1. 當前澳大利亞地質工作概況
(一)澳大利亞礦產資源簡況
澳大利亞是世界上最發達的礦業國之一,在礦產勘查、開發、生產、選礦和環境管理的技術方面處於世界領先地位。目前,澳大利亞礦業佔GDP的6.4%。礦產品出口522億澳元,占產品出口的64%、商品出口的48%、商品和服務總出口額的36%。澳大利亞礦業直接就業人員10.3萬,佔全國總就業人數的1%,另外,製造業中有30.1萬人間接依賴於礦業部門。私人勘查投資17億澳元,其中石油勘查佔55.5%,金勘查佔23.4%,基本金屬佔8.9%。澳大利亞礦業在世界礦業供應格局中占據重要地位,其所生產的礦產品80%用於出口。澳大利亞私人部門新投資的16%集中在礦業部門。礦產和能源部門佔澳大利亞總財富的25%。來自於礦產和能源部門的財富所佔比例,澳大利亞是其他20個最富的國家的2.5倍。
按照產值計算,澳大利亞礦產部門規模居世界第三(次於美國和南非)。澳大利亞是世界上最大的鋁土礦、氧化鋁、金剛石、鈦鐵礦、金紅石和鋯石生產國;世界第二大鋅礦石生產國(次於中國);第三大鐵礦石(次於中國和巴西)、鎳(次於俄羅斯和加拿大)和金(次於南非和美國)生產國;第五大鋁和煤炭生產國。澳大利亞擁有全球最多的鈾資源,鈾資源佔全球總量的40%,佔世界產量的18%。澳大利亞地質和采礦技術服務居於世界領先地位,全世界的礦山60%使用澳大利亞的有關軟體。
澳大利亞固體礦產總約400個礦床,其中200多個在西澳州。西澳州佔澳大利亞金產量的70%,鎳產量的100%,絕大部分的鐵礦石和金剛石、鋁土礦、礦物砂、錳、鉭、鋰等也產自西澳。西澳州還生產全澳石油產量的60%,天然氣產量的65%。
澳大利亞能源資源豐富,可以對區域能源安全起重要作用。目前澳大利亞石油尚需進口,依存度約40%,但如果其大力發展油氣產業,將在全球能源市場上發揮更重要作用。據分析,澳大利亞未發現石油資源量約為50.3億桶,凝析油60.35億桶,天然氣114萬億立方英尺;經濟證實資源量,石油11.68億桶,凝析油15.54億桶,天然氣87萬億立方英尺,液化石油氣13.23億桶;次經濟證實資源量,石油4.09億桶,凝析油7.07億桶,天然氣52萬億立方英尺,液化石油氣4.93億桶。2003~2004年澳大利亞生產原油1.29億桶,凝析油4530萬桶,LPG2920萬桶,天然氣332.22億立方英尺。澳大利亞工業旅遊資源部認為,澳大利亞的油氣潛力仍然很大,原因在於:目前澳大利亞1600×104km2的沉積盆地(包括海上)僅打石油探井9000口,而美國墨西哥灣面積還小於澳大利亞西北陸架盆地,但鑽井已有60000多口。澳大利亞的石油勘查活動主要集中在海上。海上石油產量佔澳石油產量90%以上。主要分布在西澳州的Bass海峽、Carnarvon盆地、Bonaparte盆地(帝汶海),陸上石油主要分布於澳中部Copper盆地。
(二)澳大利亞地質工作管理體制簡況
法律規定,澳大利亞礦產資源所有權有的屬聯邦政府,有的屬州政府。在澳大利亞聯邦體系中,聯邦和州政府在資源勘查和開發方面擁有不同的許可權和職責。
聯邦政府主要負責制定國家政策,包括財政、貨幣和稅收政策,外國投資指南,移民政策、競爭政策、貿易和關稅、公司法、國際協定和土著人事務;州政府則主要負責管理和配置礦產和石油的財產權,主要負責土地管理,日常作業(包括環境、職業健康和安全),徵收權利金等。
在具體權利的劃分上,聯邦政府負責:①財政政策和投資體制;②降低勘查風險(通過兩個途徑,一是開展地學項目,二是加強礦業權管理改善土地准入條件)。州政府負責:①配置礦業權;②地學項目;③勘查和開採的管理,包括環境和安全;④權利金徵收。地方政府則負責審批與采礦項目有關的建築計劃以及地方基礎設施建設等。需要注意的是,如在土著地區從事礦產資源勘探和開發活動,有關礦業公司必須事先與土地所有人協商並簽訂土地准入協定。
聯邦和州政府在礦產資源勘查開發方面共同承擔以下4方面職責:①建立良好的宏觀經濟環境;②採取措施取消或減少降低礦業競爭力的制約因素;③通過以合理成本生成和分發地學信息,降低勘查的商業風險;④確立勘查、開發、項目審批、安全和環境評價的管理框架。
在具體礦產資源方面,聯邦政府①擁有3海里以外海域礦產資源的所有權,對這些礦產資源實行日常管理;②擁有北部地方鈾礦產的所有權,對此實行日常管理;③其他礦產資源由州政府所有,但聯邦政府可以通過環境保護、安全等方面的規章實施控制和影響。
聯邦政府和州政府均不直接參與商業性的勘查和開發。
在聯邦層次上,由澳大利亞工業旅遊和資源部負責全國地質工作和礦產資源管理。澳大利亞聯邦政府工業、旅遊和資源部是2001年在原澳大利亞工業、科學和旅遊部的基礎上更名組建的。澳大利亞聯邦最早負責礦產和能源的部門是1950年3月成立的澳大利亞國家發展部,後來澳大利亞於1973年成立了礦產和能源部,負責澳大利亞全國的礦產和能源的開發與管理,該部於1979年與國家發展部合並組成澳大利亞國家發展和能源部,1983年澳大利亞又單獨成立了聯邦資源和能源部。1987年該部與聯邦初級產業部合並組建成初級產業能源部;1998年初級產業能源部與澳大利亞工業、科學和旅遊部合並組成工業、科學和資源部。2001年又更名為澳大利亞工業、旅遊和資源部。澳大利亞聯邦工業旅遊和資源部的演變歷程,揭示了其自然資源管理體制的兩個發展趨勢:一是從單門類資源分散管理向多門類自然資源的集中統一管理方向演變;二是向資源管理與產業管理適度聯合的方向演變;三是向資源管理與生態管護、資產管理融合的方向演變。
各州政府通過其礦業能源部(名稱不一,但功能類似),按照各州的礦業法(或礦產資源法),對礦產資源勘查開發活動進行管理。各州/地方管理礦產資源的機構可見表3–1。
表 3-1 澳大利亞各州政府負責礦產資源管理的部門
澳大利亞地質工作運行機制暢通。澳大利亞聯邦政府和州政府均不直接參與商業性礦產勘查,公益性地質工作與商業性礦產勘查分體運行,但相互呼應:公益性地質工作為商業性礦產勘查服務,商業性礦產勘查的實踐為公益性地質工作形成了新的需求和市場。
