1. 当前澳大利亚地质工作概况
(一)澳大利亚矿产资源简况
澳大利亚是世界上最发达的矿业国之一,在矿产勘查、开发、生产、选矿和环境管理的技术方面处于世界领先地位。目前,澳大利亚矿业占GDP的6.4%。矿产品出口522亿澳元,占产品出口的64%、商品出口的48%、商品和服务总出口额的36%。澳大利亚矿业直接就业人员10.3万,占全国总就业人数的1%,另外,制造业中有30.1万人间接依赖于矿业部门。私人勘查投资17亿澳元,其中石油勘查占55.5%,金勘查占23.4%,基本金属占8.9%。澳大利亚矿业在世界矿业供应格局中占据重要地位,其所生产的矿产品80%用于出口。澳大利亚私人部门新投资的16%集中在矿业部门。矿产和能源部门占澳大利亚总财富的25%。来自于矿产和能源部门的财富所占比例,澳大利亚是其他20个最富的国家的2.5倍。
按照产值计算,澳大利亚矿产部门规模居世界第三(次于美国和南非)。澳大利亚是世界上最大的铝土矿、氧化铝、金刚石、钛铁矿、金红石和锆石生产国;世界第二大锌矿石生产国(次于中国);第三大铁矿石(次于中国和巴西)、镍(次于俄罗斯和加拿大)和金(次于南非和美国)生产国;第五大铝和煤炭生产国。澳大利亚拥有全球最多的铀资源,铀资源占全球总量的40%,占世界产量的18%。澳大利亚地质和采矿技术服务居于世界领先地位,全世界的矿山60%使用澳大利亚的有关软件。
澳大利亚固体矿产总约400个矿床,其中200多个在西澳州。西澳州占澳大利亚金产量的70%,镍产量的100%,绝大部分的铁矿石和金刚石、铝土矿、矿物砂、锰、钽、锂等也产自西澳。西澳州还生产全澳石油产量的60%,天然气产量的65%。
澳大利亚能源资源丰富,可以对区域能源安全起重要作用。目前澳大利亚石油尚需进口,依存度约40%,但如果其大力发展油气产业,将在全球能源市场上发挥更重要作用。据分析,澳大利亚未发现石油资源量约为50.3亿桶,凝析油60.35亿桶,天然气114万亿立方英尺;经济证实资源量,石油11.68亿桶,凝析油15.54亿桶,天然气87万亿立方英尺,液化石油气13.23亿桶;次经济证实资源量,石油4.09亿桶,凝析油7.07亿桶,天然气52万亿立方英尺,液化石油气4.93亿桶。2003~2004年澳大利亚生产原油1.29亿桶,凝析油4530万桶,LPG2920万桶,天然气332.22亿立方英尺。澳大利亚工业旅游资源部认为,澳大利亚的油气潜力仍然很大,原因在于:目前澳大利亚1600×104km2的沉积盆地(包括海上)仅打石油探井9000口,而美国墨西哥湾面积还小于澳大利亚西北陆架盆地,但钻井已有60000多口。澳大利亚的石油勘查活动主要集中在海上。海上石油产量占澳石油产量90%以上。主要分布在西澳州的Bass海峡、Carnarvon盆地、Bonaparte盆地(帝汶海),陆上石油主要分布于澳中部Copper盆地。
(二)澳大利亚地质工作管理体制简况
法律规定,澳大利亚矿产资源所有权有的属联邦政府,有的属州政府。在澳大利亚联邦体系中,联邦和州政府在资源勘查和开发方面拥有不同的权限和职责。
联邦政府主要负责制定国家政策,包括财政、货币和税收政策,外国投资指南,移民政策、竞争政策、贸易和关税、公司法、国际协定和土着人事务;州政府则主要负责管理和配置矿产和石油的财产权,主要负责土地管理,日常作业(包括环境、职业健康和安全),征收权利金等。
在具体权利的划分上,联邦政府负责:①财政政策和投资体制;②降低勘查风险(通过两个途径,一是开展地学项目,二是加强矿业权管理改善土地准入条件)。州政府负责:①配置矿业权;②地学项目;③勘查和开采的管理,包括环境和安全;④权利金征收。地方政府则负责审批与采矿项目有关的建筑计划以及地方基础设施建设等。需要注意的是,如在土着地区从事矿产资源勘探和开发活动,有关矿业公司必须事先与土地所有人协商并签订土地准入协定。
联邦和州政府在矿产资源勘查开发方面共同承担以下4方面职责:①建立良好的宏观经济环境;②采取措施取消或减少降低矿业竞争力的制约因素;③通过以合理成本生成和分发地学信息,降低勘查的商业风险;④确立勘查、开发、项目审批、安全和环境评价的管理框架。
在具体矿产资源方面,联邦政府①拥有3海里以外海域矿产资源的所有权,对这些矿产资源实行日常管理;②拥有北部地方铀矿产的所有权,对此实行日常管理;③其他矿产资源由州政府所有,但联邦政府可以通过环境保护、安全等方面的规章实施控制和影响。
联邦政府和州政府均不直接参与商业性的勘查和开发。
在联邦层次上,由澳大利亚工业旅游和资源部负责全国地质工作和矿产资源管理。澳大利亚联邦政府工业、旅游和资源部是2001年在原澳大利亚工业、科学和旅游部的基础上更名组建的。澳大利亚联邦最早负责矿产和能源的部门是1950年3月成立的澳大利亚国家发展部,后来澳大利亚于1973年成立了矿产和能源部,负责澳大利亚全国的矿产和能源的开发与管理,该部于1979年与国家发展部合并组成澳大利亚国家发展和能源部,1983年澳大利亚又单独成立了联邦资源和能源部。1987年该部与联邦初级产业部合并组建成初级产业能源部;1998年初级产业能源部与澳大利亚工业、科学和旅游部合并组成工业、科学和资源部。2001年又更名为澳大利亚工业、旅游和资源部。澳大利亚联邦工业旅游和资源部的演变历程,揭示了其自然资源管理体制的两个发展趋势:一是从单门类资源分散管理向多门类自然资源的集中统一管理方向演变;二是向资源管理与产业管理适度联合的方向演变;三是向资源管理与生态管护、资产管理融合的方向演变。
各州政府通过其矿业能源部(名称不一,但功能类似),按照各州的矿业法(或矿产资源法),对矿产资源勘查开发活动进行管理。各州/地方管理矿产资源的机构可见表3–1。
表 3-1 澳大利亚各州政府负责矿产资源管理的部门
澳大利亚地质工作运行机制畅通。澳大利亚联邦政府和州政府均不直接参与商业性矿产勘查,公益性地质工作与商业性矿产勘查分体运行,但相互呼应:公益性地质工作为商业性矿产勘查服务,商业性矿产勘查的实践为公益性地质工作形成了新的需求和市场。
