编者按:本期《实物地质资料管理动态与研究》刊发的第一篇文章“全国地质钻孔基本信息清查成果及服务利用探索”,笔者总结了全国地质钻孔基本信息清查工作成果,按照行政区(省、市、自治区)、钻孔类型、钻孔深度、钻孔年代以及实施钻探的行业进行了统计分析,论述了钻孔清查数据的服务途径,提出了产品开发与全国重要地质钻孔数据库建设工作建议。刊发的第二篇文章“浅析辽宁省实物地质资料管理信息服务系统建设”,笔者介绍了辽宁省实物地质资料管理信息服务系统建设情况,论述了建设的总体目标、建设原则、系统框架、系统功能、主要特点,提出了进一步完善实物地质资料管理信息服务系统的工作建议。
全国地质钻孔基本信息清查成果及服务利用探索
刘向东 张立海 杨贵生 王斌 李杰
(国土资源实物地质资料中心)
提要:本文介绍全国地质钻孔基本信息清查结果,对清查数据进行了统计分析,总结了地质钻孔资料分布特征,对开发地质钻孔基本信息服务产品进行了探索,对今后钻孔数据库建设工作提出建议。
全国地质钻孔基本信息清查工作,是重要地质钻孔数据库建设的重要组成部分,可以说是新中国成立以来首次对全国范围内已完成施工的地质钻孔进行的摸底性调查。2011年开始实施,在全国各省地质资料主管部门和地勘单位的积极配合下,到2012年底圆满完成清查、数据汇总和成果编制,取得了可喜成果。通过此次清查工作,获得了全国地质钻孔基本信息数据,建立了地质钻孔基本信息数据库,为开展地质钻孔数据库建设工作奠定了坚实基础。
一、钻孔清查工作成果
1、建成全国性的地质钻孔基本信息数据库
全面系统采集了我国地质矿产、有色、冶金、煤田、核工业、建材等行业部门地勘单位保管的钻孔基本信息,经过录入、建库和整理汇总,建成全国统一的地质钻孔基本信息数据库,包括1082个钻孔资料保管单位基本信息,41663个地质工作项目基本信息和958102个钻孔基本信息;其中,信息完整的钻孔基本信息843632个,缺失部分数据的钻孔基本信息114479个(表1)。
对信息完整的843623个钻孔高斯坐标进行了转换经纬度工作,有770377个钻孔坐标转换成功(表2)。
表1 全国地质钻孔基本信息清查数据汇总(分省)
序号 |
省 (区、市) |
地勘单位总数(个) |
项目总数(个) |
信息完整的项目数(个) |
缺失部分信息的项目数(个) |
钻孔总数(个) |
信息完整的钻孔数(个) |
缺失部分信息的钻孔数(个) |
1 |
北京 |
18 |
593 |
593 |
|
9257 |
9257 |
|
2 |
天津 |
4 |
208 |
208 |
|
1432 |
1432 |
|
3 |
河北 |
61 |
4408 |
2968 |
1440 |
54205 |
30947 |
23258 |
4 |
山西 |
48 |
1123 |
1123 |
|
24618 |
24618 |
|
5 |
内蒙古 |
89 |
2698 |
2350 |
348 |
71947 |
68056 |
3891 |
6 |
辽宁 |
43 |
3194 |
1996 |
1198 |
76795 |
50068 |
26727 |
7 |
吉林 |
24 |
965 |
965 |
|
19153 |
19153 |
|
8 |
黑龙江 |
27 |
1033 |
850 |
183 |
48500 |
46543 |
1957 |
9 |
上海 |
1 |
953 |
953 |
|
7882 |
7882 |
|
10 |
江苏 |
20 |
858 |
858 |
|
21708 |
21708 |
|
11 |
浙江 |
24 |
1042 |
1042 |
|
23588 |
23588 |
|
12 |
安徽 |
41 |
1745 |
1745 |
|
38233 |
38233 |
|
13 |
福建 |
26 |
997 |
997 |
|
20779 |
20779 |
|
14 |
江西 |
30 |
1231 |
1002 |
229 |
27529 |
25574 |