政府不參與商業性礦產勘查,但在商業性礦產勘查中,政府起著很關鍵的作用,主要包括①以法律為主要手段,保障商業性礦產勘查活動的有序運行:a.探礦權的有效保障;b.商業性礦產勘查的低准入門檻和低進入成本;c.商業性礦產勘查活動合理的退出機制;②以地質調查為主要手段,為商業性礦產勘查提供有效服務:a.公益性地質調查促進商業性礦產勘查;b.市場經濟國家地質調查局在礦產勘查方面的工作;c.地質調查為商業性礦產勘查提供的主要服務手段是信息服務;③以財政、稅收、金融等政策調控措施為主要手段,彌補商業性礦產勘查市場內在固有的缺陷:a.在稅收設計上充分考慮商業性礦產勘查和礦業活動的特殊性;b.特殊情況下對商業性礦產勘查實行某些財政補貼措施;c.發展礦業資本市場,鼓勵商業性礦產勘查工作;④以規范探礦權市場為主要手段,對商業性礦產勘查活動實施適度監管:a.鼓勵行業自律;b.打造誠信環境;c.充分利用信息化手段。
澳大利亞商業性礦產勘查運行的市場環境好,勘查商業文化發育。首先,將商業性礦產勘查作為礦業的組成部分。澳大利亞將採掘業三分為:石油天然氣工業、礦業和採石業,它們的市場運作方式、資源管理模式差異很大。礦業特指對固體礦產,包括煤和鈾的勘查採掘加工。礦業的運作由礦產勘查、預可行性研究、可行性研究、礦山建設、礦山生產和閉坑復墾6個階段組成。商業性礦產勘查是礦山生命周期的起點,是礦業最重要的組成部份。澳大利亞的礦產勘查(Exploration),一般說來僅指戰略選區、野外踏勘、靶區確定、靶區證實、確認礦床的存在,和中國的概查、普查階段的工作有一定的對比性。這是礦業投資成功率最低,風險最高,回報最不確定的階段,這決定了商業性礦產勘查市場運作的模式。預可行性研究(Pre-feasibility Study)和可行性研究(Feasibility Study)則包含了中國詳查、勘探階段的工作,例如,系統和加密的鑽探工程、計算資源量/儲量,礦區水文地質勘查,選礦試驗等。
(三)澳大利亞地質調查機構及其演變
澳大利亞的公益性地質工作,在聯邦政府,主要由工業旅遊和資源部下屬的澳大利亞地質調查機構——澳大利亞地學局(GA)負責。各州的公益性地質工作,則由各州礦能部下轄的地質調查局進行(表3–2)。
表 3-2 澳大利亞各州政府負責公益性地質調查的部門
澳大利亞地質調查機構仍然在不斷變革中,從其歷史沿革看,地質調查工作的內容在不斷發生變化,但以服務為核心的宗旨未發生變化。澳大利亞地質調查機構(GA)的前身是1946年組建的礦產資源、地質和地球物理局(BMR)。BMR的主要任務是:開展系統的地質填圖和地球物理填圖,確保明智的礦產勘查。對770×104km2的國土面積,按照1英寸∶4英里的比例尺(後改為1∶25萬)進行填圖。BMR還在巴布亞紐幾內亞設立了辦事處並且開展當地的系統填圖工作。
20世紀70年代初,系統的填圖工作接近完成,此後BMR開始對大陸架及大陸坡進行填圖。「大陸邊緣調查」項目,開展了18.5萬測線千米的調查。陸上的調查則相對集中於特點礦化區詳細的地質、地球物理和地球化學研究,並努力使地質數據與礦產、礦床數據一體化。
1978年,BMR的工作重點轉向大陸架及海區,對區域地質調查和地質填圖的重視程度有所下降。當時政府的需求主要是海上石油的研究,因此,BMR重點開展海上石油調查以支持聯邦政府制定相關政策。20世紀80年代,BMR又新開展了遙感及地下水調查工作。同時開展地質災害評價等項工作。
20世紀90年代初,BMR與各州政府簽訂了「國家合作地質填圖協定」,旨在利用新技術開展陸上第二輪地質填圖。這些圖件是數字化的,包括許多信息層,並且一般是基於GIS系統的。
1992年BMR更名為澳大利亞地質調查機構(AGSO)。AGSO的定位是:提供地學信息,支持澳大利亞的石油和礦產的勘查開發。同時,地學信息在社會經濟發展其他各個領域的作用開始顯現。
2001年8月,AGSO再次更名為澳大利亞地學局(GA),由此,在地學信息獲取及服務方面,在服務的廣度和深度上得到進一步拓展。GA的目標是,利用地學研究和信息,服務於澳大利亞的經濟、社會和環境福利,為資源開發、環境管理、安全和社區福利的明智決策服務。就澳大利亞地學局當前的主要任務來說,大致可以歸納為如下幾點:①進一步和不斷地提高國家的地質研究程度。②開展礦產能源(包括能源和水資源)評價。③對由自然地質作用和認為地質作用誘發的環境地質和災害地質問題開展系統的調查和研究,闡明危及社會發展和人類生存的各種地質作用產生的原因及發展規律,以便對地質災害做出科學預測,並且採取有效措施保護環境免受損壞。④研製為地質調查(尤其是地質填圖)、礦產勘查和環境地質工作等所需要的新的先進技術方法,如鑽探方法、物化探方法、遙感技術、深海探測技術、地質實驗技術和各種測試手段以及測繪技術。⑤系統收集和儲存各種地質(包括礦產資源)信息,建立各種地質資料庫,為政府決策、規劃和管理,為社會公眾事業以及地質工作提供服務。
的確,信息的提供對商業性礦產勘查而言至關重要。礦業公司對成礦遠景所具有的理解力取決於可得的地質知識、技術能力和地質方面的獨創性和觀念。所有遠景評估,均基本上取決於能夠為成功勘查和發現提供一個框架的地學數據資料、概念和知識。澳大利亞AGSO(GA的前身)的T.G.鮑威爾曾指出,「如果一個國家想在勘查投資方面積極發展並保持競爭力,與遠景相關的現代水平的信息就是至關重要的」。在澳大利亞,地質調查機構一直在並將繼續在決定尋找什麼和到何處去尋找方面發揮重要作用。澳大利亞著名經濟地質學家R.伍德爾稱,「在產生勘查項目的階段,構想有用的概念模型的能力僅為可得和可靠的地質、地球化學和地球物理數據資料的密集度以及我們對地球作用過程的物理和化學的理解程度所限制……大部分數據資料的來源……由政府地質調查機構和大學匯集的寶貴的國家地學資料庫」。澳大利亞AGSO的T.G.鮑威爾指出,對澳大利亞地質調查機構政績要求的涵義在於信息服務的質量和層次、范圍,不在於地質調查機構本身出了多大的成果,更不在於找到幾個礦。
國家對澳大利亞地學局有一套系統的績效評估機制並且相應地建立了評估指標。其主要的成果體現是:「通過運用一流的地學研究和信息,提高澳大利亞獲取經濟、社會和環境福利的潛力」。主要包括5個評價指標,見表3–3。
澳大利亞地學局有一系列的、規定詳盡的職業道德規范和章程。
澳大利亞地學局,目前現有員工639人。其中,正式員工543人,合同員工96人。2004年,新聘用員工106人(其中正式員工36人,合同員工70人),退休、離職73人(其中正式員工37人,合同員工36人)。639人中,男性451人,女性188人。工資分19個級別,最高工資15萬澳元,最低2.7萬澳元。
