中国地质学会学术年会论文集

夏其发 董志长 耿鹤年 孙培善

我们对于第四纪地质与地貌的理论知识知道得很少，对于前人的研究成果也学习得不够，故提不出什么问题。本文只是想把我们几年来在野外进行工作时所见到的一些现象，对黄河龙门到三门峡一段河谷的发育作一次尝试性的探讨，希望请读者予以指正。

一

本段位于龙门以南，秦岭以北，咸阳以东，三门峡以西，东北至侯马市附近。

在地形上：本段之北、东、南三面分别被高程为1500m左右的龙门山、中条山、崤山与华山所包围，西面的黄土塬一般高程为1000m左右，中间则由平均高程为350～500m的低平洼地所组成，形成北、东、南三面高，而西面低的一个簸箕形的山间盆地。

黄河从龙门以北流入本段，至河津纳东来的汾河，至潼关又汇西来的渭河，而后折向东流，经三门峡而东去。此外，自西北向东南切穿黄土塬而流入渭河的有泾河与洛河，均为本段内的主要水系。

二

在地层分布上：太古代至古生代的地层均分布在尧山、龙门山、中条山、崤山、华山以及三门峡一带，构成中高山。中生代地层在本段内尚未见有出露，新生代以来的地层，均分布在盆地范围内。所有的沉积物均以内陆湖相、洪积相与河流相的堆积为主。在分布范围上，有高低不等与面积大小的差异，但均未越出四周之分水岭。现将本段新生代地层的岩性与分布特点简述如下(图1)。

(一)老第三系(Pg)：岩性以紫红色砾岩，砂岩及砂质页岩为主，夹薄层石膏。不整合于其他较老岩层之上，且受喜马拉雅运动影响，而产生褶皱与断裂。分布在三门峡至平陆一带，灵宝涧河之上游河谷两侧，中条山西端与华山北坡断层壁上亦见有零星出露。与下游的垣曲系虽在岩性与时代上一致，但并未沟通，说明当时的三门峡谷仍为这两个盆地的分水岭。

(二)新第三系(N)：岩性以浅红色粘土为主，仅在三门峡一带尚见有砾岩，粘土与砾岩之互层。不整合于老第三系与较老岩层之上。本系岩层局部已褶曲或断裂。厚约140～160m，完整的露头多见于三门峡一带，其他在郃阳以东黄河西岸、洛河之温塘村附近以及骊山(即灞河)一带之山沟中亦有出露。其分布范围虽然比老第三系的面积要大的多，但亦没有越出盆地四周的低凹处，仍显示为一封闭的湖盆。

(三)下更新统(Q1)：岩性以粘土、砂质粘土与砂的互层或夹层，夹卵石层及泥灰岩，局部夹砂岩透镜体，为河流、湖泊相沉积。分布范围：东起大安村、神庙沟一带，西至西安以西，止于宝鸡附近，北迄龙门山南麓，南止秦岭北坡。亦即分布在山间盆地内的现代河谷两侧，其他第四系岩层之下，以不整合关系复盖在第三纪与其他基岩之上，已知其最高的出露高程不超过480m。它构成了各级阶地的基座，而出露在河水位以上，较厚的沉积部分，都埋藏在河床以下，已知厚度达280～600m。

图1 黄河龙门—三门峡段新生代地层分布示意图

岩相变化，在横向变化方面，盆地边部为粗颗粒相，即以砂、砂质粘土的互层夹卵石层为主，一般有底部砾石层或砂卵石层；向湖盆地中心(即潼关以西地区)，渐变为细颗粒相，即以砂、砂质粘土和粘土的互层或夹层为主，局部夹有卵石层或泥灰岩。纵相变化方面，下部为湖相沉积，以细颗粒为主，在盆地边缘则有底砾石层，中上部湖泊相逐渐被河流和牛轭湖的产物所代替。中部为砂层、砂卵石层、砂质粘土及粘土层，上部则为厚层砂夹分布较广的粘土和砂质粘土的透镜体。

