1∶50000和县等5幅立体地质填图示范成果
一、项目概况
1∶5万和县（H50E002018）、当涂县（H50E003018）、运漕（H50E004017）、无为县幅（H50E005016）、姚沟幅（H50E006016）立体地质填图示范（区调）项目为中国地质调查局2008年1月下达的地质调查工作项目。工作项目编码：1212011120847。总体目标任务是：综合利用区域地、物、化、遥资料，采用数字填图技术，开展1∶5万区域立体地质填图示范。完成1∶5万区域地质调查总面积2212平方千米。1、对庐枞火山岩盆地东延和宁芜火山盆地西延的覆盖地区进行系统的调查与研究；查明区域成矿地质背景；2、系统总结本区岩浆作用特点、成矿物质来源、构造序列和变形特征，研究区域成矿地质条件和规律；3、查明覆盖区第四系岩性组合、沉积结构及地质体空间展布特征、变化规律，建立安徽沿江地区第四纪地层层序、区域对比标志；查明浅覆盖区基岩地层、岩石和构造特征，基本查明基岩面埋深及变化特征；4、在现有各类地质资料的基础上，基本查明沿江城市经济区区域工程、水文地质条件和主要环境地质问题；5、选择运漕幅作为重点示范区，运用多种手段开展立体地质填图，总结立体地质填图方法；6、进行测区基础地质数据包开发试点。
项目工作分解为两个层次。
第一个层次：全区范围内开展的浅层立体地质填图工作。目标任务是查明基岩面及基岩面以上的地质体岩性组合、结构及空间展布特征与变化规律，调查主要城市经济区的区域工程地质、水文地质条件和主要环境地质问题。工作方法采用遥感地质调查、系统的地表地质调查和第四系浅钻揭露，区域性重磁异常数据处理和解译。
第二个层次：选择运漕地区作为重点示范区开展深部立体地质调查工作，建立重点示范区1500米深度范围内的标志性地层、岩体和构造等目标地质体的立体地质结构。该项工作是在第一层次的基础上，进行系统的物探剖面测量（含地面重力、地面磁测、音频大地电磁测深和地震反射剖面等）和深部钻探验证等工作。
在上述工作基础上建立区域立体地质填图数据集，开发相关的三维立体地质系统，探索立体填图过程中地质资料采集、整理、存储、管理、分析应用的一整套工作流程，为地质调查技术人员提供一个综合化、智能化、规范化的立体地质填图信息处理平台。
二、主要成果
1、基础地质
（1）初步建立了查区的第四纪地层层序。
并按沉积环境不同可划分为长江河道冲积平原区和波状平原区。前者为长江冲积平原，地形平坦，以河流相沉积为主，自下而上分为青弋江组、大桥镇组及芜湖组；后者多为陇岗地形，属于山麓相堆积，自下而上分为朱冲组、戚家矶组、下蜀组及芜湖组。
（2）深槽的发现。
本次工作的系统浅钻工程表明，在无为县三溪镇、陡沟镇、小周村等地存在不同规模的槽型凹地，槽型凹地底部标高-66.69—-126.34m，其剖面特征见。而长江古河谷底部平均标高一般在-50左右，深槽底比古长江河谷底低了70m以上。槽型凹地比较宽缓，区内规模最大的一处为1号深槽，长约18.4公里，宽约12.8公里，最大深度约60m。
深槽内沉积物由两大沉积韵律层组成，第一沉积韵律下部为下部为蓝灰色砂砾层；上部为灰黄绿、暗兰灰、灰色砂砾层及浅蓝灰色、暗湖蓝色含砾中—粗砂，局部夹深褐黑色未完全炭化木质层及灰色粉质粘土。厚度43.9-57.25m。第二沉积韵律层下部为暗蓝灰—灰色砂砾石层；上部为灰色含细砾粗砂，夹粉、细砂。厚32.2-41.10m。由此可见深槽内沉积物具有冲积物特征。ESR测年数据为41.0万年、45.2万年、76.1万年、147.0万年，162.2万年，时代为早—中更新世，地层单位定为为青弋江组。
（3）钙质砾岩的发现
通过钻探，在大桥镇底部发现1-3层钙质砾岩，并根据其岩性、岩相、沉积构造特点，分析认为是中更新世冰期河流——湖泊相沉积，气候干冷。
系统的浅钻揭露显示，该套钙质胶结砾石层普遍发育在区内第四纪松散沉积物中47-53m处，厚10-60cm。钙盘的分布在空间上有沿现代长江呈带状分布并且分布在现代长江凸岸的特征。