表 3-3 澳大利亞地學局績效指標
澳大利亞地學局2004~2005年國家預算10105.5萬澳元,其他來源的收入為979.7萬澳元。國家財政預算佔澳大利亞地質調查機構總經費的91.2%。
澳大利亞各州的地質調查局,除西澳州100多人外,員工一般為20~50人不等,6個州和北部地方,合計估計為300~400人。這樣,澳大利亞全國從事公益性地質調查工作的總人數約為1000多人。
澳大利亞2003年制定了《國家地學戰略規劃(National Strategic Plan for theGeosciences)》,主要由澳大利亞地學局執行。規劃的重點工作和任務分4個方面:教育、研究、可持續性、財富創造。值得重視的是,最近其研究重點之一是二氧化碳鏊合,一方面,可以緩解環境壓力;另一方面,澳大利亞試圖將此作為一項重要的資產對待。
目前澳大利亞全國地質人員總數,估計為5000~6000人,2001年的統計數字為5067人,其中一半以上從事礦產資源勘查開發,1303人從事商業服務,366人從事工程地質,425人就職於政府管理部門。目前地學大學新生,大約每年600~800人,並且就讀地學的大學新生的數量,與澳大利亞每年礦產勘查支出水平呈現直接的相關關系。
據M.Matthews2003年在堪培拉的《Policy Intelligence》上的報道,在澳大利亞,政府每1澳元的在地學研發方面的投資,將使地下資產的價值增加180澳元。
州地質調查局對解決本州范圍內的重大地質問題和礦產勘查起關鍵作用。
以下我們以西澳大利亞州工業和資源部下轄的地質調查局為例來說明州地質調查局的功能。西澳州地質調查局的職能是:「通過提供高質量的地學產品,使西澳州成為國際礦產和石油勘查的重點地區」;主要任務是:「研究西澳州地質框架,揭示西澳州成礦潛力和石油潛力,提供高質量空間地學信息、區域地質、地球物理、地球化學圖件和報告產品;為政府決策服務,為礦產勘查提供支持,滿足社會多元化的需求,包括城市規劃和土地利用」。西澳州地質調查局目前員工145人,是各州地質調查局中規模最大的。
西澳州地質調查局目前執行的主要項目包括:①石油系統研究和石油勘查數據;②礦產資源評價和礦產勘查數據;③區域地學填圖;④科學、技術和野外支持(包括岩心庫)。
西澳州地質調查局目前提供的在線地學資料庫包括:①互動式地學數據和圖件(GeoVIEW.WA);②礦產勘查數據(WAMEX);③石油勘查數據(WAPIMS);④礦山和礦床數據(MINEDEX);⑤航空物探信息電子交換(MAGIX)。正是因為公益性地質調查服務到位,使西澳佔全球礦產勘查總支出的10%,佔全國礦產勘查投資的60%。
2. 澳大利亞大自流盆地形成的原因
澳大利亞大自流盆地,大淺碟形凹陷盆地。又稱澳大利亞大盆地,位於澳大利亞大陸中部偏東,即中央低地區北部1/3的地區范圍內。介於東部高地與西部高原之間,自卡奔塔利亞灣向南,直至達令河上源和艾爾湖盆地,包括昆士蘭州的1/3地區、新南威爾士州和南澳大利亞州的大部以及北部地方的一部分區域
,面積
175萬平方千米,地下廣布著承壓水層。東部邊緣大致以大分水嶺西麓為界,地勢較高,西、北、南三邊較低。在澳大利亞古陸岩層上,覆蓋著基岩不透水層、侏羅紀砂岩承壓含水層和白堊紀頁岩不透水層,露頭在東部多雨地帶,形成受水區。地下水流循含水層以每年11~16米的速度流向西部少雨地區。承壓水通過鑽井或天然泉眼湧出地表,自流盆地因此得名。第一個人工鑽井於1878年在新南威爾士州的伯克附近鑽成,1970年前後,共有自流鑽井4500孔,另有需使用抽水機的半自流鑽井
2
萬孔
,70
年代末,前者已減為約2900孔。地下水的礦化度一般是離東部受水區越遠就越高。大部分地區地下水的鈉離子含量太高,不宜於農業灌溉,但大部分尚可供牲畜飲用。有些井的水溫很高,須待降溫後方能使用。地下水到達地面的水量不大,全盆地年總涌流量僅1.99億立方米,但對乾旱半乾旱地區畜牧業作用極大。
自流盆地是一種具有承壓蓄水構造的向斜盆地,有大型復式構造盆地和小型單一向斜構造盆地。主要由第四紀以前的岩層組成。自流盆地一般分為補給區、承壓區和排泄區三部分。有時可有幾個承壓含水層,它們有各自不同的承壓水位。當蓄水構造與地形一致時,稱正地形,此時,下層承壓水位高於上層承壓水位。反之稱負地形,其下層承壓水位低於上層承壓水位。水位高低不同時,可造成含水層間通過弱水層或斷層「天窗」而發生水力聯系,形成含水層間的補給關系,高水位含水層補給低水位含水層。自流盆地按向斜構造的封閉程度,分為封閉自流盆地和開放型自流盆地。前者為向斜構造比較完整的承壓盆地,地下水徑流條件差,水交替程度弱,水礦化度提高。後者常被斷層或水文網切割,承壓水常沿斷層或河谷排泄於地表。
3. 澳大利亞金剛石/鑽石礦區地質背景
北澳內部的金伯利克拉通發現了含金剛石的金伯利岩,但比較重要的金剛石礦床卻位於該克拉通邊界的早元古代活動帶,且含礦母岩為鉀鎂煌斑岩,包括:金伯利克拉通東南邊界的Halls Creek活動帶(地理上稱東金伯利)以及西南邊界的King Leopold活動帶(地理上稱西金伯利)。
東金伯利地區分布著澳大利亞最主要的阿蓋爾金剛石礦,其橄欖鉀鎂煌斑岩岩筒AK1位於Halls Creek斷層以西約7 km處。在Halls Creek活動帶中,結晶的基底岩石由於褶皺和斷層而強烈變形,活動帶的北部由北傾的沉積岩和火山岩所覆蓋,年代在15億年前至5億年前之間。阿蓋爾岩筒沿著一個早期就存在的斷層,大約在11億到12億年前侵入到年代較晚的岩石中,岩筒上部和火山口嵌在抗風化能力較強的岩石露頭中,從而使金剛石礦免遭侵蝕(Shigley et al.,2001;Bevan et al.,2005)。
西金伯利地區在Canning盆地的東北部邊界和King Leopold活動帶的南部邊界分布著100多個鉀鎂煌斑岩岩體(Jaques et al.,1986),從北到南主要有艾倫代爾、Calwynyardah和Noonkabah三個岩區。這些鉀鎂煌斑岩體侵入Oscar剪切系的頂壁,將King Leopold活動帶與Lennard岩床聯系起來,根據地震探測法火山岩可溯源到上地幔。艾倫代爾鉀鎂煌斑岩岩筒出露於King Leopold活動帶。