岩层产状方面，潼关以东和以西的边部具1°～10°的倾角，均倾向盆地中心，潼关以北为一平缓的背斜，倾角5°左右。

同时在三门峡以东与龙门以北之峡谷中，均未见有本层分布，说明当时的湖盆范围受到当时的山间盆地控制，并从岩相变化与岩层产状来看，说明了当时的物质来源，应来自盆地之四周山区。至下更新统晚期，才出现了较大的河流，沉积了河流相的沉积。当时的主要河流，为自西而东流的古渭河，自东北向西南流的古汾河与来自潼关以东的河流(即古南涧河)。

(四)中更新统(Q2)：岩性多为红黄色、棕黄色或褐黄色黄土类土(即老黄土)，致密，大孔隙极少或没有，富含碳酸盐类物质。层次清晰，最多可分20余层，并具有浅红色至暗红色的古土壤层，约3～12层，大多数古土壤层之下，有较多的成层状的较小的钙质结核聚集，个别地区可形成结核层。

它是本段分布范围最广，时代较老的黄土沉积，遍布于秦岭、中条山、龙门山与尧山之间的盆地内，构成宽广的山间平原。在近河谷地区它覆盖在下更新统之上，二者为假整合关系，近山麓则不整合于基岩之上。在渭北地区，其上部受到后期的剥蚀，并又堆积了数米至30余米厚的上更新统的风积黄土。

其产状皆以极小的角度倾向盆地中心(图1)，分布高程，顶板一般为500～600m，最高可达700～750m，厚度各处不等，一般均大于50m，最厚约200余米，其底板高程约在400m左右，均高出现河床。

其岩相变化：一般近山者颗粒较粗，并夹有砂或碎石之夹层或透镜体，远山者则细；在古土壤层数分布方面，近山麓者多，远山者少；厚度变化亦为近山者厚，远山者则薄。

从上述情况，充分地说明了当时的沉积环境与沉积条件，是在一个封闭的无出口的湖盆条件下，通过一次又一次的洪流作用，将四周高山上的风化残余物质，搬运而堆积于盆地中，并从分布高程与范围来看，当时的三门峡谷尚未被切开，仍为一分水岭。

(五)上更新统(Q3)：岩性为浅黄至灰黄色黄土类土，中等密实，具大孔隙，水平层理和直立性。分布在河床两岸，沿河呈条带状分布，组成二、三级阶地。主要分布在渭河、汾河及潼关以东黄河沿岸，而在潼关以北黄河沿岸仅呈零星的分布，其中以渭河北岸分布最广，宽达20～25km，而潼关以东黄河沿岸一般宽约2～3km，两岸最宽仅达6～7km。厚度变化亦较大，一般厚10～30m至50～70m。潼关以东极不一致，10～70m者均有。渭河地区就比较一致，一般为20～30m，但在潼关以北，除汾河沿岸与峨嵋岭一带外，其他地区很少见有分布。

在岩相变化方面，纵向变化上，从下而上，由粗至细再至粗，所以层次清晰；横向变化则是上游粗，下游细，岸边者粗，远岸者细，完全表明了是由河流淤积而成。但在本段西北部，尚有风积之黄土，覆盖在老黄土之上，组成现今的黄土塬表面的主要物质，其厚度一般由数米至30余米。

从上述情况可以看出，黄河沿岸上下游沉积厚度的不一致性，以及黄河沿岸堆积物的厚度大于渭河与汾河沿岸堆积物之厚度，而其分布宽度则远比渭河来得小，像这种沉积物的分布规律情况是值得注意的。

同时，从这时开始，本段的河流沉积物，亦与上下游盆地有了连通。

(六)全新统(Q4)：岩性主要以砂、砂卵石以及砂质粘土与粘质砂土等冲洪积物，组成河漫滩、一级阶地以及冲积洪积扇；其次，为碎石、块石与粘质砂土等坡积、残积物，主要分布在山前斜坡一带；另外，还有现代河湖相沉积物，组成了涑水盆地内的盐池与朝邑、蒲城等地的盐池洼地；以及风成的砂丘。