政府不参与商业性矿产勘查,但在商业性矿产勘查中,政府起着很关键的作用,主要包括①以法律为主要手段,保障商业性矿产勘查活动的有序运行:a.探矿权的有效保障;b.商业性矿产勘查的低准入门槛和低进入成本;c.商业性矿产勘查活动合理的退出机制;②以地质调查为主要手段,为商业性矿产勘查提供有效服务:a.公益性地质调查促进商业性矿产勘查;b.市场经济国家地质调查局在矿产勘查方面的工作;c.地质调查为商业性矿产勘查提供的主要服务手段是信息服务;③以财政、税收、金融等政策调控措施为主要手段,弥补商业性矿产勘查市场内在固有的缺陷:a.在税收设计上充分考虑商业性矿产勘查和矿业活动的特殊性;b.特殊情况下对商业性矿产勘查实行某些财政补贴措施;c.发展矿业资本市场,鼓励商业性矿产勘查工作;④以规范探矿权市场为主要手段,对商业性矿产勘查活动实施适度监管:a.鼓励行业自律;b.打造诚信环境;c.充分利用信息化手段。
澳大利亚商业性矿产勘查运行的市场环境好,勘查商业文化发育。首先,将商业性矿产勘查作为矿业的组成部分。澳大利亚将采掘业三分为:石油天然气工业、矿业和采石业,它们的市场运作方式、资源管理模式差异很大。矿业特指对固体矿产,包括煤和铀的勘查采掘加工。矿业的运作由矿产勘查、预可行性研究、可行性研究、矿山建设、矿山生产和闭坑复垦6个阶段组成。商业性矿产勘查是矿山生命周期的起点,是矿业最重要的组成部份。澳大利亚的矿产勘查(Exploration),一般说来仅指战略选区、野外踏勘、靶区确定、靶区证实、确认矿床的存在,和中国的概查、普查阶段的工作有一定的对比性。这是矿业投资成功率最低,风险最高,回报最不确定的阶段,这决定了商业性矿产勘查市场运作的模式。预可行性研究(Pre-feasibility Study)和可行性研究(Feasibility Study)则包含了中国详查、勘探阶段的工作,例如,系统和加密的钻探工程、计算资源量/储量,矿区水文地质勘查,选矿试验等。
(三)澳大利亚地质调查机构及其演变
澳大利亚的公益性地质工作,在联邦政府,主要由工业旅游和资源部下属的澳大利亚地质调查机构——澳大利亚地学局(GA)负责。各州的公益性地质工作,则由各州矿能部下辖的地质调查局进行(表3–2)。
表 3-2 澳大利亚各州政府负责公益性地质调查的部门
澳大利亚地质调查机构仍然在不断变革中,从其历史沿革看,地质调查工作的内容在不断发生变化,但以服务为核心的宗旨未发生变化。澳大利亚地质调查机构(GA)的前身是1946年组建的矿产资源、地质和地球物理局(BMR)。BMR的主要任务是:开展系统的地质填图和地球物理填图,确保明智的矿产勘查。对770×104km2的国土面积,按照1英寸∶4英里的比例尺(后改为1∶25万)进行填图。BMR还在巴布亚新几内亚设立了办事处并且开展当地的系统填图工作。
20世纪70年代初,系统的填图工作接近完成,此后BMR开始对大陆架及大陆坡进行填图。“大陆边缘调查”项目,开展了18.5万测线千米的调查。陆上的调查则相对集中于特点矿化区详细的地质、地球物理和地球化学研究,并努力使地质数据与矿产、矿床数据一体化。
1978年,BMR的工作重点转向大陆架及海区,对区域地质调查和地质填图的重视程度有所下降。当时政府的需求主要是海上石油的研究,因此,BMR重点开展海上石油调查以支持联邦政府制定相关政策。20世纪80年代,BMR又新开展了遥感及地下水调查工作。同时开展地质灾害评价等项工作。
20世纪90年代初,BMR与各州政府签订了“国家合作地质填图协定”,旨在利用新技术开展陆上第二轮地质填图。这些图件是数字化的,包括许多信息层,并且一般是基于GIS系统的。
1992年BMR更名为澳大利亚地质调查机构(AGSO)。AGSO的定位是:提供地学信息,支持澳大利亚的石油和矿产的勘查开发。同时,地学信息在社会经济发展其他各个领域的作用开始显现。
2001年8月,AGSO再次更名为澳大利亚地学局(GA),由此,在地学信息获取及服务方面,在服务的广度和深度上得到进一步拓展。GA的目标是,利用地学研究和信息,服务于澳大利亚的经济、社会和环境福利,为资源开发、环境管理、安全和社区福利的明智决策服务。就澳大利亚地学局当前的主要任务来说,大致可以归纳为如下几点:①进一步和不断地提高国家的地质研究程度。②开展矿产能源(包括能源和水资源)评价。③对由自然地质作用和认为地质作用诱发的环境地质和灾害地质问题开展系统的调查和研究,阐明危及社会发展和人类生存的各种地质作用产生的原因及发展规律,以便对地质灾害做出科学预测,并且采取有效措施保护环境免受损坏。④研制为地质调查(尤其是地质填图)、矿产勘查和环境地质工作等所需要的新的先进技术方法,如钻探方法、物化探方法、遥感技术、深海探测技术、地质实验技术和各种测试手段以及测绘技术。⑤系统收集和储存各种地质(包括矿产资源)信息,建立各种地质数据库,为政府决策、规划和管理,为社会公众事业以及地质工作提供服务。
的确,信息的提供对商业性矿产勘查而言至关重要。矿业公司对成矿远景所具有的理解力取决于可得的地质知识、技术能力和地质方面的独创性和观念。所有远景评估,均基本上取决于能够为成功勘查和发现提供一个框架的地学数据资料、概念和知识。澳大利亚AGSO(GA的前身)的T.G.鲍威尔曾指出,“如果一个国家想在勘查投资方面积极发展并保持竞争力,与远景相关的现代水平的信息就是至关重要的”。在澳大利亚,地质调查机构一直在并将继续在决定寻找什么和到何处去寻找方面发挥重要作用。澳大利亚着名经济地质学家R.伍德尔称,“在产生勘查项目的阶段,构想有用的概念模型的能力仅为可得和可靠的地质、地球化学和地球物理数据资料的密集度以及我们对地球作用过程的物理和化学的理解程度所限制……大部分数据资料的来源……由政府地质调查机构和大学汇集的宝贵的国家地学数据库”。澳大利亚AGSO的T.G.鲍威尔指出,对澳大利亚地质调查机构政绩要求的涵义在于信息服务的质量和层次、范围,不在于地质调查机构本身出了多大的成果,更不在于找到几个矿。
国家对澳大利亚地学局有一套系统的绩效评估机制并且相应地建立了评估指标。其主要的成果体现是:“通过运用一流的地学研究和信息,提高澳大利亚获取经济、社会和环境福利的潜力”。主要包括5个评价指标,见表3–3。
澳大利亚地学局有一系列的、规定详尽的职业道德规范和章程。