南澳大利亞Echunga砂礦金剛石發現於含金的第三紀礫岩中,未見金剛石的指示礦物,金剛石源區未知。Springfield Basin是一個小型的沉積盆地(面積約9km2),不整合地沉積於Adelaidean超岩群的褶曲岩石之上;金剛石只見於二疊紀的基底礫岩中,與其他指示礦物一同出現,包括鎂鉻鐵礦、鎂鈦鐵礦、鎂鋁榴石和鉻透輝石(Tappert et al.,2009a)。南澳大利亞的Orroroo (Eurelia) 金伯利岩產少量金剛石,侵位於侏羅紀,位於當時岡瓦那大陸的東南部,而岡瓦那大陸的南部邊緣正是活躍的俯沖帶(Tappert et al.,2009b)。有學者(Tappert et al.,2009b)根據Eurelia金剛石中出現的獨特包裹體礦物,認為其部分金剛石為超深部起源(來源於下地幔)。而Springfield Basin砂礦金剛石與Eurelia原生金伯利岩型金剛石在物理性質、包裹體成分上有很強的相似性,推測兩者具有相同或相似的超深地幔起源。但Eurelia金伯利岩的年代較晚(侏羅紀),與Springfield Basin砂礦二疊紀的年齡不符,因此,Springfield Basin砂礦金剛石的源區仍未最後確定。
表8.7 澳大利亞金剛石/鑽石資源的分布Table 8.7 Distribution of diamond resources in Australia
新南威爾士北部的Bingara礦和Copeton礦是出露於中古生代-早中生代New England褶皺帶之上的金剛石沖積砂礦(Davies et al.,2003)。Wellington礦金剛石出現於Macquarie河水系,位於早古生代-中古生代Lachlan褶皺帶上,又被沖積搬運再造(Davies et al.,1999)。澳大利亞東部金剛石發現於新生代玄武岩流附近及其下面的沖積層或古沖積層中。含金剛石的沖積物一般成熟度較高,有其他抗風化的重砂礦物出現(如金、錫石、剛玉、托帕石、鐵鋁榴石、鋨銥礦、磁鐵礦和鋯石),但缺乏傳統的金剛石指示礦物(如鉻尖晶石、鈦鐵礦和含鉻鎂鋁榴石),由於無法追索到原生礦而被稱為「無頭砂礦」(Davies et al.,2003)。這些砂礦金剛石可分為兩個顯著不同的組別:(1)A組金剛石與世界上其他地區發現的金伯利和鉀鎂煌斑岩產出的金剛石不易區別,為傳統的克拉通地幔成因;(2)B組金剛石以表面特徵、內部結構、重C同位素組成以及主要含榴輝岩型/碳質硅酸鹽型包裹體共生序列的特徵組合而區別於其他金剛石,這些特徵表明B組金剛石可能形成於晚古生代(石炭紀,也可能是二疊紀)的俯沖環境,由構造期後的岩漿活動運移至地表所致(Davies et al.,2003;Davies et al.,1999;Davies et al.,2002;Barron et al.,2008)。
圖8.31 阿蓋爾(Argyle)金剛石/鑽石原石,右為稀有的粉紅和白色金剛石/鑽石
Figure 8.31 Rough diamonds from Argyle,rare pink and white diamond on the right
(據 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
圖8.32 切磨好的 Argyle「香檳」金剛石/鑽石和粉紅金剛石/鑽石
Figure 8.32 Polished champagne diamonds and pink diamonds from Argyle
(據 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
圖8.33 Argyle粉紅色金剛石/鑽石
(據Chapman,2011)
Figure 8.33 Pink diamonds from Argyle
(Chapman,2011)
圖8.34 Ellendale特徵黃色毛坯金剛石/鑽石和切磨好的黃色金剛石/鑽石,具有非常好的光澤
Figure 8.34 The characteristic rough and polished yellow diamonds of Ellendale,with very strong luster
(http://www.israelidiamond.co.il/english/showPicEng.aspx?name=idc-683-8486698.jpg 和 The Australian Broadcasting Corporation,Corporate Communications website. http://www.abc.net.au/)
圖8.35 澳大利亞Merlin 晶形完好質量較好的金剛石/鑽石毛坯
Figure 8.35 Rough diamonds with perfect crystal shapes and good qualities from Merlin,Australia
4. 世界最重要的地質斷層在什麼地方
最重要,因人而異吧
5. 一個地質問題。全球各地的岩石斷層上,都在相同的很古老的一個時間段有一條空白帶,那個東西叫什麼名稱
全球各地的岩石斷層上,在相同的很古老的一個時間段,有一條白線,那條線是侏羅紀和白堊紀的分界線,這條線的地質年齡是1.45億,那時一顆小行星碰了地球,並使恐龍滅絕。
6. 澳大利亞 北冰洋 地質特徵相似點與不同點
澳大利亞的地質特徵:
澳大利亞大陸有著世界上最漫長和最復雜的地質演化史,其基本構造格架形成於中新生代。澳大利亞大陸主體由厚的岩石圈組成,岩石圈最厚達150公里。大陸殼主體由太古代、元古代和若干顯生代花崗岩和片麻岩組成,薄的、主要為顯生代的沉積岩蓋層覆蓋在其上。
大地構造背景上,澳大利亞大陸曾是岡瓦納古大陸的一部分。岡瓦納古大陸在二疊紀(晚期)開始破裂解體,澳大利亞作為一個獨立的大陸開始形成。地質上,澳大利亞大陸可被分出如下一些大地構造單元:①太古代克拉通地盾;②元古代褶皺帶和沉積盆地;③顯生代沉積盆地與顯生代變質岩和火成岩。
(一)太古代克拉通地盾區