三

在地质构造上的特点是：本段西北属陇东陕北地台，东北为吕梁地块，东部为中条地块，南面则为秦岭地轴(图2)。除上述构造单元均已强烈褶皱外。本段北部尚有汾河背斜，东部有黄河向斜及刘家山背斜(图3)。中间则位于燕山运动末期所造成的构造盆地内。北部为汾河地堑，西部为渭河地堑(图4)，东部为黄河地堑。在广义的汾河地堑的中部尚有一个孤峰山-稷王山地垒，将广义的汾河地堑，分割为涑水地堑，孤峰山-稷王山地垒与汾河地堑三部分。此外在黄河地堑与刘家山背斜之间，尚有一个三门峡地垒。本段构造线的方向，主要受北东—北东东一组构造线所控制，并继承了这组构造线产生了一系列的断裂，形成了不同规模的地堑与地垒构造，为明显的块状断裂地区。由于本段断裂构造非常发育，故本段的河流亦受其控制，如本段古老河流之流向均为北东与北东东向。

图2 黄河龙门—三门峡段大地构造略图

图3 汾河地堑与黄河地堑地质剖面示意图

图4 渭河地堑地质剖面示意图

本段区域地质史的发展情况，可简分为三个阶段：

1.古生代地史阶段：在最古老的吕梁运动之前，本段为具有区域变质的太古代和元古代变质岩系作为基底褶皱的古大陆，吕梁运动时产生了巨大的东西方向的槽状拗陷，南北分裂为秦岭地轴和鄂尔多斯地台。中奥陶纪之后，加里运动使整个华北地区上升为华北地台，本段遭受到侵蚀，因而缺失上奥陶纪至下石炭纪的沉积。中石炭纪开始，受海西运动影响，华北地台中部下沉受到海浸，本段则位于颤动的浅海盆地西南边缘，沉积了海陆交替相的中石炭系，之后海水退出不再复返。汾河背斜及黄河向斜构造渐具规模，并在向斜层内连续沉积了石炭二叠系。上古生代的海西运动呈大规模的造山运动，致使本段褶皱成山区。

2.中生代地史阶段：受燕山运动的影响，继续隆起以剥蚀为主，而无沉积，缺失了全部中生界。在大量的岩浆活动、闪长玢岩侵入的同时或稍后，刘家山背斜层构造形成，汾河背斜与黄河向斜亦更趋于完美。运动的末期，本段有大规模的深层断裂活动产生，它造成了互相衔接的地堑区——汾渭地堑和黄河地堑(图2)。是为本段山间盆地之雏型。

3.新生代地史阶段：本段新生界地层非常发育，几乎全为内陆盆地堆积，总厚达2000m以上，这样厚的堆积，是由于不断沉降的地堑盆地所赋予的。

在第三纪初期是喜马拉雅运动强烈活动的时期，它继承了燕山运动的特征，使盆地不断的沉降，堆积了厚约1500余米的红层，在湖泊快消失的时候，沿着燕山运动时期的构造线产生复活，继而使老第三纪变形，产生褶皱与断裂，并在东部形成了三门峡地垒。因此，地堑区又有了显著的沉降，堆积了厚约200余米的新第三系淡红色岩层。

在第四纪初期，接受了第三纪的断陷盆地继续沉降，为巨厚的第四系准备了条件，下、中更新世时，地堑几乎是连续的在沉降，降幅至少在500～600m以上。上更新世起转而为相对上升，在北部汾河地堑中孤峰山-稷王山一带上升幅度较大，形成了地垒构造(图3)，致使古汾河改流今道，旧道继续下降为今日之涑水盆地。到此为止结束了湖盆的环境，使中更新世黄土露出而为一完整的山间平原。从此本段转入以侵蚀与剥蚀为主，堆积为辅的时期，现代河流则日趋完善。

