加拿大地质填图现状
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发布时间：2022-04-22 04:57
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时间：2023-07-17 02:55
加拿大早在1974年之前，联邦和省公共地学部门就各自开展了地质填图工作，大约每隔25年，加拿大地质调查局就要更新一次全国地质图，并与省和地区一起汇编各区域最新的地学资料。由于其他优先活动的开展，在20世纪80～90年代地质填图工作受到严重削弱。加拿大一些地区的地质图覆盖程度并没有跟上工业的需求。例如，在加拿大北部一些重要地区现有的l:25万地质图是30年或40年前编制的，野外调查仅对区域基岩的性质和构造作了初步描述，难以提供资源勘查所需要的信息。由于重新认识到地质填图的重要性，1991年GSC发起并领导了“国家地质填图计划”（NATMAP），其目的是通过集中联邦、省（区）、大学以及其他有兴趣团体的力量，编制新一代地质图，以支持加拿大采矿业，填补基础地学数据库的空白，满足社会各方面的需要。国家地质填图计划采取了重点地区、重点资源优先填图的原则。高精度地球物理和卫星遥感，特别是多光谱和高光谱遥感在填图工作中发挥了显著作用。加拿大国家地质填图计划设计和组织都具有鲜明的特点，其成功经验仍值得我们学习和借鉴。
同时，为促进北部地区的经济发展，加拿大自然科学与工程理事会（NSERC）和地球科学分部（ESS）联合发起了新一轮“能源和矿产地质填图计划”（GEM）。GEM分为GEM——能源地质填图和GEM——矿产地质填图两个专项。该计划重点是应用现代地质方法和标准对北极地区进行填图，以确定能源和矿产资源的潜力。
一、国家地质填图计划
从1991年开始，加拿大地质调查局、各省（区）地质调查所、工业部门和大学共同实施加拿大国家地质填图计划。该计划的实施填补了地质填图的空白，满足了社会和工业部门的需要，并探索了野外数字地质填图方法。
为了确保这些原则和其他建议得以实现，加拿大国家地质填图计划由代表所有参与机构的国家协调委员会管理。该组织由加拿大地质调查局和马尼托巴湖省共同领导，由加拿大地质调查局、省地调局、工业界和大学等11个代表组成，以加拿大地质调查局为基础的秘书处负责日常工作，协调委员会负责确立填图计划所需的项目，批准和分配资源以完成这些项目。
1.项目主要目标
国家地质填图计划主要目标包括：①开展野外基岩和第四系地质填图，支持加拿大采矿业，填补基础地学数据库的空白，满足社会各方面的需要；②提高*工作效率和技术转化率，开展地学界与*部门相互合作，应用数字技术对基岩和第四系进行地质填图、地学图生产和数据库建设；③给学生提供野外训练机会，鼓励学生参与地质填图项目。
2.项目操作程序
加拿大“国家地质填图计划”由国家地质填图联合委员会负责，该委员会由加拿大地质调查局、各省（区）地质调查所、矿产和石油勘探部门、地质技术和工程部门及大学代表组成，通过建立一套完善的合作机制，在立项、计划和操作等方面支持设立多学科地质填图项目。尽管所有项目都是大面积区域地质填图，但不要求用统一比例尺进行地质填图，常用的比例尺有1∶50000、1∶100000和1∶250000，甚至有些项目最终成果使用1∶325000和1∶500000比例尺。所有项目只提供辅助资金，一般仅为整个项目经费的20%左右，并且这部分经费主要由加拿大地质调查局使用，项目经费80%左右来源于加拿大地质调查局基数、各省区地质调查所基数、其他*部门、工业部门和大学（表3-1）。
表3-1 1997～1998年度国家地质填图项目经费来源（万元）
3.项目立项标准
（1）项目必须以开展野外地质填图为基础，所取得的最新数据以临时图件形式每年向社会发布。但是，不支持主要地质工作已经完成或由现成数据解释的项目。