太古代克拉通地盾,也有稱太古代克拉通地塊,是澳大利亞最古老的地質體,形成在距今28億年左右,已鑒別的三個著名太古代克拉通地質體(或曰地塊或地盾)分別是:伊爾岡(Yilgarn)、皮爾巴拉(Pilbara)和高勒(Gawler)地盾,均產出在澳大利亞西部地區,伊爾岡地盾分布在西澳州西南部地區;辟爾巴拉地盾分布在西澳州西北部地區;而高勒地盾則分布在南澳州中西部。其中,以伊爾岡地盾面積最大。各克拉通地盾之間和周圍為太古代-元古代褶皺帶所包圍和環繞。
1. 伊爾岡克拉通地盾是澳大利亞最大、最重要的太古代克拉通地塊,主要形成於29.4-26.3億前,由大量以前存在的地塊(年代多為32-28億年)增生而成。
伊爾岡克拉通地盾主要由一個花崗岩片麻岩地體和三條花崗綠岩帶地體組成,它們形成於不同時代,較老的綠岩帶和花崗岩年齡為31-29億年,較年輕的綠岩帶與花崗岩年齡為27.5-26.5億年。在岩石類型上,花崗岩和花崗閃長岩類岩石約佔70%以上。此外,伊爾岡克拉通地盾上也發育有大量的拉斑玄武岩和科馬提火山岩,並經歷過多期次的區域變質與變形作用。
伊爾岡克拉通地盾是澳大利亞最重要的成礦區,發育有大量金、鎳、鉭、鐵、銅、鋅、鉑等礦床。
2. 辟爾巴拉克拉通地盾包含一個中太古代的花崗綠岩地體和上伏的火山沉積岩系列。塔巴塔巴(Tabba Tabba)剪切帶是東辟爾巴拉克拉通與西辟爾巴拉克拉通的主要分界線。在火山沉積岩系列中,有巨型的鐵礦發育。
3.高勒克拉通地盾,面積約44萬平方公里,其前寒武紀結晶基底在15.5-14.5億年期間被克拉通化。在此事件前,該克拉通地盾包括若干元古代造山帶,時間可至少追溯到24.5億年。高勒克拉通地盾含有金、金剛石、銅、鎳、鐵、鉛鋅、鈾等礦化。
(二)元古代地塊、褶皺帶和沉積盆地
元古代地塊、褶皺帶和沉積盆地,包括主要由片麻岩和火成岩組成的穆斯戈拉夫(Musgrave)地塊、主要由角閃岩相變質岩和花崗岩組成的阿潤塔(Arunta)地塊以及在伊爾岡和阿潤塔兩地塊間的加斯科伊納(Gascoyne)雜岩、戈蘭加里(Glengarry)盆地和班傑冒(Bangemall)盆地等,主要分布在太古代克拉通地盾(地塊)周圍。其中,卡普里科恩(Capricorn)造山運動(發生在18.30–17.80 億年)是澳大利亞元古代期間最重要的一次造山運動,該運動通過將伊爾岡和辟爾巴拉兩太古代克拉通地塊拼貼在一起,而部分導致西澳大利亞陸塊的形成。其它不甚清楚的元古代造山帶,可能(或大體)類似於西澳南部的阿爾巴尼(Albany)雜岩和穆斯戈拉夫地塊,則代表著兩克拉通地塊在元古代期間的聯系。伊爾岡和高勒兩克拉通地塊其上覆蓋著元古代-古生代的奧非色(Officer)盆地和阿馬度斯(Amadeus)盆地。
元古代地塊、褶皺帶和沉積盆地分布較廣泛,在澳大利亞大陸許多地區均有出現。需要說明的是,早元古代(Palaeoproterozoic),是澳大利亞元古代褶皺帶和沉積盆地的主要形成期。這時期在澳大利亞西部形成的重要褶皺帶和盆地有:產出在皮爾巴拉克拉通地盾南部邊緣上的年齡為27.7-23.0 億年的哈默斯利( Hamersley)盆地,以及克拉通內裂谷、收縮和會合作用過程中所產生的年齡為18.0億年的阿什伯頓( Ashburton)盆地和布來爾(Blair)盆地,年齡在16.0-10.7億年之間的埃德夢德(Edmund)盆地和科里額(Collier)盆地,年齡在18.4-16.2億年之間的北加斯科伊納雜岩體,年齡在20.0-17.8 億年之間的位於南加斯科伊納雜岩體中的哥倫堡(Glenburgh)地體,以及在伊爾岡克拉通地盾西北邊緣上的埃拉比迪(Errabiddy)剪切帶。在伊爾岡克拉通地盾的北緣,則有年代為18.9億年的布里亞(Bryah)盆地納羅庫塔(Narracoota)火山岩形成。在克拉通碰撞的頂峰期間,有帕德伯里(Padbury)前陸盆地形成。在伊爾岡克拉通北緣東部,則有耶里達(Yerrida)和埃拉里迪(Eerarheedy)盆地形成。18.3億年的卡普里科恩造山運動,導致布里亞-帕德伯里盆地和耶里達盆地的西部變形。亞旁庫(Yapungku)造山運動 (~17.90 億年),則在埃拉里迪盆地的北緣形成了斯丹利(Stanley)褶皺帶。
在澳大利亞東部,東南澳大利亞的早元古代的代表性特徵則是發生在南澳和新南威爾士州威利亞馬(Willyama )超群以及奧拉里(Olary)地塊與布羅肯山(Broken Hill)地塊上的多期次變形;而澳大利亞北部早元古代的代表性特徵則是蒙特艾薩(Mount Isa)地塊和復雜的褶皺沖斷層帶。在上述早元古代的沉積盆地中,相關的沉積主要是廣泛的地台蓋層沉積,包括白雲岩蓋層沉積和深水相含磷灰岩沉積。
(三)顯生代沉積盆地與顯生代變質岩和火成岩
澳大利亞顯生代沉積盆地與顯生代變質岩和火成岩在不同時期和不同地點均有發育,代表性的事件和發育特點如下:
⑴古生代寒武紀時期
這時期,西澳被動陸緣盆地形成,並發生有蓋層沉積。在西澳安特里姆(Antrim)地區,有廣泛的高原玄武岩發育,面積超過1.2萬平方公里。在澳大利亞中部地區,則發生了彼特曼(Petermann)造山運動,使大陸間的巨厚河流沉積焊接進中澳大利亞陸塊體中。在南澳州地區,發育有邊緣地台和被動邊緣盆地。
⑵古生代奧陶紀時期
在拉克蘭(Lachlan)褶皺帶,發生了阿爾卑斯型(Alpinotype)造山運動,導致在新南威爾士州西部巨大蛇紋岩帶的形成,同時在維多利亞和新南威爾士州東部地區則有深水磨拉石和復理石的增生體。
⑶古生代志留紀時期
在此時期,澳大利亞中部和西部的大部分地區處於相對乾旱狀態。沿西澳州海岸地區,有一河流沉積盆地存在。在澳大利亞東部地區,則有火山島弧發育。在新南威爾士和維多利亞州,有年齡為4.35-4.25億年的花崗岩侵入體發育,其中,有的岩基年齡較新,為4.0億年。在新南威爾士州的花崗岩中,可鑒別出I型和S型兩種類型花崗岩。
⑷古生代泥盆紀時期
泥盆紀時期發生的塔伯拉伯安(Tabberabberan)造山運動形成東西向的擠壓應力,導致塔斯馬尼亞、維多利亞和新南威爾士州南部地區發生大面積褶皺(3.85 - 3.80億年),而新南威爾士州北部和昆士蘭州地區則在3.77 到3.52億年發生了擠壓褶皺。在新南威爾士州中部以及昆士蘭州等地,則有安山質和流紋質火山岩存在。
⑸古生代石炭紀時期