总之，本段的地壳活动，不论是升降还是褶皱和断裂，自始至终都是沿着本段区域的主要构造线北东与北东东和次要的北西方向而进行的。而本段主要河流的方向亦与此相近似。

四

在地貌上的特征，本段四周为由古老的基岩构成的高山所环抱的巨大的山间盆地。因此，本段周边均属构造剥蚀作用所形成的中高山地形所包围，盆地中部则以侵蚀堆积作用所形成的河谷阶地与堆积作用所形成的山前洪积扇，风积砂丘和盐池洼地，在高山与河谷阶地之间，广泛地分布着由剥蚀堆积作用所形成的山前洪积倾斜平原。从山前洪积倾斜平原与河谷阶地的地貌特征，亦完全可以说明本区的河谷发育。

1.从山前洪积倾斜平原(即黄土塬)的分布来看，从盆地中心到边缘，其高程变化是由500～600m而逐渐升高到700～750m。特别重要的是在龙门以北与三门峡以东之峡谷两侧相同的高程上并未见有其分布。同时从现在塬面的总的倾斜方向(图1)来看，在潼关以西和以北地区，自西北倾向东南；潼关以东地区，则自东北和东南，分别倾向西南和西北(即倾向潼关一带)，为一盆地形状。这只能用当时是一个封闭的内陆盆地，物质来源系由盆地四周高山河流的搬运堆积而来的理由才能说明。

2.从河谷阶地的特征上来看：本段主要河流(黄河、渭河与汾河)虽然一般都发育着三级阶地，但其阶地的特征不一致。仅从黄河与渭河阶地的高差与宽度来看，相差非常悬殊。如黄河阶地的相对高程比渭河沿岸阶地高出一倍，但其阶地的横向宽度，则远比渭河的阶地而来得窄小，这是值得注意的一点。其次，就拿黄河沿岸的阶地发育情况来看，亦不是一致的，如潼关以东普遍发育着三级阶地，其中尤以二、三级分布较广，但在潼关以北，阶地并不发育，并且一般都缺失二、三级阶地，即使有零星分布着二、三级阶地，尚都属于侵蚀阶地。同时在三门峡附近，不仅普遍发育着四级阶地，而且在各级阶地下部，还存在着埋藏基岩阶地。特别应引起注意的，其中三、四级基岩阶地的表面倾向与现今河流之流向相反(即倾向上游)，这是否可以说明，是由自东向西流的古老河流的遗迹，是值得进一步探讨的。但是，这至少可以说明三门峡地区上升的幅度是强烈的，亦相应的可以说明河流的刻蚀作用。从黄河本身阶地的发育情况来看，亦就充分地说明了黄河在本段的发育，首先是从三门峡开始，而逐渐向北侵蚀，因而增强了向龙门以北溯源侵蚀的能力，而最后与来自内蒙古的、向南溯源侵蚀的河流，共同切穿了山陕峡谷，而成为今日之黄河面貌。

黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史

另外值得注意的一点，在涑水盆地内尚保存着六级阶地，各级阶地的高差与分布面积来看，是与今日之涓涓细流不相适应的。因此，从本段各条河流的阶地发育情况来看，渭河与古汾河(系指涑水河道)的形成应早于现今这黄河。这样用来说明上述现象是比较恰当一些。

五

从上述情况来看，本段河谷的发育是受地质构造的直接控制，其发育过程简述如下：

1.自中生代末期以来，本段受北东与北东东向的构造断裂的影响，产生了断陷地堑盆地，沉积了老第三纪红层。末期虽有隆起，但自新第三纪初期，又开始大面积的沉降，使新第三纪的沉积物超覆在老第三纪之上。

2.新第三纪末期，四周虽又有缓慢的隆起，但中部沉降速度较大，因而下更新统三门组，即在这个断陷的地堑盆地内形成了三门湖，其范围大大的小于新第三纪的范围。在三门组的堆积时期就有来自周围高山的许多小河流流入三门湖中，到三门期晚期由下降转为上升，仍有大面积呈漫流状态的河流流向盆地中心。主要有：自东北流向西南的古汾河，自西流向东的古渭河以及来自潼关以东的河流(即古南涧河)。

3.下更新统之后，地壳又重新大面积地下降，形成了中更新统的洪积盆地，这时的沉积物均超覆在以前所有的沉积物之上，并直接覆盖在更老的基岩之上，但仍为一封闭的内陆盆地，沉积物仍来自四周高山，但以西北方向的物质来源为主。