澳大利亚地学局,目前现有员工639人。其中,正式员工543人,合同员工96人。2004年,新聘用员工106人(其中正式员工36人,合同员工70人),退休、离职73人(其中正式员工37人,合同员工36人)。639人中,男性451人,女性188人。工资分19个级别,最高工资15万澳元,最低2.7万澳元。
表 3-3 澳大利亚地学局绩效指标
澳大利亚地学局2004~2005年国家预算10105.5万澳元,其他来源的收入为979.7万澳元。国家财政预算占澳大利亚地质调查机构总经费的91.2%。
澳大利亚各州的地质调查局,除西澳州100多人外,员工一般为20~50人不等,6个州和北部地方,合计估计为300~400人。这样,澳大利亚全国从事公益性地质调查工作的总人数约为1000多人。
澳大利亚2003年制定了《国家地学战略规划(National Strategic Plan for theGeosciences)》,主要由澳大利亚地学局执行。规划的重点工作和任务分4个方面:教育、研究、可持续性、财富创造。值得重视的是,最近其研究重点之一是二氧化碳鏊合,一方面,可以缓解环境压力;另一方面,澳大利亚试图将此作为一项重要的资产对待。
目前澳大利亚全国地质人员总数,估计为5000~6000人,2001年的统计数字为5067人,其中一半以上从事矿产资源勘查开发,1303人从事商业服务,366人从事工程地质,425人就职于政府管理部门。目前地学大学新生,大约每年600~800人,并且就读地学的大学新生的数量,与澳大利亚每年矿产勘查支出水平呈现直接的相关关系。
据M.Matthews2003年在堪培拉的《Policy Intelligence》上的报道,在澳大利亚,政府每1澳元的在地学研发方面的投资,将使地下资产的价值增加180澳元。
州地质调查局对解决本州范围内的重大地质问题和矿产勘查起关键作用。
以下我们以西澳大利亚州工业和资源部下辖的地质调查局为例来说明州地质调查局的功能。西澳州地质调查局的职能是:“通过提供高质量的地学产品,使西澳州成为国际矿产和石油勘查的重点地区”;主要任务是:“研究西澳州地质框架,揭示西澳州成矿潜力和石油潜力,提供高质量空间地学信息、区域地质、地球物理、地球化学图件和报告产品;为政府决策服务,为矿产勘查提供支持,满足社会多元化的需求,包括城市规划和土地利用”。西澳州地质调查局目前员工145人,是各州地质调查局中规模最大的。
西澳州地质调查局目前执行的主要项目包括:①石油系统研究和石油勘查数据;②矿产资源评价和矿产勘查数据;③区域地学填图;④科学、技术和野外支持(包括岩心库)。
西澳州地质调查局目前提供的在线地学数据库包括:①交互式地学数据和图件(GeoVIEW.WA);②矿产勘查数据(WAMEX);③石油勘查数据(WAPIMS);④矿山和矿床数据(MINEDEX);⑤航空物探信息电子交换(MAGIX)。正是因为公益性地质调查服务到位,使西澳占全球矿产勘查总支出的10%,占全国矿产勘查投资的60%。
2. 澳大利亚大自流盆地形成的原因
澳大利亚大自流盆地,大浅碟形凹陷盆地。又称澳大利亚大盆地,位于澳大利亚大陆中部偏东,即中央低地区北部1/3的地区范围内。介于东部高地与西部高原之间,自卡奔塔利亚湾向南,直至达令河上源和艾尔湖盆地,包括昆士兰州的1/3地区、新南威尔士州和南澳大利亚州的大部以及北部地方的一部分区域
,面积
175万平方千米,地下广布着承压水层。东部边缘大致以大分水岭西麓为界,地势较高,西、北、南三边较低。在澳大利亚古陆岩层上,覆盖着基岩不透水层、侏罗纪砂岩承压含水层和白垩纪页岩不透水层,露头在东部多雨地带,形成受水区。地下水流循含水层以每年11~16米的速度流向西部少雨地区。承压水通过钻井或天然泉眼涌出地表,自流盆地因此得名。第一个人工钻井于1878年在新南威尔士州的伯克附近钻成,1970年前后,共有自流钻井4500孔,另有需使用抽水机的半自流钻井
2
万孔
,70
年代末,前者已减为约2900孔。地下水的矿化度一般是离东部受水区越远就越高。大部分地区地下水的钠离子含量太高,不宜于农业灌溉,但大部分尚可供牲畜饮用。有些井的水温很高,须待降温后方能使用。地下水到达地面的水量不大,全盆地年总涌流量仅1.99亿立方米,但对干旱半干旱地区畜牧业作用极大。
自流盆地是一种具有承压蓄水构造的向斜盆地,有大型复式构造盆地和小型单一向斜构造盆地。主要由第四纪以前的岩层组成。自流盆地一般分为补给区、承压区和排泄区三部分。有时可有几个承压含水层,它们有各自不同的承压水位。当蓄水构造与地形一致时,称正地形,此时,下层承压水位高于上层承压水位。反之称负地形,其下层承压水位低于上层承压水位。水位高低不同时,可造成含水层间通过弱水层或断层“天窗”而发生水力联系,形成含水层间的补给关系,高水位含水层补给低水位含水层。自流盆地按向斜构造的封闭程度,分为封闭自流盆地和开放型自流盆地。前者为向斜构造比较完整的承压盆地,地下水径流条件差,水交替程度弱,水矿化度提高。后者常被断层或水文网切割,承压水常沿断层或河谷排泄于地表。
3. 澳大利亚金刚石/钻石矿区地质背景
北澳内部的金伯利克拉通发现了含金刚石的金伯利岩,但比较重要的金刚石矿床却位于该克拉通边界的早元古代活动带,且含矿母岩为钾镁煌斑岩,包括:金伯利克拉通东南边界的Halls Creek活动带(地理上称东金伯利)以及西南边界的King Leopold活动带(地理上称西金伯利)。
东金伯利地区分布着澳大利亚最主要的阿盖尔金刚石矿,其橄榄钾镁煌斑岩岩筒AK1位于Halls Creek断层以西约7 km处。在Halls Creek活动带中,结晶的基底岩石由于褶皱和断层而强烈变形,活动带的北部由北倾的沉积岩和火山岩所覆盖,年代在15亿年前至5亿年前之间。阿盖尔岩筒沿着一个早期就存在的断层,大约在11亿到12亿年前侵入到年代较晚的岩石中,岩筒上部和火山口嵌在抗风化能力较强的岩石露头中,从而使金刚石矿免遭侵蚀(Shigley et al.,2001;Bevan et al.,2005)。