石炭紀時期,澳大利亞大陸有一半以上面積為冰川覆蓋,後氣候轉暖。另一方面,由於與目前位於南美境內的地質體發生碰撞作用,導致澳大利亞東部高地的形成。
⑹古生代二疊紀-中生代三疊紀時期
二疊紀,澳大利亞與印度和非洲的裂谷開始形成,並有裂谷盆地形成。在天鵝(Swan)海岸平原一帶有油氣形成。這時期,其它較重要的盆地還有:伯溫(Bowen)盆地、格勒達(Gunnedah)盆地、悉尼(Sydney)盆地、伊普斯威持(Ipswich)盆地、克來瑞斯-毛里頓(Clarence-Moreton)盆地等。
⑺中生代侏羅紀時期
隨著澳大利亞與南極州間裂谷的擴大,在維多利亞州形成了吉普斯蘭德(Gippsland)、巴斯(Bass)和奧特威(Ottway)等盆地;在南澳州和西澳州則形成了海上陸架盆地,其中賦存了有意義數量的石油和天然氣。在西澳州的珀斯(Perth)盆地,則發生了海侵序列的岩石沉積。在中澳大利亞地區,則發育有海相地台蓋層沉積。
⑻中生代白堊紀
在蘇拉特(Surat)等盆地繼續發生沉積作用的同時,在大自流(Great Artesian)盆地基底高地邊緣則有小規模的火山岩產出。在亨特-伯溫(Hunter-Bowen)造山帶,有被動大陸邊緣型盆地形成,發育有含珊瑚沉積。在近昆士蘭州海域,白堊紀也有火山活動發生,是島弧形成的次要一幕火山岩。
⑼古新世至現在
第三紀,澳大利亞主要的構造運動停止。偶爾有板內火山活動發生。
總結澳大利亞的地質演化,可簡要概括如下:在距今25億年前的太古代時期,澳大利亞就有世界上最古老的地質體發育(伊爾岡和皮爾巴拉等),它們是岡瓦納古陸的組成部分,發育有:條帶狀硅鐵建造、埃迪亞科蘭(Ediacaran)動物群和疊層石(stromatolites)等。元古代,岡瓦納古陸澳大利亞部分發生多次造山運動,導致太古代地塊完全拼合。寒武、奧陶、志留和泥盆紀為岡瓦納古陸較溫暖時期,發育有廣泛的沉積岩,並向澳大利亞東部擴展,中心部位有時為淺海相沉積。在寒武、奧陶、志留和泥盆紀時期有多個火山岩噴發旋迴發生。石炭和二疊紀,在岡瓦納古陸上,有冰川沉積,同時發育有成煤盆地,形成澳大利亞重要的煤田,二疊紀晚期,岡瓦納古陸開始分裂、解體。三疊紀在澳大利亞東部發育有火山岩,但在大部地區為內陸海沉積,發育有各類碎屑岩。同期,澳大利亞西海岸與印度開始分離。侏羅、白堊紀,澳大利亞發育有褐煤和油頁岩沉積。進入新生代,澳大利亞氣候越來越乾燥,與南極洲分離,並不斷向北漂移。
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北冰洋地質特徵:
目前北冰洋里唯一活動的大洋擴張軸——北冰洋洋中脊實際上是大西洋洋中脊向北延伸的部分,只是在冰島一帶被一系列轉換斷層顯著錯開了而已,具有明顯的中央裂谷、磁異常條帶和橫向轉換斷層帶,現今仍以每年0.5~1cm的速度繼續擴張,正由於北冰洋洋中脊的擴張而造就了寬闊的歐亞海盆,即今天的北冰洋主體,在這些新形成的大洋性地殼外側,與原有老地殼交界的地方尚未形成俯沖消減帶,因而沒有明顯的地震活動帶,而距離最近的與洋中脊活動有關的活火山只是在楊馬延島才有,
要想了解比較完整的北冰洋發育歷史,則必須追溯得更久遠一些,至少從勞亞古陸說起,勞亞古陸也像其他巨大的大陸一樣並非鐵板一塊,自從羅迪尼亞泛大陸裂解,岡瓦納古陸形成後,勞亞古陸也同樣經歷了復雜的分裂與聚合過程,只不過規模相對小些而已,到2.35億年前時,歐亞與北美洲之間又發生分裂,形成一個寬闊的洋灣——泛塔拉薩,以後隨著庫拉板塊的漂移,奧莫隆、楚科特卡、科拉微陸塊相繼與歐亞陸塊碰合,泛塔拉薩洋灣閉合消失,直到大約8000萬年前,在地質年代表中屬於白堊紀末期時,歐美古陸再度分裂,分裂的中軸就是阿爾法海嶺,伴隨著數千公里隆隆的火山噴發與大地震的搖撼,一陣陣灼熱的岩漿沿阿爾法海嶺的中央裂谷洶涌而出,又在海水中迅速冷凝,變成新的玄武質海洋型地殼,並將較早凝成的「老」地殼不斷向兩側推擠,這樣的洋底擴張作用造就了加拿大海盆,這一過程持續了大約幾千萬年,後來海嶺漸漸平息下來,成為今天寂靜的無震海嶺,加拿大海盆也隨之停止增長,因此可以說,阿爾法海嶺是已經「死去」的相對較古老的大洋中脊的遺跡,
在阿爾法海嶺之後,北冰洋洋中脊才開始活動,使歐亞陸塊的北緣再一次分裂,歐亞海盆形成,羅蒙諾索夫海嶺漸漸被推向北冰洋中心地帶,所以說,羅蒙諾索夫海嶺屬於古老歐亞大陸邊緣(巴倫支—科拉陸塊)的一部分,是在歐亞海盆擴張時從大陸邊緣分離出來的,它的幾何形狀、岩石種類、岩石年齡等都證實這種見解,在中央北冰洋各個海嶺及洋中脊之間,分布著大大小小的深海盆地,但令人奇怪的是,在這些深海盆中,至今還沒有發現主地幔熱柱形成的類似於夏威夷群島那樣的大洋島,而這類洋島在世界其他大洋盆中卻很常見,
隨著自然科學向大科學時代過渡,北極地質考察亦加入全球大規模地質研究計劃中,如全球岩石圈斷面計劃等,在目前「全球變化」的國際地圈—生物圈計劃研究中,國際北極科學委員會中的各國地質學家們在北極地區岩石圈構造演化研究基礎上,逐漸將注意力集中於解決重大地質事件對環境背景的制約作用,以及新生代古環境記錄的獲取與分析對比上,除了地質、海底采樣或鑽探、固體地球物理探測、航空航天遙感外,他們還力圖運用新構造、沉積、地貌、冰芯等綜合手段開展各種時間尺度地球歷史環境演變的研究,北極地質學家迄今已經在北冰洋海底完成1000多個取樣點,在斯瓦爾巴群島以北進行了深海鑽探,他們發現深海盆中心區海底沉積物的沉積速度是每千年0.1~1厘米,向周邊地區逐漸增加到每千年3厘米,鬆散沉積物的厚度異於1~3.5千米之間,換算一下便可以知道這些鬆散沉積物是在大約10萬年期間形成的,沉積物下就是更老的沉積岩和含有沉積物質的放射性硅質岩,
通過對沉積岩和沉積物的分析,可判斷出北冰洋的永久性海冰是300~400萬年前才開始出現的,當時北冰洋的水溫迅速下降,水面結冰,水中懸浮的物質成分發生了巨大變化,不僅如此,由於海冰的出現,形成強大的洋底冷水流,因此又大大改變了北冰洋海流的運動方式,大量沉積物被海流通過弗拉姆海峽帶入北大西洋,並在浮冰消融帶下沉,在海底堆積成高高的沉積壩,強大的洋底冷水流還造成大量的側壓渦旋,如1975~1976年的14個月中,執行北極冰動力學聯合實驗計劃的科學家在阿拉斯加巴羅角就直接觀測到146個側壓渦旋,這些渦旋一般直徑10~20公里,深度介於50~300米之間。