4.至中更新统末期，地壳又转为上升，尤以龙门山以北与三门峡以东地壳隆起的幅度较大，增强了河流的下切作用，开始溯源侵蚀。

5.上更新统初期，首先是流向陕北盆地的泾河与洛河，向南切穿分水岭流入本段，河水向东漫流，三门峡谷不断抬升，与下游溯源侵蚀的河流共同切穿三门峡谷。同时古黄河又向龙门以北溯源侵蚀(壶口仍在溯源侵蚀)，与自内蒙古而来的河流亦共同切穿了山陕之间的南北分水岭，合而为一，形成了今日的黄河面貌。

6.在上更新统时期中，仍以升降运动为主，产生了两次侵蚀与两次堆积，黄河、渭河与汾河均堆积了三级与二级阶地。至上更新统末期，地壳又转为上升，在近代的短时期内，地壳仍在不断地产生升降运动，因此，黄河及其支流皆发育有一级阶地和河漫滩。但总的趋势是盆地中心以沉降为主，四周则仍以抬升为主。

7.根据上述情况，我们认为今日之黄河是在中更新统堆积以后才形成的。并从本段黄河的发育过程来看，现今之黄河是在第三纪以来，所形成的各个单个的内陆湖盆地的基础上，受后期的构造运动所产生的构造断裂，以及各个内陆河流的溯源侵蚀的作用下，相互沟通，才形成了今日之面貌。

(原载于：中国地质学会第卅二届学术会议论文集‘水文地质、工程地质、第四纪地质、地貌’ 1962年第8期)

李 磊 李效广 张良军 郑锦娜 王心华

（天津地质调查中心）

摘 要 本文主要研究了 DC 元数据和成果地质资料编目之间的映射关系，探讨了如何在此基础上基于 XML schema 技术对生成的地质资料核心元数据进行建模，并利用其来构建分布式共享平台体系。

关键词 DC Dublin Core XML schema OAI 地质资料 编目

0 引言

成果地质资料是指各类地质工作或专题研究项目完成时，按相应技术规范的规定和原项目设计要求，以文字、图、表等形式提供的一整套科技文件材料。我国地质资料馆成果地质资料案卷级目录库多采用国土资源部颁布的《地质资料电子目录著录格式规定（试行）》或中国地质调查局发展研究中心制订的规则标准而建，文件级编目采用《原始地质资料清理数据库》系统标准。以这些标准完成的编目，在实现资料检索、传播、共享、服务、利用方面一直起着非常重要作用。然而，此类编目与地学数据库元数据抑或其他文献编目平台无法实现交换。事实上，成果地质资料作为一种地质专业文献，具有文献的共性，与其他文献目录库互为交换是必要的，特别是与地学信息元数据实现共享是必要的。

元数据是关于数据的数据，是关于信息资源的形式、主要内容、存放位置等信息的综合。目前，元数据技术研究已经深入到各个领域，有专业领域的元数据，如关于地理空间数据的数字地理空间元数据、图书馆文献馆藏资源的机读目录。也有适用范围广泛的元数据，如都柏林核心元数据。笔者经过对比各种元数据，认为成果地质资料作为地质信息资源的重要载体，虽然有空间信息，但是其结构和内容并不符合空间数据的标准。成果地质资料作为一类文献资源，虽然可以以机读目录编目，然而机读目录由于其字段复杂，对录入人员专业要求较高，适用类型狭窄，故考虑到与其他类型资源的交换问题，其并不适于作为通用的元数据标准。而都柏林核心元数据（Dublin Core，DC）简单易用，其最初是为描述网络资源，现已发展成可以描述任何信息资源的元数据标准，应用范围广泛，便于组织与数据交换，可以提高检索数据的准确性。