1955 |
15 |
山东 |
43 |
2323 |
2028 |
295 |
55983 |
51046 |
4937 |
16 |
河南 |
49 |
2347 |
1855 |
492 |
45224 |
39039 |
6185 |
17 |
湖北 |
29 |
1409 |
1409 |
|
29023 |
29023 |
|
18 |
湖南 |
32 |
1682 |
1323 |
359 |
48013 |
40692 |
7321 |
19 |
广东 |
79 |
1296 |
1296 |
|
60094 |
45094 |
15000 |
20 |
广西 |
25 |
1364 |
1364 |
|
35470 |
35470 |
|
21 |
海南 |
15 |
391 |
207 |
184 |
23210 |
7521 |
15689 |
22 |
四川 |
42 |
841 |
841 |
|
23879 |
23879 |
|
23 |
重庆 |
13 |
1658 |
1614 |
44 |
26158 |
25816 |
342 |
24 |
贵州 |
40 |
1129 |
963 |
166 |
25057 |
23189 |
1868 |
25 |
云南 |
78 |
1225 |
1165 |
60 |
35525 |
34132 |
1393 |
26 |
西藏 |
12 |
191 |
191 |
|
4567 |
4567 |
|
27 |
陕西 |
42 |
857 |
857 |
|
29726 |
24122 |
3542 |
28 |
甘肃 |
22 |
840 |
840 |
|
15069 |
15069 |
|
29 |
青海 |
18 |
769 |
769 |
|
20811 |
20811 |
|
30 |
宁夏 |
10 |
367 |
342 |
25 |
7101 |
6687 |
414 |
31 |
新疆 |
77 |
1926 |
1926 |
|
29628 |
29628 |
|
合计 |
1082 |
41663 |
36640 |
5023 |
958102 |
843623 |
114479 |
表2 全国地质钻孔基本信息清查数据汇总(分类)
统计分类 |
钻孔数量(孔) |
钻孔进尺(米) |
|
勘查资质等级 |
甲级 |
674287 |
192913459.46 |
乙级 |
58267 |
14854306.02 |
|
其他 |
37248 |
10585535.23 |
|
所属行业 |
地质矿产 |
455310 |
125647488.25 |
有色 |
64807 |
13588936.86 |
|
冶金 |
38907 |
6319449.96 |
|
煤炭 |
147537 |
60783212.93 |
|
核工业 |
22660 |
4831322.12 |
|
建材 |
12606 |
1954306.98 |
|
化工 |
6133 |
1213272.25 |
|
黄金 |
13319 |
1433402.84 |
|
其它 |
8060 |
2251667.34 |
|
工作程度 |
预查 |
10195 |
2723546.83 |
普查 |
167931 |
42381333.26 |
|
详查 |
169753 |
80531758.24 |
|
勘探 |
306083 |
79182683.16 |
|
其它 |
51088 |
7666339.37 |
|
矿产类型 |
能源矿产 |
231607 |
90571828.88 |
金属矿产 |
295279 |
100888563.09 |
|
非金属矿产 |
98141 |
12675925.82 |
|
水气矿产 |
27200 |
4409967.72 |
|
钻孔类型 |
区调钻孔 |
2667 |
380415.19 |
矿产地质勘查钻孔 |
642981 |