西金伯利地区在Canning盆地的东北部边界和King Leopold活动带的南部边界分布着100多个钾镁煌斑岩岩体(Jaques et al.,1986),从北到南主要有艾伦代尔、Calwynyardah和Noonkabah三个岩区。这些钾镁煌斑岩体侵入Oscar剪切系的顶壁,将King Leopold活动带与Lennard岩床联系起来,根据地震探测法火山岩可溯源到上地幔。艾伦代尔钾镁煌斑岩岩筒出露于King Leopold活动带。
南澳大利亚Echunga砂矿金刚石发现于含金的第三纪砾岩中,未见金刚石的指示矿物,金刚石源区未知。Springfield Basin是一个小型的沉积盆地(面积约9km2),不整合地沉积于Adelaidean超岩群的褶曲岩石之上;金刚石只见于二叠纪的基底砾岩中,与其他指示矿物一同出现,包括镁铬铁矿、镁钛铁矿、镁铝榴石和铬透辉石(Tappert et al.,2009a)。南澳大利亚的Orroroo (Eurelia) 金伯利岩产少量金刚石,侵位于侏罗纪,位于当时冈瓦那大陆的东南部,而冈瓦那大陆的南部边缘正是活跃的俯冲带(Tappert et al.,2009b)。有学者(Tappert et al.,2009b)根据Eurelia金刚石中出现的独特包裹体矿物,认为其部分金刚石为超深部起源(来源于下地幔)。而Springfield Basin砂矿金刚石与Eurelia原生金伯利岩型金刚石在物理性质、包裹体成分上有很强的相似性,推测两者具有相同或相似的超深地幔起源。但Eurelia金伯利岩的年代较晚(侏罗纪),与Springfield Basin砂矿二叠纪的年龄不符,因此,Springfield Basin砂矿金刚石的源区仍未最后确定。
表8.7 澳大利亚金刚石/钻石资源的分布Table 8.7 Distribution of diamond resources in Australia
新南威尔士北部的Bingara矿和Copeton矿是出露于中古生代-早中生代New England褶皱带之上的金刚石冲积砂矿(Davies et al.,2003)。Wellington矿金刚石出现于Macquarie河水系,位于早古生代-中古生代Lachlan褶皱带上,又被冲积搬运再造(Davies et al.,1999)。澳大利亚东部金刚石发现于新生代玄武岩流附近及其下面的冲积层或古冲积层中。含金刚石的冲积物一般成熟度较高,有其他抗风化的重砂矿物出现(如金、锡石、刚玉、托帕石、铁铝榴石、锇铱矿、磁铁矿和锆石),但缺乏传统的金刚石指示矿物(如铬尖晶石、钛铁矿和含铬镁铝榴石),由于无法追索到原生矿而被称为“无头砂矿”(Davies et al.,2003)。这些砂矿金刚石可分为两个显着不同的组别:(1)A组金刚石与世界上其他地区发现的金伯利和钾镁煌斑岩产出的金刚石不易区别,为传统的克拉通地幔成因;(2)B组金刚石以表面特征、内部结构、重C同位素组成以及主要含榴辉岩型/碳质硅酸盐型包裹体共生序列的特征组合而区别于其他金刚石,这些特征表明B组金刚石可能形成于晚古生代(石炭纪,也可能是二叠纪)的俯冲环境,由构造期后的岩浆活动运移至地表所致(Davies et al.,2003;Davies et al.,1999;Davies et al.,2002;Barron et al.,2008)。
图8.31 阿盖尔(Argyle)金刚石/钻石原石,右为稀有的粉红和白色金刚石/钻石
Figure 8.31 Rough diamonds from Argyle,rare pink and white diamond on the right
(据 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
图8.32 切磨好的 Argyle“香槟”金刚石/钻石和粉红金刚石/钻石
Figure 8.32 Polished champagne diamonds and pink diamonds from Argyle
(据 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
图8.33 Argyle粉红色金刚石/钻石
(据Chapman,2011)
Figure 8.33 Pink diamonds from Argyle
(Chapman,2011)
图8.34 Ellendale特征黄色毛坯金刚石/钻石和切磨好的黄色金刚石/钻石,具有非常好的光泽
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/)
图8.35 澳大利亚Merlin 晶形完好质量较好的金刚石/钻石毛坯
Figure 8.35 Rough diamonds with perfect crystal shapes and good qualities from Merlin,Australia
4. 世界最重要的地质断层在什么地方
最重要,因人而异吧
5. 一个地质问题。全球各地的岩石断层上,都在相同的很古老的一个时间段有一条空白带,那个东西叫什么名称
全球各地的岩石断层上,在相同的很古老的一个时间段,有一条白线,那条线是侏罗纪和白垩纪的分界线,这条线的地质年龄是1.45亿,那时一颗小行星碰了地球,并使恐龙灭绝。
6. 澳大利亚 北冰洋 地质特征相似点与不同点
澳大利亚的地质特征:
澳大利亚大陆有着世界上最漫长和最复杂的地质演化史,其基本构造格架形成于中新生代。澳大利亚大陆主体由厚的岩石圈组成,岩石圈最厚达150公里。大陆壳主体由太古代、元古代和若干显生代花岗岩和片麻岩组成,薄的、主要为显生代的沉积岩盖层覆盖在其上。
大地构造背景上,澳大利亚大陆曾是冈瓦纳古大陆的一部分。冈瓦纳古大陆在二叠纪(晚期)开始破裂解体,澳大利亚作为一个独立的大陆开始形成。地质上,澳大利亚大陆可被分出如下一些大地构造单元:①太古代克拉通地盾;②元古代褶皱带和沉积盆地;③显生代沉积盆地与显生代变质岩和火成岩。
(一)太古代克拉通地盾区
太古代克拉通地盾,也有称太古代克拉通地块,是澳大利亚最古老的地质体,形成在距今28亿年左右,已鉴别的三个着名太古代克拉通地质体(或曰地块或地盾)分别是:伊尔冈(Yilgarn)、皮尔巴拉(Pilbara)和高勒(Gawler)地盾,均产出在澳大利亚西部地区,伊尔冈地盾分布在西澳州西南部地区;辟尔巴拉地盾分布在西澳州西北部地区;而高勒地盾则分布在南澳州中西部。其中,以伊尔冈地盾面积最大。各克拉通地盾之间和周围为太古代-元古代褶皱带所包围和环绕。