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7. 澳大利亞地質填圖方法
澳大利亞是世界礦業大國,地域遼闊,資源豐富。第二次世界大戰後的地質調查活動成果豐碩,使澳大利亞先後發現了一批世界級礦床或大型礦床。包括20世紀40年代晚期在新南威爾士州發現的希爾頓礦床與北方領地發現的世界級麥克阿瑟河鋅鉛銀礦床、20世紀80年代至90年代在南澳州發現的奧林匹克壩礦床、在維多利亞州發現的貝倫伯拉銅鋅礦床、在西澳州發現的阿爾傑爾金剛石礦床、在西澳州發現的斯卡德勒斯銅鉛鋅礦床、在昆士蘭州發現的塞爾溫金銅礦床、在西澳州發現的尼夫提銅礦床、在西澳發現的金泰爾礦床、在昆士蘭州發現的埃洛伊斯銅金礦床、在昆士蘭州發現的奧斯博恩銅金礦床、在昆士蘭州發現的埃爾內斯特亨里銅金礦床、在新南威爾士州發現的卡迪亞銅金礦床、在新南威爾士州發現的特里頓銅礦床及在新南威爾士州發現的山脊路銅金礦床等,為澳大利亞的經濟發展作出了重要貢獻。
但由於氣候潮濕,降雨量較大,在大多數地區形成了較厚的風化殼或年輕的盆地沉積物,加之植被發育,全國僅有17%的基岩出露,從而加大了地表地質填圖的難度,地質填圖面臨挑戰。為了有效進行覆蓋區礦產資源調查和地質填圖,澳大利亞逐步形成了獨特的地質填圖方法。
澳大利亞第一代地質填圖採用傳統方法進行,主要手段是野外路線調查和航片解譯。區域性航磁和重力資料主要用於提供區域乃至全國的地質構造概貌。
為了全面了解澳大利亞的地質特徵以及固體礦產和油氣資源潛力,促進資源勘探工作,並且為制定合理的土地管理決策提供依據,從1990年起,澳大利亞開始實施新一代地質填圖計劃,即「國家地質填圖協議」(NGMA),由澳大利亞地質調查局(AGSO)與各州地質調查所共同實施。這項計劃的核心是採用現代技術對澳大利亞具有戰略意義的區域進行系統的多學科研究,加快地質填圖工作的步伐,對以往調查與研究較低的露頭不良地區或覆蓋區進行地質填圖,形成新一代1∶250000地質圖件和相應的成套數據,以滿足不同用戶的需求。
基於新一代地質填圖計劃的任務和澳大利亞的地質情況,「國家地質填圖協議」提出了一種新的工作模式,強調採用以現代技術為基礎的多學科綜合方法,重點選擇高解析度航磁和航空伽馬能譜測量這兩種方法。前者能有效地對基底內廣泛分布的花崗-綠岩區進行填圖,後者能提供U、Th和K三種元素的地表地球化學圖,該方法適用於非磁性岩石地質體填圖及風化層、土壤和土地資源填圖。
不同物探方法的綜合應用和數據集成方法,取決於填圖區具體地質情況和物探測量的詳細程度。如對耶爾岡克拉通太古宙綠岩帶進行填圖時,綜合運用了400m線距航線和4km點距的重力測量,前者反映近地表的地質情況,後者反映較深部的地質信息。將磁測數據處理成一次導數黑白圖像,重力異常以彩色表示,二者的合成圖像可以清晰地顯示出綠岩帶、條帶狀片麻岩和花崗岩侵入體的輪廓,所獲得的構造細節比以往的圖件要豐富得多。
通過澳大利亞地質調查局和州地調機構多年的地質填圖,基本上完成了澳大利亞大部分地區1∶250000地質填圖。根據澳大利亞地質調查局網站介紹,1∶250000和1∶100000地質填圖主要通過野外調查和各種地質與地球物理資料綜合修編而成。地質資料主要來自野外調查和其他工業部門、州政府或國家政府的地質信息,礦床數據主要來源於BRS的MINLOC資料庫,內容包括地質界線、斷層、褶皺、岩脈、節理、線理、標志層、構造測量、鑽孔和礦床位置,而遙感影像、高解析度航磁和航空伽馬能譜測量為1∶250000地質填圖的重要技術方法,上述信息最後都需要綜合在地質圖上。如MT.EVELYN地區的1∶250000地質圖東部新元古代Kombolgie組中大量線性構造來自遙感影像的解譯(圖4-1)。
圖4-1 澳大利亞1∶250000地質圖
(圖例略)
Stewart等(1998)完成的Mt Keith 3043地區1∶100000地質圖和Champion等(1995)完成的Yeelirrie 2943地區的1∶100000基岩地質填圖與1∶250 000地質填圖方法及填圖內容基本一致。
填圖詳細程度取決於填圖區的地質情況。基岩大片出露的地區野外需要進行系統的觀察,而在基岩極少或無基岩露頭的地區,野外工作很少甚至不用進行野外地質觀察。由於澳大利亞覆蓋區基岩出露非常有限,野外填圖可以快速完成。從總體上看,澳大利亞新一代地質填圖的工作重點是覆蓋區,以高解析度地球物理探測為先導,採用野外驗證與物探相結合的填圖工作模式,形成了獨具特色的覆蓋區地質填圖方法,取得了顯著的效果。
8. 澳大利亞地質填圖歷史
澳大利亞地質調查局(AGS)是世界久負盛名的地質調查機構,負責組織澳大利亞的地質調查工作,並為聯邦政府有關地球科學決策提供支持服務,包括為國內外礦業投資者提供支持服務等。
第二次世界大戰結束後,澳大利亞於1946年成立了澳大利亞礦產資源、地質與地球物理局(BMR)。
1992年8月,澳大利亞地質調查局(AGS)成立,並接管了BMR的全部職能。其基本職能任務是:地球科學、地質填圖、地質咨詢或管理。2001年8月,澳大利亞地質調查局被重新命名為地球科學局,成為負責澳大利亞國家地球科學、地球空間科學和地質調查的專門機構,其核心職責是:使用地球科學研究成果和信息為澳大利亞經濟、社會和環境服務。
2001年9月,國家填圖處在地球科學局成立,其任務是對澳大利亞全國進行填圖,以促進國家經濟發展。最初填圖的比例尺主要是1∶250000,後來改為1∶100000。1992年以後,其填圖產品主要以GIS產品發布。2005年,國家填圖處與地質災害處合並,形成了新的地球空間與地球監測處。
澳大利亞的地質調查工作始於19世紀早中期。1823年政府官員詹姆斯·麥克布里安在新南威爾士地質調查工作中於巴特斯特以東的魚河附近發現了金礦,由此拉開了地質調查和尋找金礦的序幕。1841年,調查人員在新南威爾士州的格倫·奧斯蒙德發現了鉛礦。19世紀50年代,由於發現更多金礦,在澳大利亞東南部地區掀起了找金熱潮。
19世紀後半葉,隨著地質調查活動的開展,相繼發現了一批礦床,如塔斯馬尼亞的比斯科夫山錫礦、昆士蘭州羅克漢普頓附近的摩根山銅和金礦、新南威爾士州的布羅肯山地區銀鉛鋅礦、西澳的庫爾加迪和科爾古里地區金礦和南澳的艾恩諾布和鐵貴族地區的鐵礦等。