206847497.16 |
|
水文地质勘查钻孔 |
47386 |
7855534.25 |
|
工程地质勘查钻孔 |
65170 |
2306732.23 |
|
环境地质勘查钻孔 |
1725 |
104579.68 |
|
灾害地质勘查钻孔 |
5388 |
174665.48 |
|
地质科学研究钻孔 |
36 |
11640.36 |
|
其它 |
1935 |
415523.04 |
|
钻孔深度 |
X≤500米 |
672702 |
110316692.25 |
500米<X≤2000米 |
97303 |
68537535.36 |
|
X>2000米 |
372 |
39651447.84 |
|
钻孔年代 |
1980年之前 |
313456 |
80417130.89 |
1980至2000年之间 |
249509 |
89143627.69 |
|
2000年至2011年 |
207412 |
48944916.85 |
|
钻孔资料状况 |
有柱状图 |
630511 |
193421266.87 |
有测井报告 |
185727 |
70326059.71 |
|
有原始地质记录表 |
560529 |
165816444.24 |
|
有岩心 |
84152 |
22759896.23 |
2、编制了地质钻孔目录及分布图
基于地质钻孔基本信息数据,探索开发了地质钻孔基本信息服务产品,包括全国地质钻孔分布图、国土资源部公布实施的整装勘查区内地质钻孔分布图,以及整装勘查区内地质钻孔基本信息目录。
3、对钻孔数据进行了统计分析
对信息完整且有经纬度坐标的770377个地质钻孔信息数据按行政区划、地勘单位资质等级、行业部门、工作程度、矿产类型、钻孔类型、钻孔深度、钻孔年代和钻孔资料保存状况等进行分析研究,统计分析结果如下:
(1)按行政区统计
从本次地质钻孔基本信息清查各省提交的数据情况来看,内蒙古地质钻孔数最多,为63605个(见图1),其次是辽宁,为47962个,两者占全国地质钻孔总数的14%;天津地质钻孔数最少,仅有1428个。
现有地质钻孔中,中南地区(包括河南、湖北、湖南、广东、广西、海南)分布所占比例最大(见图2),占24.97%,共192385个,其次是华东地区(包括上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东)占20.79%,共160137个,华北地区(包括北京、天津、河北、山西、内蒙古)占16.78%,共129298个,东北地区(包括辽宁、吉林、黑龙江)占14.53%,共111956个,西南地区(包括重庆、四川、贵州、云南、西藏)占11.88%,共91543个,西北地区(包括陕西、甘肃、青海、宁厦、新疆)占11.04%,共85058个。
图1 全国地质钻孔按行政区分布情况
图2 全国地质钻孔按地区分布情况
(2)按地勘单位资质等级统计
从现有可供统计的770377个钻孔来看,具有甲级地勘资质单位的钻孔多达674287个,占钻孔总数的88%;具有乙级地勘资质单位的钻孔58267个,占钻孔总数的7%;具有其他地勘资质单位的钻孔37248个,仅占钻孔总数的5%。从以上统计数据可以看出,全国地质钻孔资料目前主要集中保存在具有甲级地勘资质的单位。
图3 全国地质钻孔按资质等级统计
(3)按行业部门统计
按照钻孔资料保管单位所属行业部门划分,地质矿产行业单位的钻孔455310个,占钻孔总数的59%;煤炭行业单位的钻孔147537个,占钻孔总数的19%;有色行业单位的钻孔64807个,占钻孔总数的8%;冶金行业单位的钻孔38907个,占钻孔总数的5%;核工业行业单位上的钻孔22660个(不含铀矿等放射性矿产地质钻孔),占钻孔总数的3%;建材、化工、石油(仅包括石油行业单位从事油气、放射性以外矿产勘查的地质钻孔)、黄金、地震、水利等行业单位的钻孔不足10%。从以上统计数据可以看出,全国地质钻孔资料目前主要集中保存在地质矿产行业单位。
图4 全国地质钻孔按行业部门统计
(4)按工作程度统计