1. 伊尔冈克拉通地盾是澳大利亚最大、最重要的太古代克拉通地块,主要形成于29.4-26.3亿前,由大量以前存在的地块(年代多为32-28亿年)增生而成。
伊尔冈克拉通地盾主要由一个花岗岩片麻岩地体和三条花岗绿岩带地体组成,它们形成于不同时代,较老的绿岩带和花岗岩年龄为31-29亿年,较年轻的绿岩带与花岗岩年龄为27.5-26.5亿年。在岩石类型上,花岗岩和花岗闪长岩类岩石约占70%以上。此外,伊尔冈克拉通地盾上也发育有大量的拉斑玄武岩和科马提火山岩,并经历过多期次的区域变质与变形作用。
伊尔冈克拉通地盾是澳大利亚最重要的成矿区,发育有大量金、镍、钽、铁、铜、锌、铂等矿床。
2. 辟尔巴拉克拉通地盾包含一个中太古代的花岗绿岩地体和上伏的火山沉积岩系列。塔巴塔巴(Tabba Tabba)剪切带是东辟尔巴拉克拉通与西辟尔巴拉克拉通的主要分界线。在火山沉积岩系列中,有巨型的铁矿发育。
3.高勒克拉通地盾,面积约44万平方公里,其前寒武纪结晶基底在15.5-14.5亿年期间被克拉通化。在此事件前,该克拉通地盾包括若干元古代造山带,时间可至少追溯到24.5亿年。高勒克拉通地盾含有金、金刚石、铜、镍、铁、铅锌、铀等矿化。
(二)元古代地块、褶皱带和沉积盆地
元古代地块、褶皱带和沉积盆地,包括主要由片麻岩和火成岩组成的穆斯戈拉夫(Musgrave)地块、主要由角闪岩相变质岩和花岗岩组成的阿润塔(Arunta)地块以及在伊尔冈和阿润塔两地块间的加斯科伊纳(Gascoyne)杂岩、戈兰加里(Glengarry)盆地和班杰冒(Bangemall)盆地等,主要分布在太古代克拉通地盾(地块)周围。其中,卡普里科恩(Capricorn)造山运动(发生在18.30–17.80 亿年)是澳大利亚元古代期间最重要的一次造山运动,该运动通过将伊尔冈和辟尔巴拉两太古代克拉通地块拼贴在一起,而部分导致西澳大利亚陆块的形成。其它不甚清楚的元古代造山带,可能(或大体)类似于西澳南部的阿尔巴尼(Albany)杂岩和穆斯戈拉夫地块,则代表着两克拉通地块在元古代期间的联系。伊尔冈和高勒两克拉通地块其上覆盖着元古代-古生代的奥非色(Officer)盆地和阿马度斯(Amadeus)盆地。
元古代地块、褶皱带和沉积盆地分布较广泛,在澳大利亚大陆许多地区均有出现。需要说明的是,早元古代(Palaeoproterozoic),是澳大利亚元古代褶皱带和沉积盆地的主要形成期。这时期在澳大利亚西部形成的重要褶皱带和盆地有:产出在皮尔巴拉克拉通地盾南部边缘上的年龄为27.7-23.0 亿年的哈默斯利( Hamersley)盆地,以及克拉通内裂谷、收缩和会合作用过程中所产生的年龄为18.0亿年的阿什伯顿( Ashburton)盆地和布来尔(Blair)盆地,年龄在16.0-10.7亿年之间的埃德梦德(Edmund)盆地和科里额(Collier)盆地,年龄在18.4-16.2亿年之间的北加斯科伊纳杂岩体,年龄在20.0-17.8 亿年之间的位于南加斯科伊纳杂岩体中的哥伦堡(Glenburgh)地体,以及在伊尔冈克拉通地盾西北边缘上的埃拉比迪(Errabiddy)剪切带。在伊尔冈克拉通地盾的北缘,则有年代为18.9亿年的布里亚(Bryah)盆地纳罗库塔(Narracoota)火山岩形成。在克拉通碰撞的顶峰期间,有帕德伯里(Padbury)前陆盆地形成。在伊尔冈克拉通北缘东部,则有耶里达(Yerrida)和埃拉里迪(Eerarheedy)盆地形成。18.3亿年的卡普里科恩造山运动,导致布里亚-帕德伯里盆地和耶里达盆地的西部变形。亚旁库(Yapungku)造山运动 (~17.90 亿年),则在埃拉里迪盆地的北缘形成了斯丹利(Stanley)褶皱带。
在澳大利亚东部,东南澳大利亚的早元古代的代表性特征则是发生在南澳和新南威尔士州威利亚马(Willyama )超群以及奥拉里(Olary)地块与布罗肯山(Broken Hill)地块上的多期次变形;而澳大利亚北部早元古代的代表性特征则是蒙特艾萨(Mount Isa)地块和复杂的褶皱冲断层带。在上述早元古代的沉积盆地中,相关的沉积主要是广泛的地台盖层沉积,包括白云岩盖层沉积和深水相含磷灰岩沉积。
(三)显生代沉积盆地与显生代变质岩和火成岩
澳大利亚显生代沉积盆地与显生代变质岩和火成岩在不同时期和不同地点均有发育,代表性的事件和发育特点如下:
⑴古生代寒武纪时期
这时期,西澳被动陆缘盆地形成,并发生有盖层沉积。在西澳安特里姆(Antrim)地区,有广泛的高原玄武岩发育,面积超过1.2万平方公里。在澳大利亚中部地区,则发生了彼特曼(Petermann)造山运动,使大陆间的巨厚河流沉积焊接进中澳大利亚陆块体中。在南澳州地区,发育有边缘地台和被动边缘盆地。
⑵古生代奥陶纪时期
在拉克兰(Lachlan)褶皱带,发生了阿尔卑斯型(Alpinotype)造山运动,导致在新南威尔士州西部巨大蛇纹岩带的形成,同时在维多利亚和新南威尔士州东部地区则有深水磨拉石和复理石的增生体。
⑶古生代志留纪时期
在此时期,澳大利亚中部和西部的大部分地区处于相对干旱状态。沿西澳州海岸地区,有一河流沉积盆地存在。在澳大利亚东部地区,则有火山岛弧发育。在新南威尔士和维多利亚州,有年龄为4.35-4.25亿年的花岗岩侵入体发育,其中,有的岩基年龄较新,为4.0亿年。在新南威尔士州的花岗岩中,可鉴别出I型和S型两种类型花岗岩。
⑷古生代泥盆纪时期
泥盆纪时期发生的塔伯拉伯安(Tabberabberan)造山运动形成东西向的挤压应力,导致塔斯马尼亚、维多利亚和新南威尔士州南部地区发生大面积褶皱(3.85 - 3.80亿年),而新南威尔士州北部和昆士兰州地区则在3.77 到3.52亿年发生了挤压褶皱。在新南威尔士州中部以及昆士兰州等地,则有安山质和流纹质火山岩存在。
⑸古生代石炭纪时期
石炭纪时期,澳大利亚大陆有一半以上面积为冰川覆盖,后气候转暖。另一方面,由于与目前位于南美境内的地质体发生碰撞作用,导致澳大利亚东部高地的形成。
⑹古生代二叠纪-中生代三叠纪时期