笔者通过研究认为，利用都柏林核心元数据（DC 元数据）编目成果地质资料，可很好地解决异地多源数据共享的问题，会更有利于促进成果地质资料社会化服务。

1 成果地质资料编目与 DC 元数据的映射

成果地质资料编目

成果地质资料是指物理上的一套地质资料，除了其具有档案的基本编目信息外，还有具体的文件级资料内容信息。根据其内容形式的不同，成果地质资料文件由 8 类资源组成：正文、审批、附图、附表、附件、数据库和软件、多媒体和其他。这些资源信息全部以表的形式存储在成果资料目录数据库中[1]。

以原始地质资料清理数据库为例，成果地质资料案卷级编目主要字段包括馆藏机构编号、馆藏机构名称、资料编号、资料名称、资料类别、资料类型、语种、编写报告单位、编著者、形成（提交）时间、工作程度、密级、关键词、关键词（矿产）、地理坐标、行政区划、内容提要、工作时段，共计 18 个字段；文件级编目的所有 8 类资源的共有字段包括：资料编号和资料名称，其中审批需要增加审批机构和审批日期，附图则需要增加比例尺。

DC 元数据字段

都柏林核心元数据产生于 1995 年，经过 10 年不断扩展和完善，形成了 15 个基本核心元素，通过限定词对元素进行细化和修饰的元数据方案，用于描述越来越丰富的网络信息。DC 元素依据其所描述内容的类别和范围，可分为三组[2]：①资源内容描述类元数据项 7 个：分别为 Title、Subject、Description、Language、Source、Relation、Coverage；②知识产权描述类元数据项 4 个：Creator、Publisher、Contributor、Rights；③外部属性描述类。元数据项 4 个：Date、Type、Format、Identifier。具体字段的定义参见表 1。

DC 限定词是对 15 个元素的语义进行限定和修饰的词。它的制订遵循著名的向下兼容原则，即修饰词的语义包含于未修饰词中，在范围上对未修饰词的语义进行限定，在深度上对未修饰词的语义进行延伸[3]。

映射关系

笔者通过对比研究，认为：

（1）案卷级编目字段除了Format（格式）外，其余14个基本元素皆可与DC核心元素建立起对应关系。在覆盖范围（Coverage）元素中，由于地质资料兼具时间特征与空间特征，故采用限定词spatial（空间范围）和 temporal（时间范围）对覆盖范围进行描述；此外，由于成果地质资料部分元素具有行业特殊性，需要增加三个自定义字段作为补充，分别为Districts（行政区划）、DataCategory（资料类别）和WorkingDegree（工作程度）。而Relation（关联）与Contributor（其他责任者）在成果资料目录库中无对应字段，需要单独填写。其中Relation（关联）填写的内容为成果地质资料所含的所有文件级内容的唯一标识码，关系为部分为（HasPart），即所描述的案卷级资源在物理或逻辑上包含被参照文件级资源，Contributor（其他责任者）填写数据库录入人员姓名。

（2）文件级的各类资源中，由于各自属性内容有所差别，最终分为三类资源：第一类资源为正文、附表、附件、数据库和软件、多媒体和其他这六类文件级资源，均与 DC 核心元素建立起 4 个对应关系，其中 Format（格式）和 Relation（关联）这两个元素在库中无对应字段。需要说明的是：这里 Format（格式）填写的是地质资料的媒体类型和资源大小。在这六类资源中，数据库和软件、多媒体资源只有源电子文件[1]，其余均有源电子文件和存档电子文件。Relation（关联）填写的是文件级资料所对应案卷级资料的唯一标识码，关系为部分于（is part of）。第二类资源为审批资源，其在第一类资源的基础上增加了Creator（创建者）和 Date（日期）两个元素来表示审批机构和审批日期。第三类资源为附图资源，其在第一类资源的基础上增加了自定义字段比例尺（Scale）。

通过将 DC 字段的定义和原始地质资料清理数据库中的字段定义进行比对，最终得出了 DC 元数据与该数据库字段的映射关系，案卷级编目对应关系如表 1 所示，文件级编目对应关系如表 2、3、4 所示，由此确定了成果地质资料核心元数据的元素集。在该核心元素集中，如果映射关系成立，则沿用 DC 元数据的元素名称，若未找到对应关系，则采用自定义元素名称。