按照产生地质钻孔资料项目的工作程度划分,勘查类钻孔705050个,占总数的91.5%。其中,预查钻孔10195个,占该类钻孔总数的1.45%;普查钻孔167931个,占该类钻孔总数的23.82%;详查钻孔169753个,占该类钻孔总数的24.08%;勘探钻孔306083个,占该类钻孔总数的43.41%;其他钻孔51088个,占该类钻孔总数的7.25%。
图5 全国地质钻孔按工作程度统计
(5)按矿产类型统计
在各类钻孔中,矿产类钻孔共计652227个,占钻孔总数的84%。其中,能源矿产钻孔231607个,占该类钻孔的35.51%;金属矿产钻孔295279个,占该类钻孔的45.27%;非金属矿产钻孔98141个,占该类钻孔的15.05%;水气矿产钻孔27200个,占该类钻孔的4.17%。
图6 全国地质钻孔按矿产类型统计
(6)按钻孔类型统计
按照钻孔类型划分,区调钻孔2667个,占钻孔总数的0.35%;矿产地质勘查钻孔642981个,占钻孔总数的83.80%;水文地质勘查钻孔47386个,占钻孔总数的6.18%;工程地质勘查钻孔65170个,占钻孔总数的8.49%;环境地质勘查钻孔1725个,占钻孔总数的0.22%;灾害地质勘查钻孔5388个,占钻孔总数的0.70%;地质科学研究和其他类型钻孔1971个,占钻孔总数的0.26%。
图7 全国地质钻孔按钻孔类型统计
(7)按钻孔深度统计
按照钻孔深度划分,钻孔深度小于500米钻孔672702个,占钻孔总数的87.32%;钻孔深度大于500米小于2000米的钻孔97303个,占钻孔总数的12.63%;钻孔深度大于2000米的钻孔372个,占钻孔总数的比例不足0.1%。
图8 全国地质钻孔按钻孔深度范围统计
(8)按钻孔年代统计
按照钻孔施工的年代划分,1980年以前施工的钻孔313456个,占钻孔总数的41%;1980年以后至2000年以前施工的钻孔249509个,占钻孔总数的32%;2000年以后至2011年以前施工的钻孔207412个,占钻孔总数的27%。
图9 全国地质钻孔按钻孔年代统计
(9)按钻孔资料保存状况统计
按照钻孔资料当前保存状况划分,有柱状图的钻孔630511个,占钻孔总数的82%;有测井报告的钻孔185727个,占钻孔总数的24%;有原始地质记录表的钻孔560529个,占钻孔总数73%;保存有钻孔岩心的84152个,仅占钻孔总数的11%。
图10 全国钻孔基本信息按钻孔资料状况统计
4、研制和开发了地质钻孔基本信息服务系统
为了充分发挥数据库的信息服务功能,在完成需求分析的基础上,研制和开发了基于ARCGIS软件平台和ORACLE数据库的地质钻孔基本信息服务系统。
二、地质钻孔分布特征
通过对清查数据的分析,得出如下认识:
(1)地质钻孔数量众多,覆盖不同行业,涵盖矿产类型齐全,但地质矿产行业单位钻孔多、其他行业单位钻孔少。据统计,本次钻孔清查工作,所有清查的地质钻孔中,涵盖了能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产等矿产类型,与其他类型钻孔相比,在数量上具有明显的优势。但是,在众多的地质钻孔中,建材、化工、石油、黄金、地震、水利等行业单位钻孔数明显偏少。
(2)金属矿产类钻孔多,非金属矿类钻孔少。据统计,本次清查的地质钻孔中,金属矿产类钻孔数是非金属矿产类钻孔数的3倍。而另据全国矿业权核查结果显示,我国现有采矿权中,非金属矿所占比例高达75.43%,金属矿仅为8.98%。从这个角度分析,笔者认为这次对于非金属矿产类钻孔的清查不够彻底,这给今后地质钻孔数据库建设工作将造成一定的困难。
(3)地质钻孔数量分布不均衡,东部地区多,西部地区少。我国地质钻孔分布呈现不均匀特征,东部多于西部,内地多于边疆。这种情形正好与我国矿业权的分布相反。其中,内蒙古、辽宁、黑龙江、广东和山东清查出的地质钻孔数量最多。同时,东部地质钻孔分布密度也高于西部,这主要是由于东西部地质工作程度和经济发展水平不同所致。