二叠纪,澳大利亚与印度和非洲的裂谷开始形成,并有裂谷盆地形成。在天鹅(Swan)海岸平原一带有油气形成。这时期,其它较重要的盆地还有:伯温(Bowen)盆地、格勒达(Gunnedah)盆地、悉尼(Sydney)盆地、伊普斯威持(Ipswich)盆地、克来瑞斯-毛里顿(Clarence-Moreton)盆地等。
⑺中生代侏罗纪时期
随着澳大利亚与南极州间裂谷的扩大,在维多利亚州形成了吉普斯兰德(Gippsland)、巴斯(Bass)和奥特威(Ottway)等盆地;在南澳州和西澳州则形成了海上陆架盆地,其中赋存了有意义数量的石油和天然气。在西澳州的珀斯(Perth)盆地,则发生了海侵序列的岩石沉积。在中澳大利亚地区,则发育有海相地台盖层沉积。
⑻中生代白垩纪
在苏拉特(Surat)等盆地继续发生沉积作用的同时,在大自流(Great Artesian)盆地基底高地边缘则有小规模的火山岩产出。在亨特-伯温(Hunter-Bowen)造山带,有被动大陆边缘型盆地形成,发育有含珊瑚沉积。在近昆士兰州海域,白垩纪也有火山活动发生,是岛弧形成的次要一幕火山岩。
⑼古新世至现在
第三纪,澳大利亚主要的构造运动停止。偶尔有板内火山活动发生。
总结澳大利亚的地质演化,可简要概括如下:在距今25亿年前的太古代时期,澳大利亚就有世界上最古老的地质体发育(伊尔冈和皮尔巴拉等),它们是冈瓦纳古陆的组成部分,发育有:条带状硅铁建造、埃迪亚科兰(Ediacaran)动物群和叠层石(stromatolites)等。元古代,冈瓦纳古陆澳大利亚部分发生多次造山运动,导致太古代地块完全拼合。寒武、奥陶、志留和泥盆纪为冈瓦纳古陆较温暖时期,发育有广泛的沉积岩,并向澳大利亚东部扩展,中心部位有时为浅海相沉积。在寒武、奥陶、志留和泥盆纪时期有多个火山岩喷发旋回发生。石炭和二叠纪,在冈瓦纳古陆上,有冰川沉积,同时发育有成煤盆地,形成澳大利亚重要的煤田,二叠纪晚期,冈瓦纳古陆开始分裂、解体。三叠纪在澳大利亚东部发育有火山岩,但在大部地区为内陆海沉积,发育有各类碎屑岩。同期,澳大利亚西海岸与印度开始分离。侏罗、白垩纪,澳大利亚发育有褐煤和油页岩沉积。进入新生代,澳大利亚气候越来越干燥,与南极洲分离,并不断向北漂移。
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北冰洋地质特征:
目前北冰洋里唯一活动的大洋扩张轴——北冰洋洋中脊实际上是大西洋洋中脊向北延伸的部分,只是在冰岛一带被一系列转换断层显着错开了而已,具有明显的中央裂谷、磁异常条带和横向转换断层带,现今仍以每年0.5~1cm的速度继续扩张,正由于北冰洋洋中脊的扩张而造就了宽阔的欧亚海盆,即今天的北冰洋主体,在这些新形成的大洋性地壳外侧,与原有老地壳交界的地方尚未形成俯冲消减带,因而没有明显的地震活动带,而距离最近的与洋中脊活动有关的活火山只是在杨马延岛才有,
要想了解比较完整的北冰洋发育历史,则必须追溯得更久远一些,至少从劳亚古陆说起,劳亚古陆也像其他巨大的大陆一样并非铁板一块,自从罗迪尼亚泛大陆裂解,冈瓦纳古陆形成后,劳亚古陆也同样经历了复杂的分裂与聚合过程,只不过规模相对小些而已,到2.35亿年前时,欧亚与北美洲之间又发生分裂,形成一个宽阔的洋湾——泛塔拉萨,以后随着库拉板块的漂移,奥莫隆、楚科特卡、科拉微陆块相继与欧亚陆块碰合,泛塔拉萨洋湾闭合消失,直到大约8000万年前,在地质年代表中属于白垩纪末期时,欧美古陆再度分裂,分裂的中轴就是阿尔法海岭,伴随着数千公里隆隆的火山喷发与大地震的摇撼,一阵阵灼热的岩浆沿阿尔法海岭的中央裂谷汹涌而出,又在海水中迅速冷凝,变成新的玄武质海洋型地壳,并将较早凝成的“老”地壳不断向两侧推挤,这样的洋底扩张作用造就了加拿大海盆,这一过程持续了大约几千万年,后来海岭渐渐平息下来,成为今天寂静的无震海岭,加拿大海盆也随之停止增长,因此可以说,阿尔法海岭是已经“死去”的相对较古老的大洋中脊的遗迹,
在阿尔法海岭之后,北冰洋洋中脊才开始活动,使欧亚陆块的北缘再一次分裂,欧亚海盆形成,罗蒙诺索夫海岭渐渐被推向北冰洋中心地带,所以说,罗蒙诺索夫海岭属于古老欧亚大陆边缘(巴伦支—科拉陆块)的一部分,是在欧亚海盆扩张时从大陆边缘分离出来的,它的几何形状、岩石种类、岩石年龄等都证实这种见解,在中央北冰洋各个海岭及洋中脊之间,分布着大大小小的深海盆地,但令人奇怪的是,在这些深海盆中,至今还没有发现主地幔热柱形成的类似于夏威夷群岛那样的大洋岛,而这类洋岛在世界其他大洋盆中却很常见,
随着自然科学向大科学时代过渡,北极地质考察亦加入全球大规模地质研究计划中,如全球岩石圈断面计划等,在目前“全球变化”的国际地圈—生物圈计划研究中,国际北极科学委员会中的各国地质学家们在北极地区岩石圈构造演化研究基础上,逐渐将注意力集中于解决重大地质事件对环境背景的制约作用,以及新生代古环境记录的获取与分析对比上,除了地质、海底采样或钻探、固体地球物理探测、航空航天遥感外,他们还力图运用新构造、沉积、地貌、冰芯等综合手段开展各种时间尺度地球历史环境演变的研究,北极地质学家迄今已经在北冰洋海底完成1000多个取样点,在斯瓦尔巴群岛以北进行了深海钻探,他们发现深海盆中心区海底沉积物的沉积速度是每千年0.1~1厘米,向周边地区逐渐增加到每千年3厘米,松散沉积物的厚度异于1~3.5千米之间,换算一下便可以知道这些松散沉积物是在大约10万年期间形成的,沉积物下就是更老的沉积岩和含有沉积物质的放射性硅质岩,
通过对沉积岩和沉积物的分析,可判断出北冰洋的永久性海冰是300~400万年前才开始出现的,当时北冰洋的水温迅速下降,水面结冰,水中悬浮的物质成分发生了巨大变化,不仅如此,由于海冰的出现,形成强大的洋底冷水流,因此又大大改变了北冰洋海流的运动方式,大量沉积物被海流通过弗拉姆海峡带入北大西洋,并在浮冰消融带下沉,在海底堆积成高高的沉积坝,强大的洋底冷水流还造成大量的侧压涡旋,如1975~1976年的14个月中,执行北极冰动力学联合实验计划的科学家在阿拉斯加巴罗角就直接观测到146个侧压涡旋,这些涡旋一般直径10~20公里,深度介于50~300米之间。