（2）项目应该是多学科地质填图项目。基岩或第四系地质填图必须是主要地质工作，但要吸收其他学科参加，如地球物理、工程地质学、地质年代学、水文学、地球化学、地层学、古生物学和构造地质学等，解决在基岩或第四系地质填图过程中所遇到的问题。但是不支持系统的、区域地球物理和地球化学调查项目。
（3）项目应该由一个以上部门承担，并应吸收不同机构和不同学科的研究结果，形成综合性成果。
（4）项目必须提供在校大学生和研究生训练机会。
（5）新数据必须以数字形式采集，并且必须要以数字形式储存与归档。
国家地质填图计划的项目由加拿大地质调查局科学家设计和完善，但所需要的技术和专家将从加拿大地质调查局、省或地区地调局和大学中挑选。此外，国家地质填图计划只为项目提供一些补助，而大部分资金应来自联邦、省或地区调查机构的年财政拨款、自然科学与工程研究委员会的研究基金，以及各省的地学研究基金。
从1991年开始设立国家地质填图项目以来，先后设立了12个项目，项目周期一般为5年，到2005年为止已完成了6个，取得一系列地质成果，满足了社会和矿业部门的需要（表3-2），并探讨了野外数字地质填图方法。
表3-2 国家地质填图计划各项目目标及取得的主要成果
加拿大国家地质填图计划涉及9个省和3个地区，大多数项目分布在加拿大西部，主要开展了野外基岩和第四系地质填图，为大约100万平方千米（占加拿*地面积的10%）的区域提供新的地学信息，其成果对加拿大地学领域和自然资源工业产生了深远的影响。2000年为止，这个计划已出版了500多幅地质图和1500多份报告。这些地质图及其潜在的经济意义在工业界会议上已提供给资源勘探部门，并取得了一些直接的成效：如古太平洋边缘项目中的航磁测量导致育空地区铜-金矿的发现；东科迪勒拉项目新填绘的地质图和构造剖面图有力地帮助工业界成功地勘探和开发了新的油气资源，在Triangle带，打了55口新井，最终发现了9.74亿立方米的天然气储量；南部大草原项目在马尼托巴省东南段发现了金、贱金属和金伯利岩（含金刚石）异常，立刻引来了该省历史上最大的圈定矿权地投资：西苏必利尔项目成果提供了安大略红湖带地质单元西延认识，导致金矿勘探投资翻番。
二、能源和矿产地质填图计划
（一）能源和矿产地质填图计划概述
加拿大矿产资源丰富，10个省和3个区都有不同的矿产资源。如安大略和魁北克具有丰富的黄金和其他碱金属，阿尔伯特有丰富的油砂，萨斯卡切温省有铀和钾盐，不列颠哥伦比亚省有丰富的铜、铅、锌，西北区有丰富的金刚石矿等。加拿大北部地区蕴藏丰富的矿产资源，这些资源将成为促进北部地区和整个加拿大经济发展的重要驱动力。但是，在广大的北部地区缺乏基础地质资料，吸引和指导企业投资困难。地质图件对北部三个地区都十分重要，尤其是努勒维特地区和西北地区。
为指导投资决策提供地学信息，促进大学和企业界参加该项目，发现和开发该地区新能源和矿产资源，加拿大通过实施能源和矿产地质填图计划（GEM），以增强地学知识的影响力，刺激企业在矿产和能源勘探和开发的投资。同时还将填补关键地区知识空缺，以增加各省勘探投资。该计划负责单位为加拿大联邦地质调查局和极地*架项目（PCSC）。
该计划由NSERC/ESS联合一家或者多家企业资助。*将在2008～2013年间投资1亿美元，大约75%由联邦*拨款的项目经费将分配用于北部地区公益地学研究，25%经费分配给各省（区）。加拿大学术研究人员可申请资金，研究能支持能源和矿产地质填图计划科学目标的具体研究领域。此外，项目还将重点培养加拿大下一代地质学家，以缓解当前和未来面临的人才断代问题，继续为加拿大北部地区的繁荣和公民福祉做出贡献。
能源和矿产地质填图计划（GEM）的重点是应用现代地质方法和标准进行北极地区地质填图，以确定能源和矿产资源潜力。
1.GEM的基本要求
（1）项目要求：①项目组由来自一个或多个大学的2～5名研究人员组成；②目标明确，项目成果最多在4年内可实现；③应用综合方法进行研究，充分利用*、工业界实验室和大学的研究设备和资源；④满足加拿大自然科学与工程理事会遴选项目标准。
