)行說明，對地質(zhì)單位劃分的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行概括，并參照《湖北省區(qū)域地質(zhì)志》對各個地層單元的分別介紹，最后對編圖工作取得的成果及存在的主要問題進(jìn)行簡要說明。

4 結(jié)論

4.1 總結(jié)了鄂東南1:100000 區(qū)域地質(zhì)圖修編工作經(jīng)驗，指出了“底圖搜集→統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)→圖幅拼接與整飾→說明書修編”的修編基本流程，在缺少行業(yè)相關(guān)規(guī)范指導(dǎo)的前提下，探索出修編工作的方法及流程，為類似圖件的編制提供了一定的參考依據(jù)。

4.2 根據(jù)鄂東南22 幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果的修編經(jīng)驗，對修編過程中遇到的常見問題，如地質(zhì)單位標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、不同圖幅接邊和圖面美觀等問題，作出了解答和舉例說明。

4.3 1:100000 鄂東南地質(zhì)圖修編工作作為“長江中下游鐵銅成礦帶鄂東南礦集區(qū)深部探測與深部找礦”項目的組成部分，區(qū)域地質(zhì)圖的修編具有重要的基礎(chǔ)性意義，更有利于深部探測與深部找礦項目的有效開展。