(4)勘探、详查类钻孔多,预查、普查类钻孔少。本次清查的地质钻孔中,勘探类钻孔和详查类钻孔所占比例较大(67.49%),预查类钻孔和普查类钻孔所占比例较小(25.28%),这种情况从一个侧面也反映出说明我国矿产勘查开发的基础地质工作还较薄弱,应加强矿产勘查的预查和普查工作。
(5)钻孔类型丰富,但各类型钻孔所占比例明显不均。据按钻孔类型统计显示,矿产地质勘查钻孔所占比例最大,多达83.8%;区调和地质科学研究钻孔明显偏少,总共不足5000个。另外,对于工程地质勘查钻孔,需要说明一点的是,本次只清查了大型项目的钻孔,并未清查小型工程项目的钻孔,所以钻孔数量大大减少。
(6)钻孔以浅孔为主,深孔明显较少。从地质钻孔深度来看,500以下的钻孔所占比例最大,高达87.32%;而大于2000米深孔仅有372个,不足0.1%。这主要与我国深部找矿工作开展较晚有关。2008年,国务院才发布了《关于促进深部找矿工作指导意见》,以促进我国固体矿产勘查向深部拓展,实现找矿重大突破。近几年我国地质钻探深度的全国纪录频频被刷新。据资料显示,全国煤田地质行业钻探最深纪录已突破4200米。
(7)钻孔原始资料保存情况乐观,但钻孔岩心保存情况不好。据本次清查结果显示,630511个钻孔的柱状图保存在相关单位,560529个钻孔的原始记录表也被保存着,这对今年开展地质钻孔图片库建设是非常有利的。同时,我们也看到,岩心被保存下来的钻孔仅有84152个,这给今后建立钻孔岩心属性数据库将带来一定的困难。
三、钻孔清查数据服务利用的设想
2012年7月,国土资源部办公厅下发《关于深入推进地质资料信息服务集群化为找矿突破战略行动提供服务的通知》(国土资厅发〔2012〕45号),要求“对整装勘查区、重点成矿区带内的地质钻孔基本信息进行分析集成,开发钻孔分布图、保存现状图等服务产品,为找矿突破战略行动提供地质钻孔基本信息服务”。
利用钻孔清查成果的资源优势,在不损害各钻孔资料保管单位权益的前提下,积极探索地质钻孔基本信息数据集成,开发全国地质钻孔分布图、71个非铀矿整装勘查区地质钻孔分布图及地质钻孔基本信息目录等服务产品,为找矿突破战略行动提供专题服务。
1、地质钻孔基本信息服务系统开发
在需求分析的基础上,依托全国地质钻孔基本信息清查数据,开发地质钻孔基本信息服务系统,实现对海量地质钻孔数据的信息化与规范化管理,为地质资料信息服务提供技术支撑。该系统采用ORACLE数据库技术,以地质钻孔基本信息数据为核心,集成数据库、网络、GIS等技术构建系统整体技术框架。该系统的基本功能包括钻孔基本信息发布库导入及导出、数据管理、发布数据项配置等系统管理功能;查询检索功能包括:模糊检索、条件检索以及基于GIS图形检索等。GIS图形检索功能包括:输入地理坐标范围检索(如输入某整装勘查区拐点坐标范围检索该区所有钻孔)、矩形范围检索、任意范围检索等(图11)。
目前,地质钻孔基本信息服务系统已基本完成,可在局域网环境下运行,能提供数据管理、图形检索、信息查询、浏览和导出等服务,综合服务平台还有待进一步研究。钻孔数据库服务平台建设是一个动态发展过程,在试应用中发现需求和问题,改进并优化的过程,将随着应用的不断深入更好地发挥作用。下一步将在已经建立完成的地质钻孔基本信息服务系统的基础上,整合地质钻孔柱状图、工程布置图、勘探线剖面图、样品分析表、钻孔岩心等相关图件、照片、文件,建立地质钻孔信息综合服务平台系统。在该服务平台上,系统用户将可以检索到除钻孔基本信息外,还可链接到该钻孔的柱状图、工程布置图、勘探线剖面图、样品分析表、钻孔岩心等信息。
图11 地质钻孔基本信息服务系统(检索功能)界面截图
2、地质钻孔分布图及目录服务产品开发
按照钻孔清查成果的属性特征,可将本次探索开发的服务产品按产品类型分为图集类产品和目录类产品两种。其中,钻孔分布图属于图集类产品;整装勘查区地质钻孔基本信息目录属于目录类产品。从产品表达形式上,可分为CD版产品和印刷版产品两种形式。本次开发的服务产品将通过印刷和刻盘提供给管理者、地质工作者及社会公众使用。
(1)全国地质钻孔分布图