（2）合作组织：每个项目至少有一个企业界合作伙伴，合作研究应覆盖项目各阶段，例如，项目申请、定期与参加项目的研究人员和学生进行交流，为项目提供相应经费支持等。项目也可与企业或*研究实验室、国外的研究组织联合开展。为增强交流和知识共享，项目鼓励借调研究人员、联合培养学生、实验室互访和举办联合工作会议。
（3）预期成果：①形成具有强大潜力的知识/技术，以强化和指导加拿大矿产和能源勘探产业；②增加目标研究区高素质人员的数量；③鼓励基地在加拿大的矿产和能源勘探产业参与科学研究；④使知识/技术和专家得以向定位完好的加拿大产业传送，以使成果应用于保持和增进加拿大的财富，特别是在北部地区。
（4）进展报告：通过项目年度进展报告对项目实现目标的进展加以监督。由NSERC/ESS GEM 评议委员会和工业伙伴对项目的进展提供意见。所有项目都需要提供最终报告。
（5）财务报告：项目承担者必须提供实际开支和预算未来费用的年度说明。后来的拨款数量是有条件的，取决于业已证明的对计划资金的需要，所以后来的拨款不公开，直到完成所有报告。根据所获得的成果和所遇到的问题，项目承担者可以对项目的目标、重大事件或预算提出修正意见。
2.GEM优先研究的地区
NSERC和ESS将自主设置下述特定的优先研究项目。包括北极沉积盆地野外填图、中生代生物地层研究、指示矿物方法、金刚石研究、定量地学数据集成和北部矿产勘探高光谱遥感。
北极沉积盆地野外填图主要是提高加拿大基岩填图方面的能力，支持加拿大北极沉积盆地和油气控制因素的研究，特别是西北极群岛。
中生代生物地层研究将提高加拿大中生代生物地层学方面的能力，支持加拿大北极沉积盆地地质填图。
指示矿物方法研究以提高加拿大勘探效率，为在北加拿大，特别是三个准省通过普通重金属痕量指纹寻找金属矿床提供技术方法。
金刚石研究将提高加拿大在微量元素和地球物理方面的研究能力，为北加拿大，特别是三个准省进行的金刚石勘察提供信息，指导岩石圈整合模型。
定量地学数据集成将提高加拿大开发地质和地球物理数据与岩石性质信息整合方法的能力，为在铀、贱金属和贵重金属矿床的模拟，以及在北加拿大、特别是三个准省的遥感填图中加以应用。
北部高光谱遥感矿产勘察将提高加拿大高光谱成像在评价北加拿大，特别是三个准省矿床潜力中效率和应用方法的能力。
（二）GEM—能源地质填图
GEM—能源地质填图专项主要开展加拿大北部地区新一轮能源勘探，以促进资源开发。通过对控矿因素的地质填图，评价石油、天然气和铀资源潜力，新的地质图件由航空地球物理、野外工作、地震解释、钻探以及石油系统分析等多学科人员完成。数据将被汇编入可公开的数据库中。
EGM—能源地质填图专项由覆盖整个北加拿大的5个项目组成，各项目工作内容及主要研究目标如下。
1.育空与利亚德盆地
育空沉积盆地含有石油和煤，除了利亚德高原以外，育空其他地区都尚未开发。最具开发潜力的盆地位于育空盆地北部，目前只进行了踏勘性填图，只能粗略地了解盆地结构、地质背景和油气潜力。
该项目为期四年，由育空地质调查局、不列颠哥伦比亚地质调查局、西北地区地质研究所以及加拿大大学共同承担。项目将研究育空沉积盆地及盆缘地质演化，提供新的地学知识，以更准确地评估碳氢化合物和煤资源潜力。项目将开展新的地质填图、地层剖面测量、生油岩和油气储层潜力等专题研究，并对地震反射和钻井数据进行分析。项目成果包括一套新的基岩地质图和剖面图。新的地质图件、报告和资源评估将为决策者提供进行土地使用决策的信息。项目还将为企业提供可靠、有助于未来勘探项目的地学信息，提高勘探效率，并将对北部地区脆弱生态系统的影响降到最低。
2.麦肯齐三角洲
该项目将重点研究西北地区的碳氢化合物。最新研究表明麦肯齐三角洲拥有大量尚未发现的碳氢化合物。该项目将完成麦肯齐石油资源潜力评价，更新关键地区基岩地质图，为未来石油和天然气勘探提供新数据。
基岩填图的重点区域是Norman Wells油田周围的麦肯齐平原和富兰克林山脉，该地区最新发现石油和天然气，同时将在反射地震数据基础上完成麦肯齐中部钻井地质编图，并与西北地区地质研究所共同开展地层和碳氢化合物潜力专题研究。