表 1 DC 元数据与成果地质资料案卷级编目映射关系表

续表

表 2 DC 元数据与成果地质资料文件级正文、附表、附件、数据库和软件、多媒体和其他资源编目的映射关系表

表 3 DC 元数据与成果资料文件级审批资源编目的映射关系表

表 4 DC 元数据与成果资料文件级附图资源编目的映射关系表

2 实现方法

XML（Extensible Makeup Language）是一种结构化与半结构化数据的标志语言，由互联网联合组织（W3C）所开发和创建，其目的不仅在于满足不断增长的网络应用需求，更是为了确保在通过网络进行交互合作时，具有良好的可靠性和互操作性，XML 作为一种独立于系统的表达数据信息的标记语言，更适合于元数据在网络系统中进行数据交换。

XML Schema 是采用 XML 语法描述，提供描述和控制 XML 文档的一种规范。用于定义 XML 文档中使用的元素、属性和数据类型，简单地讲，就是利用一个通用模式，生成具有不同数据但相同结构的XML 数据文档。Schema 与 XML 文档的关系，相当于类和对象之间的关系。有了 XML Schema，XML 文档的写法就有了限制，利用 XML Schema 对成果地质资料核心元数据进行建模生成的 XML 元数据，可以便于资源在网络系统中进行数据管理，从而更好地实现传输。

具体实现过程中可以使用 altova 公司的 XML spy 工具完成成果地质资料核心元数据的建模，生成HTML 或者 Word 形式的 XML schema 文档。基于建模文档，开发人员可以依托相关 xml 技术，比如apache 公司的 XMLBeans[4]，实现查询成果资料目录数据库中的对应数据，通过 Schema 来修饰生成需要的 XML 文档，整个过程皆可以用代码实现，无需多次录入数据。最终将生成的 XML 元数据文档以 XML混合数据库（hybird database）形式存储。经过对比研究，作者认为基于 XML schema 技术可很好地实现成果地质资料核心元数据表达。

3 实例

以下是基于 xml 来描述的一条地质资料案卷级目录元数据：

第八届全国地质档案资料学术研讨会文集

“内蒙古阿拉善地区矿产资源潜力评价综合研究”项目是中国地质调查局 1999 年 10 月下达的地质调查综合研究项目（任务书编号：0499201021；项目编号：；科研项目编号：DK9902033）。在前人工作基础上，该项目以板块构造、边缘成矿和成矿系统理论为指导，紧紧围绕本区矿产资源评价工作的部署，以野外地质调查为基础，从本区实际出发，重点开展了工作区已知矿点和重要物化探异常区的野外地质调查；开展了区域地球化学背景、层控型朱拉扎嘎式金矿、火山岩型铜金矿和与花岗岩有关的金矿床等的研究工作，进一步厘定了各类矿床的成矿地质条件和控矿因素，明确了找矿标志，归纳了区域成矿规律，筛选了物化遥异常，并在此基础上圈定了找矿有利的预测区，编制了阿拉善地区 1∶50万区域成矿预测图，提出了下一步工作部署建议。

第八届全国地质档案资料学术研讨会文集

第八届全国地质档案资料学术研讨会文集

4 成果地质资料数据共享技术探讨

基于网络的成果地质资料数据共享，主要存在两个问题：首先，成果地质资料分布比较分散，服务方式不尽相同；其次，用户是分布的，其背景、教育程度、熟练程度等相差很大。因此必须研究一种合适的分布式数据的共享体系来整合这些分散的数据资源，为互联网用户提供统一的数据共享服务[5]。