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7. 澳大利亚地质填图方法
澳大利亚是世界矿业大国,地域辽阔,资源丰富。第二次世界大战后的地质调查活动成果丰硕,使澳大利亚先后发现了一批世界级矿床或大型矿床。包括20世纪40年代晚期在新南威尔士州发现的希尔顿矿床与北方领地发现的世界级麦克阿瑟河锌铅银矿床、20世纪80年代至90年代在南澳州发现的奥林匹克坝矿床、在维多利亚州发现的贝伦伯拉铜锌矿床、在西澳州发现的阿尔杰尔金刚石矿床、在西澳州发现的斯卡德勒斯铜铅锌矿床、在昆士兰州发现的塞尔温金铜矿床、在西澳州发现的尼夫提铜矿床、在西澳发现的金泰尔矿床、在昆士兰州发现的埃洛伊斯铜金矿床、在昆士兰州发现的奥斯博恩铜金矿床、在昆士兰州发现的埃尔内斯特亨里铜金矿床、在新南威尔士州发现的卡迪亚铜金矿床、在新南威尔士州发现的特里顿铜矿床及在新南威尔士州发现的山脊路铜金矿床等,为澳大利亚的经济发展作出了重要贡献。
但由于气候潮湿,降雨量较大,在大多数地区形成了较厚的风化壳或年轻的盆地沉积物,加之植被发育,全国仅有17%的基岩出露,从而加大了地表地质填图的难度,地质填图面临挑战。为了有效进行覆盖区矿产资源调查和地质填图,澳大利亚逐步形成了独特的地质填图方法。
澳大利亚第一代地质填图采用传统方法进行,主要手段是野外路线调查和航片解译。区域性航磁和重力资料主要用于提供区域乃至全国的地质构造概貌。
为了全面了解澳大利亚的地质特征以及固体矿产和油气资源潜力,促进资源勘探工作,并且为制定合理的土地管理决策提供依据,从1990年起,澳大利亚开始实施新一代地质填图计划,即“国家地质填图协议”(NGMA),由澳大利亚地质调查局(AGSO)与各州地质调查所共同实施。这项计划的核心是采用现代技术对澳大利亚具有战略意义的区域进行系统的多学科研究,加快地质填图工作的步伐,对以往调查与研究较低的露头不良地区或覆盖区进行地质填图,形成新一代1∶250000地质图件和相应的成套数据,以满足不同用户的需求。
基于新一代地质填图计划的任务和澳大利亚的地质情况,“国家地质填图协议”提出了一种新的工作模式,强调采用以现代技术为基础的多学科综合方法,重点选择高分辨率航磁和航空伽马能谱测量这两种方法。前者能有效地对基底内广泛分布的花岗-绿岩区进行填图,后者能提供U、Th和K三种元素的地表地球化学图,该方法适用于非磁性岩石地质体填图及风化层、土壤和土地资源填图。
不同物探方法的综合应用和数据集成方法,取决于填图区具体地质情况和物探测量的详细程度。如对耶尔冈克拉通太古宙绿岩带进行填图时,综合运用了400m线距航线和4km点距的重力测量,前者反映近地表的地质情况,后者反映较深部的地质信息。将磁测数据处理成一次导数黑白图像,重力异常以彩色表示,二者的合成图像可以清晰地显示出绿岩带、条带状片麻岩和花岗岩侵入体的轮廓,所获得的构造细节比以往的图件要丰富得多。
通过澳大利亚地质调查局和州地调机构多年的地质填图,基本上完成了澳大利亚大部分地区1∶250000地质填图。根据澳大利亚地质调查局网站介绍,1∶250000和1∶100000地质填图主要通过野外调查和各种地质与地球物理资料综合修编而成。地质资料主要来自野外调查和其他工业部门、州政府或国家政府的地质信息,矿床数据主要来源于BRS的MINLOC数据库,内容包括地质界线、断层、褶皱、岩脉、节理、线理、标志层、构造测量、钻孔和矿床位置,而遥感影像、高分辨率航磁和航空伽马能谱测量为1∶250000地质填图的重要技术方法,上述信息最后都需要综合在地质图上。如MT.EVELYN地区的1∶250000地质图东部新元古代Kombolgie组中大量线性构造来自遥感影像的解译(图4-1)。
图4-1 澳大利亚1∶250000地质图
(图例略)
Stewart等(1998)完成的Mt Keith 3043地区1∶100000地质图和Champion等(1995)完成的Yeelirrie 2943地区的1∶100000基岩地质填图与1∶250 000地质填图方法及填图内容基本一致。
填图详细程度取决于填图区的地质情况。基岩大片出露的地区野外需要进行系统的观察,而在基岩极少或无基岩露头的地区,野外工作很少甚至不用进行野外地质观察。由于澳大利亚覆盖区基岩出露非常有限,野外填图可以快速完成。从总体上看,澳大利亚新一代地质填图的工作重点是覆盖区,以高分辨率地球物理探测为先导,采用野外验证与物探相结合的填图工作模式,形成了独具特色的覆盖区地质填图方法,取得了显着的效果。
8. 澳大利亚地质填图历史
澳大利亚地质调查局(AGS)是世界久负盛名的地质调查机构,负责组织澳大利亚的地质调查工作,并为联邦政府有关地球科学决策提供支持服务,包括为国内外矿业投资者提供支持服务等。
第二次世界大战结束后,澳大利亚于1946年成立了澳大利亚矿产资源、地质与地球物理局(BMR)。
1992年8月,澳大利亚地质调查局(AGS)成立,并接管了BMR的全部职能。其基本职能任务是:地球科学、地质填图、地质咨询或管理。2001年8月,澳大利亚地质调查局被重新命名为地球科学局,成为负责澳大利亚国家地球科学、地球空间科学和地质调查的专门机构,其核心职责是:使用地球科学研究成果和信息为澳大利亚经济、社会和环境服务。
2001年9月,国家填图处在地球科学局成立,其任务是对澳大利亚全国进行填图,以促进国家经济发展。最初填图的比例尺主要是1∶250000,后来改为1∶100000。1992年以后,其填图产品主要以GIS产品发布。2005年,国家填图处与地质灾害处合并,形成了新的地球空间与地球监测处。
澳大利亚的地质调查工作始于19世纪早中期。1823年政府官员詹姆斯·麦克布里安在新南威尔士地质调查工作中于巴特斯特以东的鱼河附近发现了金矿,由此拉开了地质调查和寻找金矿的序幕。1841年,调查人员在新南威尔士州的格伦·奥斯蒙德发现了铅矿。19世纪50年代,由于发现更多金矿,在澳大利亚东南部地区掀起了找金热潮。
19世纪后半叶,随着地质调查活动的开展,相继发现了一批矿床,如塔斯马尼亚的比斯科夫山锡矿、昆士兰州罗克汉普顿附近的摩根山铜和金矿、新南威尔士州的布罗肯山地区银铅锌矿、西澳的库尔加迪和科尔古里地区金矿和南澳的艾恩诺布和铁贵族地区的铁矿等。