在该层钙质胶结砾石层之上的砂层和之下的砂砾层的ESR年龄分别为75.3万年和76.1万年，由此判断，该层钙质砾石层的形成时间应该介于75.3-76.1万年之间，时代为中更新世。其成因是由于冰期海平面下降，导致长江溯源侵蚀，河谷下切，原本堆积在河床的砾石层暴露在地表。冰期过后，气候转暖，海平面上升，长江河谷继续接受沉积。由于该层砾石中以碳酸盐岩居多，经过冰期和间冰期的更替，碳酸盐溶解，易形成钙质胶结物。
2、水工环地质
（1）工程地质
依据地貌和岩、土体类型将查区划分为将本区划分为三个工程地质区，即丘陵剥蚀区、波状平原堆积-剥蚀区及长江冲积平原堆积区。依据工程地质层埋藏分布情况、物理力学差异、土体结构类型等特征进一步划分出工程地质亚区。总结了各工程地质分区特征，并进行了分区评价。通过工程地质钻探、原位测试，结合相应的岩土测试，将查区内岩土体划分出6个工程地质层，30个亚层，归并为4个工程地质岩组，并总结各工程地质层特征，及不良地质体的分布特征。并提出了防治措施。
（2）水文地质
将查区划分为3个水文地质区，8个水文地质亚区，并根据地层岩性及开采条件，划分四种主要类型含水岩组：1、松散岩类孔隙水；2、碎屑岩类裂隙孔隙水；3、碳酸盐岩类裂隙岩溶水；4、基岩孔隙裂隙水。对各含水岩组特征、水质进行了初步评述。
（3）环境地质
对长江沿岸崩塌等地质灾害进行调查，并对其成因进行了分析。根据岩土体工程地质特征，划分出不良地质体，确定其分布范围、并对建设工程的危害程度进行评述，提出防范措施。
利用“1∶25万多目标地球化学调查”项目土壤地球化学样品分析结果，对区内土壤环境进行评价。
3、三维地质结构模型构建
三维地质模型构建是地面地质调查、钻探和地球物理调查等多源数据耦合后的地下地质结构的立体图像。本次采用“分阶段、分层次”的模型构建思路，遵循从野外调查到综合研究的认识过程，分浅层和深层开展模型的构建。浅层关注第四系岩性组合、沉积结构、空间展布和基岩面埋深、变化特征，构建浅层第四纪地质结构模型和基岩面模型；深层侧重重力、高精度地面磁测、音频大地电磁测量、地震勘探、测井等多种物探方法探测深部地质结构，并进行钻探验证，构建1500m以浅深层隐伏地质体模型）。
4、矿产地质
（1）初步总结了区内成矿地质背景，分析了成矿建造构造，划分了3个主要成矿阶段：
第一阶段，沉积成岩期：中三叠世－晚三叠世，该区为拉张环境阶段，沉积了膏溶角砾岩、白云质灰岩、钙质粉砂岩等沉积建造，含有紫红色铁质、钙质、泥质粉砂岩及角砾状碳酸盐岩，周冲村组上段赤铁矿、菱铁矿层为龙桥铁矿的原始矿胚层，同时，黄马青组紫红色钙质页岩是白象山式铁矿的原始矿胚层；
第二阶段，火山－潜火山气成热液期：晚侏罗世－早白垩世以橄榄玄粗岩岩浆受区域构造的影响，在长江中下游地区形成喷发－侵入活动，来源于地幔深处的含铁、硫、铜等成矿物质的橄榄玄粗岩浆，同化混染、活化、翠取了早期沉积的铁、硫等成矿物质，在火山喷发时带出了部分铁等成矿物质，在适当部位富集成矿（龙旗山式、竹园山式）；在潜火山成岩阶段的末期，含矿气液在潜火山岩顶部（凹山式、姑山式）、潜火山岩体的内部（陶村式）及其接触带附近（金龙式、梅山式）等部位富集成矿。
第三阶段，热液叠加改造期：含矿火山、岩浆期后热液等在前期矿胚层、断裂构造等有利部位沉淀、叠加改造，进一步富集成矿（白象山式）；在火山岩及其正长岩体的断裂、裂隙比较发育部位富集成矿（龙虎山式）。
（2）在对物探成果进行验证的过程中，发现一小型硬石膏矿。赋矿层位为中三叠世周冲村组，主要岩性为角砾状含膏白云岩、同生砾岩、岩溶角砾岩、硬石膏、石膏等。从物探推断的结果看，其宽度约800m，长1000m左右。
从钻孔揭露的情况看，自上而下见矿3层，矿石成分主要为硬石膏、白云石。
矿石品位：Ⅰ矿层CaSO485.86%；Ⅱ矿层CaSO494.76%；Ⅲ矿层CaSO493.16%。
此外，在本次施工在运漕幅南东侧的深部验证孔ZK4花岗斑岩中，Sr含量达11940×10-6。(基础所供稿）