在全国地质钻孔基本信息清查数据成果基础上,借助ARCGIS软件技术,以国家测绘地理信息局公布的1:400万全国政区图为底图,将全国770377个有经纬度坐标的钻孔投影到地图上,绘制全国地质钻孔分布图(以金属矿产地质勘查钻孔分布图为例,见图12),为找矿突破战略行动和社会公众提供服务,并为未来全国各区域开展地质钻孔施工部署提供重要依据。
(2)整装勘查区地质钻孔分布图及目录
为更好服务于找矿突破战略行动,方便用户查阅地质钻孔资料,根据国土资源部公布的第一批、第二批共计71片除铀矿整装勘查区名单及范围,全面系统梳理整装勘查区范围内的地质钻孔基本信息数据,绘制各整装勘查区内地质钻孔分布图(以鞍山本溪地区铁矿整装勘查区钻孔分布图为例,图13),并集成了各整装勘查区的地质钻孔基本信息目录。其中,地质钻孔基本信息目录中涉及的钻孔涵盖区域地质、矿产、水文地质、工程地质、环境地质、城市地质及地热井等地质工作类型;目录内容包括钻孔原始资料档号、项目名称、钻孔编号、钻孔类型、矿区名称、钻孔坐标、终孔深度、终孔日期和施工单位等信息,使用者可根据此目录迅速了解每个整装勘查区内的地质钻孔基本信息(以鞍山本溪地区铁矿整装勘查区钻孔基本信息目录为例,图14)。
图12 全国金属矿产地质钻孔分布图
图13 辽宁鞍山本溪地区铁矿整装勘查区地质钻孔分布图
图14 辽宁鞍山本溪地区铁矿整装勘查区地质钻孔基本信息目录截图
四、建议
从2013年开始,国土资源部将全面部署地质钻孔数据库建设工作,为使此项工作成果能更好的服务社会,笔者提出如下建议:
1、树立“用户优先,服务第一”的主动服务理念
对于地质钻孔数据库建设工作而言,其核心是要提供能准确满足用户需求的服务。因此,要将主动服务理念贯穿于数据库建设工作的全过程。从重要地质钻孔数据库平台建设与试点应用项目角度考虑也一样,要从项目立项论证、设计编制阶段就要紧密结合国家经济建设和社会发展需求,抓住钻孔数据库建设工作需要解决的问题、难题,抓重要环节,合理部署建库工作,根据国家和社会需求,及时将项目实施过程中取得的阶段性成果主动服务于经济建设,让政府有关部门、社会公众了解通过开展钻孔数据库建设工作解决了哪些问题,起到了哪些作用。同时,要在项目实施过程中不断总结经验,完善建库工作,尽快将地质钻孔数据库建设工作成果推向社会,服务于经济建设与社会发展,充分发挥地质资料的服务功能。
2、加快人才培养,建设过硬的地质资料信息服务队伍
地质钻孔资料信息服务是延续地质钻孔数据库建设的重要实现手段,其专业性强,需要由一支具有较强专业知识、工作经验丰富、大量资料积累和相对稳定的人才队伍来承担。技术过硬的人才队伍,是创造地质钻孔数据库建设一流成果的人力资源保证。只有一流的成果才能大大提高地质钻孔数据库建设工作为国家经济社会建设提供基础支撑服务的影响力,才能为国家、社会所关注。
地质钻孔数据库建设工作成果的专业性强,要提供给政府有关部门进行决策管理使用和提高公众对地质资料工作成果的认知度,需要一支既有较高专业知识水平、又有能把专业技术成果转化为政府部门、社会公众易懂的地质资料信息产品能力的人才队伍。亟待建立地质资料信息服务产品转化的专家队伍。通过对地质钻孔数据库建设成果的科普化,把地质钻孔资料转化为公众易懂的地质科普知识,提高公众对地质资料工作的关心和认识,促进地质资料工作全面发展。
3、采取多种形式,加强地质钻孔数据库建设成果的宣传
通过公开出版发行、电视、报刊、专题报告会、成果推荐会、互联网等多种形式,加强对地质钻孔数据库建设成果的宣传,为推进地质资料信息服务创造良好的舆论环境。
4、建立地质钻孔信息综合服务平台,实现地质资料集群化、产业化服务
建立全国统一的地质钻孔信息综合服务平台,加快推进“地质钻孔信息综合服务平台系统”实体建设,形成地质钻孔资料数据资源的积累存储、加工处理、研发服务一体化的全国集群平台,构建以国家级、省级为主体的网络服务与信息共享体系。
全面分析政府决策管理、专业技术应用、社会公众科普三个层次对地质钻孔资料信息服务的不同需求,建立针对性强、实用性强、方便快捷的地质钻孔信息综合服务平台。