进入20世纪直到第二次世界大战结束,由于种种原因,澳大利亚地质调查力度不大。但第二次世界大战结束后,当时的澳大利亚矿产资源、地质与地球物理局(BMR)开始了一系列的地质填图工作。最初开始填图的面积为7.7×106km2,填图比例尺为1英尺代表4英里,后来转变为1∶250000,共填制了540多幅图。
20世纪70年代初期,澳大利亚的系统填图工作接近完成。因此,工作重点转向大陆架和大陆坡的地质填图。大陆边缘调查的重要成果是在横跨澳大利亚的大陆边缘上获得了18.5×104km长的横断面。陆上地质工作集中在对矿化区地质、地球物理和地球化学的详细研究上,以期将矿床数据和地质成果结合起来。
1978年,BMR的主要工作转向对澳大利亚大陆和其周围海域的地质了解上。随后,BMR转向战略研究,降低了对地质调查和填图的重视,而海洋石油研究成为高度优先的工作。
20世纪90年代初期开始国家地球科学填图协议(NGMA)。目前,澳大利亚全国已基本完成了1∶100000的地质填图,一些州还相继开展并部分完成了1∶50000和1∶25000的数字地质填图。
9. 澳大利亚的地质灾害防治
地质灾害对于澳大利亚的大部分地区来说是城市的重要威胁。历史上大的地质灾害有:1997年7月的Thredbo滑坡,造成18人死亡;1996年9月的Gracetown悬崖崩塌,造成9人死亡。据不完全统计,1842年以来,总共有18次致人死亡的滑坡灾害,共造成83人死亡。
澳大利亚东海岸的伍伦贡(Wollongong)市,位于悉尼南面大约80km。如今,伍伦贡市是新南威尔士州人口增长最快的地区之一。1887年以来,在伍伦贡市有478次滑坡的记录,造成至少2人死亡,200座以上的建筑物被损坏,多处市政设施被毁。从1989~1996年,滑坡对铁路造成的损失每年达到2500万元。在伍伦贡广阔的区域内,强降雨易于诱发滑坡。1998年8月的暴雨过程造成了148处滑坡,损失达1亿澳元。
澳大利亚地球科学机构(Geoscience Australia)和伍伦贡大学、伍伦贡市政府一起合作对这一区域进行滑坡灾害及风险评估。研究的重点在于预测将来滑坡出现的区域,同时进行现在滑坡发育区以及预测滑坡发育区的风险估算。研究得出以下的潜在发育区识别方法:对已经发生的滑坡的自然条件的总结,利用GIS技术,找出具有相似自然条件的地区就是潜在的滑坡发育区。通过对滑坡影响的住房、人口、市政设施的估算,可以计算出滑坡所造成的损失。
澳大利亚于1994年启动了全国的国家环境地质填图协议(NEGMA)计划,进行灾害分布图、灾害风险图、地下水脆弱性图、土地管理图、多目标环境地球化学图和地质生态图的测图,用于灾害风险评估。
这些研究成果可以为城市规划和紧急事务管理提供决策依据,以便进行科学规划,制定减灾和防灾措施。
10. 澳大利亚地质特征
澳大利亚大陆曾是冈瓦纳古大陆的一部分,有着世界上最漫长和最复杂的地质演化史。由太古宙克拉通地盾、元古宙褶皱带和沉积盆地及显生宙沉积盆地等构造单元组成。
1.太古宙克拉通地盾区
形成于距今28亿年左右的太古宙克拉通地盾是澳大利亚最古老的地质体,澳大利亚西部地区的伊尔冈、皮尔巴拉和高勒地盾是3个着名的太古宙克拉通地盾。3个地盾分别分布在西澳州西南部地区、西北部地区和南澳州中西部。各克拉通地盾被太古宙—元古宙褶皱带所包围和环绕。
伊尔冈克拉通地盾是澳大利亚最大、最重要的太古宙克拉通地块,主要由一个花岗岩片麻岩地体和3条花岗绿岩带地体组成。伊尔冈克拉通地盾也是澳大利亚最重要的成矿区,发育有大量金、镍、钽、铁、铜、锌和铂等矿床。皮尔巴拉克拉通地盾包含一个中太古代的花岗绿岩地体和上覆的火山沉积岩系列,在火山沉积岩系列中有巨型的铁矿发育。塔巴塔巴剪切带是东皮尔巴拉克拉通与西皮尔巴拉克拉通的主要分界线。高勒克拉通地盾含有金、金刚石、铜、镍、铁、铅锌和铀等矿床。
2.元古宙褶皱带和沉积盆地
元古宙褶皱带和沉积盆地主要分布在太古宙克拉通地盾周围,由片麻岩和火成岩组成的穆斯戈拉夫地块、由角闪岩相变质岩和花岗岩组成的阿润塔地块以及伊尔冈和阿润塔地块间的加斯科伊纳杂岩、戈兰加里盆地和班杰冒盆地等组成。发生在18亿年左右的卡普里科恩造山运动将伊尔冈和皮尔巴拉两个太古宙克拉通地块拼贴在一起,其他克拉通地块之间同样为元古宙造山带。元古宙—古生代奥非色盆地和阿马度斯盆地覆盖于伊尔冈和高勒两克拉通地块之上。
在澳大利亚东部,古元古代的主要地质特征为发生在南澳和新南威尔士州威利亚马超群以及奥拉里地块与布罗肯山地块上的多期次变形;而澳大利亚北部古元古代的代表性特征则是蒙特艾萨地块和复杂的褶皱冲断层带。在上述古元古代的沉积盆地中,相关的沉积主要是广泛的地台盖层沉积,包括白云岩盖层沉积和深水相含磷灰岩沉积。
3.显生宙沉积盆地
澳大利亚显生宙沉积盆地在不同时期和不同地点均有发育。寒武纪西澳被动陆缘盆地形成,并发育盖层沉积,在西澳安特里姆有面积超过1.2×104km2的高原玄武岩,此时澳大利亚中部则发生了彼特曼造山运动,南澳州发育被动陆缘盆地;奥陶纪在拉克兰褶皱带发生了阿尔卑斯型造山运动,在新南威尔士州西部形成规模巨大的蛇绿岩带,同时在维多利亚和新南威尔士州东部形成深水磨拉石和复理石增生体,在澳大利亚东部发育火山岛弧,而新南威尔士和维多利亚州花岗岩侵入;泥盆纪发生的塔伯拉伯安造山运动导致塔斯马尼亚、维多利亚和新南威尔士州南部地区发生大面积褶皱,而新南威尔士州北部和昆士兰州地区则发生了挤压变形与褶皱,在新南威尔士州中部以及昆士兰州等地发生中酸性火山喷发;石炭纪澳大利亚大陆一半以上面积为冰川所覆盖;二叠纪—三叠纪澳大利亚与印度和非洲之间的裂谷开始形成,并发展成裂谷盆地,其他较重要的盆地还有伯温盆地、格勒达盆地、悉尼盆地、伊普斯威持盆地及克来瑞斯-毛里顿盆地等,并在天鹅海岸平原一带形成油气藏;侏罗纪在维多利亚州形成了吉普斯兰德和巴斯和奥特威等盆地,在南澳州和西澳州则形成了海上陆架盆地,赋存有石油和天然气,在西澳州珀斯盆地则发生了海侵序列沉积,在中澳地区发育海相地台盖层沉积;白垩纪在苏拉特等盆地发生沉积作用的同时,在大自流盆地基底高地边缘则有小规模的火山岩喷发,在亨特-伯温造山带被动大陆边缘型盆地形成,在近昆士兰州海域也有火山活动发生。