3.西部北极岛屿
该项目将进行Sverdrup盆地新一轮碳氢化合物资源评估。收集碳氢化合物靶区的主要参数，包括空间分布、孔隙度、预期石油或天然气、地质风险因素等。项目还将研究地层圈闭和盐丘圈闭，以填补知识空缺。
项目野外工作内容包括以下四项：收集维多利亚岛和Sverdrup盆地北部基础地质信息，以确定地下资源分布区；在Melville岛与Sabine半岛开展野外工作，重新研究两大盐丘及其周围岩层，进行油苗和油砂采样；在Sabine半岛及其周围近海地区利用现有地震数据开展野外工作，建立盐运动和碳氢化合物运移之间的时间关系；在Ellef Ringnes岛完成新地质图的编制。
4.东部北极岛屿
该项目将综合地质与地球物理资料，为未来石油勘探提供地学框架。项目工作周期4年，工作内容包括航空磁测、重力测量、地球化学分析、海洋反射与折射地震勘探；利用卫星雷达影像判断目标调查区油苗位置；在南Bylot岛进行踏勘，进行孢粉取样与分析，建立地层年代，并进行地球化学分析，确定生油岩层。
5.哈得逊海湾—Foxe盆地
该项目将建立地层-热演化模型，为盆地资源评估提供地学基础。新一轮资源评估为将来勘探提供支撑，并为土地使用决策提供信息。资源评估将确定最具潜力的碳氢化合物分布区带。数据来源包括：以往勘探和填图项目地质与碳氢化合物数据的集成，包括海洋地震数据的重新处理和解释；基础地质框架数据获取，包括海洋地震和野外数据；碳氢化合物系统数据获取，包括生油岩层和热接触变质作用。
（三）GEM—矿产地质填图
加拿大北部因为其偏远和地质调查与研究程度较低而没有进行勘察。在未来5年，GEM—矿产地质填图将通过收集和迅速发布新的地学信息，结合现有数字形式的野外和遥感数据的汇编、传播和矿产潜力分析，提高人们对该区域的认知程度。来自加拿大联邦、准省和省地学家及大学的合作者组成的多学科组织，将该地区贱金属（铜、镍、铁、锌和铅）、贵金属（金、银和铂）、金刚石及稀有金属等金属矿产资源潜力区作为地质填图目标。国家一流实验室将为项目提供地球物理和地球化学信息的支持。
经过咨询，GEM—矿产地质填图专项对填图项目进行了优选，优先开展的填图项目包括边缘区、维多利亚岛及育空煤河地区Selwyn盆地的贱金属；Baker湖-Wager湾走廊（Nunavut）的贵金属；Melville-Rankin走廊、西Slave走廊（NWT）和Alberta-Saskatchewan金刚石；砍伯兰半岛（Baffin岛，Nunavut）、梅尔维尔半岛（Nunavut）、大熊磁化带（NWT）、大岛湖（Manitoba）、Shefferville（魁北克-纽芬兰）的多金属及三个准省的数据汇编和数据库，包括基岩地质、第四系地质、指示矿物和遥感地质填图。
1.边缘区：北科迪勒拉外来地体的矿产潜力
边缘区项目由加拿大地质调查局、育空地质调查局、不列颠哥伦比亚地质调查局与阿拉斯加等单位及大学共同承担。边缘区项目旨在通过勾画其外缘外来地体和与之有关的资源环境的轮廓，提高北科迪勒拉矿产勘探和发现的效率。该项目有两个重点工作内容，一是外来地体本身，包括前增生同生与表生矿床；二是外来地体与北美西部劳伦*边缘相互作用形成的三叠纪到古近纪岩浆弧成矿带。
边缘区项目将采用现代地质填图、航空地球物理测量、古生物学和同位素研究，同时注重填图方法的创新与填图空白区。填图目的主要是尽快提供调查结果和综合研究成果，以支持勘探决策和降低勘探风险。该项目工作地区或调查内容包括：Windy-McKinley、McQuesten/N Stevenson山脊、BC北部海岸、Kutcho、外来地体与缝合带、Sutlahine和Kluane地区。
2.煤河地区Selwyn盆地项目
育空东南的煤河地区是Selwyn盆地工作程度较低的地区之一，已有的地质调查仅限于1968年完成的地质填图。该地区具有沉积型铅-锌矿床和与侵入岩有关的锰、钼、金、铀和稀土等矿产。SEDEX和交代型（爱尔兰型）铅-锌矿出现于晚寒武世到晚泥盆世地层中，白垩纪斑岩和矽卡岩成矿条件较好，晚泥盆世到密西西比纪的侵入体相对较差。