進入20世紀直到第二次世界大戰結束,由於種種原因,澳大利亞地質調查力度不大。但第二次世界大戰結束後,當時的澳大利亞礦產資源、地質與地球物理局(BMR)開始了一系列的地質填圖工作。最初開始填圖的面積為7.7×106km2,填圖比例尺為1英尺代表4英里,後來轉變為1∶250000,共填制了540多幅圖。
20世紀70年代初期,澳大利亞的系統填圖工作接近完成。因此,工作重點轉向大陸架和大陸坡的地質填圖。大陸邊緣調查的重要成果是在橫跨澳大利亞的大陸邊緣上獲得了18.5×104km長的橫斷面。陸上地質工作集中在對礦化區地質、地球物理和地球化學的詳細研究上,以期將礦床數據和地質成果結合起來。
1978年,BMR的主要工作轉向對澳大利亞大陸和其周圍海域的地質了解上。隨後,BMR轉向戰略研究,降低了對地質調查和填圖的重視,而海洋石油研究成為高度優先的工作。
20世紀90年代初期開始國家地球科學填圖協議(NGMA)。目前,澳大利亞全國已基本完成了1∶100000的地質填圖,一些州還相繼開展並部分完成了1∶50000和1∶25000的數字地質填圖。
9. 澳大利亞的地質災害防治
地質災害對於澳大利亞的大部分地區來說是城市的重要威脅。歷史上大的地質災害有:1997年7月的Thredbo滑坡,造成18人死亡;1996年9月的Gracetown懸崖崩塌,造成9人死亡。據不完全統計,1842年以來,總共有18次致人死亡的滑坡災害,共造成83人死亡。
澳大利亞東海岸的伍倫貢(Wollongong)市,位於悉尼南面大約80km。如今,伍倫貢市是新南威爾士州人口增長最快的地區之一。1887年以來,在伍倫貢市有478次滑坡的記錄,造成至少2人死亡,200座以上的建築物被損壞,多處市政設施被毀。從1989~1996年,滑坡對鐵路造成的損失每年達到2500萬元。在伍倫貢廣闊的區域內,強降雨易於誘發滑坡。1998年8月的暴雨過程造成了148處滑坡,損失達1億澳元。
澳大利亞地球科學機構(Geoscience Australia)和伍倫貢大學、伍倫貢市政府一起合作對這一區域進行滑坡災害及風險評估。研究的重點在於預測將來滑坡出現的區域,同時進行現在滑坡發育區以及預測滑坡發育區的風險估算。研究得出以下的潛在發育區識別方法:對已經發生的滑坡的自然條件的總結,利用GIS技術,找出具有相似自然條件的地區就是潛在的滑坡發育區。通過對滑坡影響的住房、人口、市政設施的估算,可以計算出滑坡所造成的損失。
澳大利亞於1994年啟動了全國的國家環境地質填圖協議(NEGMA)計劃,進行災害分布圖、災害風險圖、地下水脆弱性圖、土地管理圖、多目標環境地球化學圖和地質生態圖的測圖,用於災害風險評估。
這些研究成果可以為城市規劃和緊急事務管理提供決策依據,以便進行科學規劃,制定減災和防災措施。
10. 澳大利亞地質特徵
澳大利亞大陸曾是岡瓦納古大陸的一部分,有著世界上最漫長和最復雜的地質演化史。由太古宙克拉通地盾、元古宙褶皺帶和沉積盆地及顯生宙沉積盆地等構造單元組成。
1.太古宙克拉通地盾區
形成於距今28億年左右的太古宙克拉通地盾是澳大利亞最古老的地質體,澳大利亞西部地區的伊爾岡、皮爾巴拉和高勒地盾是3個著名的太古宙克拉通地盾。3個地盾分別分布在西澳州西南部地區、西北部地區和南澳州中西部。各克拉通地盾被太古宙—元古宙褶皺帶所包圍和環繞。
伊爾岡克拉通地盾是澳大利亞最大、最重要的太古宙克拉通地塊,主要由一個花崗岩片麻岩地體和3條花崗綠岩帶地體組成。伊爾岡克拉通地盾也是澳大利亞最重要的成礦區,發育有大量金、鎳、鉭、鐵、銅、鋅和鉑等礦床。皮爾巴拉克拉通地盾包含一個中太古代的花崗綠岩地體和上覆的火山沉積岩系列,在火山沉積岩系列中有巨型的鐵礦發育。塔巴塔巴剪切帶是東皮爾巴拉克拉通與西皮爾巴拉克拉通的主要分界線。高勒克拉通地盾含有金、金剛石、銅、鎳、鐵、鉛鋅和鈾等礦床。
2.元古宙褶皺帶和沉積盆地
元古宙褶皺帶和沉積盆地主要分布在太古宙克拉通地盾周圍,由片麻岩和火成岩組成的穆斯戈拉夫地塊、由角閃岩相變質岩和花崗岩組成的阿潤塔地塊以及伊爾岡和阿潤塔地塊間的加斯科伊納雜岩、戈蘭加里盆地和班傑冒盆地等組成。發生在18億年左右的卡普里科恩造山運動將伊爾岡和皮爾巴拉兩個太古宙克拉通地塊拼貼在一起,其他克拉通地塊之間同樣為元古宙造山帶。元古宙—古生代奧非色盆地和阿馬度斯盆地覆蓋於伊爾岡和高勒兩克拉通地塊之上。
在澳大利亞東部,古元古代的主要地質特徵為發生在南澳和新南威爾士州威利亞馬超群以及奧拉里地塊與布羅肯山地塊上的多期次變形;而澳大利亞北部古元古代的代表性特徵則是蒙特艾薩地塊和復雜的褶皺沖斷層帶。在上述古元古代的沉積盆地中,相關的沉積主要是廣泛的地台蓋層沉積,包括白雲岩蓋層沉積和深水相含磷灰岩沉積。
3.顯生宙沉積盆地
澳大利亞顯生宙沉積盆地在不同時期和不同地點均有發育。寒武紀西澳被動陸緣盆地形成,並發育蓋層沉積,在西澳安特里姆有面積超過1.2×104km2的高原玄武岩,此時澳大利亞中部則發生了彼特曼造山運動,南澳州發育被動陸緣盆地;奧陶紀在拉克蘭褶皺帶發生了阿爾卑斯型造山運動,在新南威爾士州西部形成規模巨大的蛇綠岩帶,同時在維多利亞和新南威爾士州東部形成深水磨拉石和復理石增生體,在澳大利亞東部發育火山島弧,而新南威爾士和維多利亞州花崗岩侵入;泥盆紀發生的塔伯拉伯安造山運動導致塔斯馬尼亞、維多利亞和新南威爾士州南部地區發生大面積褶皺,而新南威爾士州北部和昆士蘭州地區則發生了擠壓變形與褶皺,在新南威爾士州中部以及昆士蘭州等地發生中酸性火山噴發;石炭紀澳大利亞大陸一半以上面積為冰川所覆蓋;二疊紀—三疊紀澳大利亞與印度和非洲之間的裂谷開始形成,並發展成裂谷盆地,其他較重要的盆地還有伯溫盆地、格勒達盆地、悉尼盆地、伊普斯威持盆地及克來瑞斯-毛里頓盆地等,並在天鵝海岸平原一帶形成油氣藏;侏羅紀在維多利亞州形成了吉普斯蘭德和巴斯和奧特威等盆地,在南澳州和西澳州則形成了海上陸架盆地,賦存有石油和天然氣,在西澳州珀斯盆地則發生了海侵序列沉積,在中澳地區發育海相地台蓋層沉積;白堊紀在蘇拉特等盆地發生沉積作用的同時,在大自流盆地基底高地邊緣則有小規模的火山岩噴發,在亨特-伯溫造山帶被動大陸邊緣型盆地形成,在近昆士蘭州海域也有火山活動發生。