该项目由加拿大地质调查局和育空地质调查局有经验的技术人员完成野外工作，工作中应用该地区北部新获得的地球物理成果，大学研究人员进行成矿远景区地质构造和资源潜力的专题研究。2009年夏季，由加拿大地质调查局和育空地质调查局组成的联合地质调查队，通过航空地球物理测量和基岩及第四系地质填图，提高了该地区研究程度。
3.金刚石项目
金刚石项目的主要目标是进行努勒维特的Slave和Churhill省、西北准省和Alberta深部地球探测，以指导区域金刚石勘探工作。
该项目包括以下5方面的工作：分析下地壳（20～40km深度）和地幔（40～150km深度）的热状态、组成和年龄；研究金刚石及其包裹体；通过远震测深对岩石圈地幔构造进行填图；采用深穿透大地电磁测深对岩石圈电性结构进行填图；对冰川搬运的金刚石矿物流进行区域性详细研究。
项目工作重点位于两个主要地区：一是从Rankin Inlet 地区到梅尔维尔半岛的Churchill 金刚石走廊；二是与巴芬岛、维多利亚岛和大熊岛等已确定金刚石远景区相邻的地质体。
新获得的信息将与现有的区域基岩地质知识整合，以建立加拿大北部关键地区的深度-时间结构模型，确定地幔金刚石富集的控制因素。
4.坎伯兰半岛综合地学项目
坎伯兰半岛为资源勘探与开发的重点地区，面积约8000km2，该地区部分岩石年龄和归属不清楚，最近在该地区新确定了金刚石产地及铜、镍、铂族元素和金成矿远景区。前期工作表明，该地区具有火山岩和含铁建造金远景区、变质沉积岩型SEDEX铅-锌远景地区，但需要再次进行评价。
该项目计划在2009～2010年进行8～9周的野外工作，野外营地搭建帐篷，工作中以直升飞机作为交通工具，加拿大努勒维特地质处和加拿大大学为合作伙伴。
项目研究工作包括基岩地质填图、矿产资源评价、第四系和地形填图、冰川历史研究及地球化学和地质年代学研究，以分析地质构造环境和成矿组合特征。
5.三准省基岩地质集成
为了给北加拿大矿产勘探和土地利用提供覆盖全区的基岩地质背景，为野外工作、遥感填图和矿产资源评价提供基础地质资料，三准省数据库与地质图编制项目将综合集成育空、西北准省区和努勒维特陆地和近岸范围的地质数据和知识。
该项目主要对联邦和准省调查局已出版的1∶100000到1∶5000000比例尺的基岩地质图和修编图进行数字化和集成，形成地质数据库。三准省基岩地质集成的主要成果为概念上整合而物理上为分布式的三准省地质数据库。该项目的重要派生产品是覆盖三准省比例尺为1∶500000的基岩地质图，并在可行的情况下定期升级。
6.三准省第四纪地质集成
未固结的第四纪物质覆盖北加拿大的广大地区，它们构成了敏感的北极生态系统的物质基础，是北部基础设施的建筑材料，也是寻找隐伏矿床的线索，但没有系统的地质图显示它们在北加拿大地区的分布。研究末次冰期及其以后沉积的冰碛物及冰水沉积的源区、组成和历史对北加拿大矿产勘探至关重要。
按现代标准的统一的第四纪地质数据库将支持勘探程度较低地区金刚石、金、铂族元素和多金属矿床的勘探，并为土地利用规划提供地学信息。通过育空地质调查局、西北准省和努勒维特地质处的合作，该项目将以地理信息系统的格式对北纬60°以北所有陆地现有的和新增加的第四纪地质图及浮冰指示物进行数字整合。它将与指示矿物数据编制衔接，并对零星分布的第四系覆盖区进行遥感填图。最终成果为覆盖三准省的基岩集成地质图。
7.遥感填图
遥感填图涉及所有可获得的地学数据的编制和解释，以制作野外工作期间可指导地质学家工作的遥感解译图，基于遥感数据的预测图还将用于广大空白区。
遥感解译图将在以下方面帮助地质学家：突出需要重新工作的复杂地区；提供线性、断层、岩墙、线理、冰川之类的构造影像作为填图的基础；标出基岩和其他在野外工作时或确定可能的野外穿越路线时可提供帮助的地物，如湿地、森林火灾空地和基础设施的分布轮廓。
矿产资源评价项目将对北加拿大的矿产资源作出评估，并以GIS格式编制该地区的地学数据，以提供对各种已知矿床类型潜力的预测。