作者经过比较国内外常用的分布式共享平台体系，认为 OAI（open archives initiative）数据资源整合模式比较适合成果地质资料数据共享。OAI 对外提供了开放文档元数据采集协议（OAIMH）。它最主要的目标就是通过元数据采集模式来实现网络上发布信息的不同组织之间的互操作，为其提供一个与应用无关的元数据互操作框架。OAIMH 基于 HTTP 协议，返回的数据采用 XML 格式，所有的存储必须为自己的资源产生 Dublin Core 的元数据以供交换，由此来实现各个节点之间的网络互操作。数据生产者无需完全开放自己的本地资源，只需共享元数据，这样既不用改变本地存储数据的软件结构，又能轻松实现联合检索和数据共享。不失为一种经济的互操作模式，故将成果地质资料目录转换为 DC 元数据能在更大范围内与其他科学数据实现共享交换。由于篇幅限制，对共享平台如何实现不做进一步的论述。

5 结论

用 DC 标准来设计成果地质资料核心元数据完全可行，基于 XML schema 技术可以实现建模，最终生成 XML 元数据文档。最终在基于 OAI 协议的数据资源整合模式下构建分布式共享平台，交换生成的地质资料核心元数据，将能更好地实现成果地质资料的共享与服务，进而能最大限度地发挥地质资料信息的潜在价值，服务整个社会。

参 考 文 献

[1] 李效广等 . 机读目录在成果地质资料管理中的应用前瞻 . 中国地质学会第二届学术研讨会论文集，[C]. 2010

[2] 刘芳，朱沙 . 数字图书馆中基于 XML_RDF 的 DC 元数据描述体系 [J]. 大学图书情报学刊，2005

[3] 盛剑锋 . 电子期刊 MARC 与 DC 编目数据比较 . 图书馆论坛 [J]，2008，（2）：104 ～ 107

[4] 杨典华，杨志刚 . 基于 XML 和 DC 元数据标准研究教育资源的元数据及其数据传播 . 现代教育技术 [J]，2006，（16）：57 ～ 67

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江西萍乐凹陷晚二叠世乐平组含煤建造普遍发育，在 A，B，C 三个煤组中，含煤可达二十余层，主要可采煤层集中在 B 煤组，以乐平的桥头A、丰城的仙姑岭为聚煤中心。萍乐凹陷东部乐平一带有闻名于世的乐平煤，凹陷内煤质变化的带状分布规律明显。乐平煤的成因及萍乐凹陷煤的变质问题，都引起人们很大的重视。我们根据这地区若干点煤岩煤质特征的研究，提出一些初步看法。

一、萍乐凹陷乐平组煤层煤岩特点

乐平煤是一种含树皮组织很多的特殊煤种，典型的乐平煤———树皮残植煤( 含树皮组织在 50%以上) 主要出现在乐平附近的鸣山、回沅岭、桥头A一带的 B 煤组中，在乐平钟家山、竹山里等地的 B 煤组中绝大部分为树皮暗煤、树皮亮暗煤。而在萍乐凹陷中部西部丰城、宜春一带的 B 煤组中都没有发现树皮残植煤。

凹陷东部及中部、西部含煤性、煤层煤岩特征都有很大的区别。

东部的 B 煤组中有三层可采煤层 B1，B2，B3，中部西部 B1煤层层位常缺失，B3煤层往往被浅海相、潟湖相所替代。全区发育的 B2煤层特征也不同。东部煤层不甚稳定，厚度可由零到三四米，有时在三五十米内即可由两米多变为尖灭，煤层结构较复杂，横向变化较大，夹矸层数变化也大，煤层成似层状，凸镜状，主要由半暗型煤组成，下部较暗，上部较亮，由于各种煤岩成分频繁的交替，形成不均一的复杂线理状结构。煤层中黄铁矿包体多呈凸镜状出现，最大达 10 厘米 ×55 厘米。煤层底板大多为黏土岩、粉砂岩，具有鲕状结构( 菱铁质鲕粒) 及大量植物根部化石———痕木。其顶板常夹有薄层钙质砂岩或泥灰岩，并含海相动物化石。凹陷中部、西部，以丰城为例，B2煤层虽然也有二三层夹矸，结构也较复杂，但横向较稳定，一般在数千米范围内变化不大，属较稳定的层状煤层，煤岩成分较均一，以半亮型煤为主，与半暗煤互层，呈宽条带状结构。其底板也是黏土岩、粉砂岩，但没有鲕状结构，直接顶板主要是湖泊相的粉砂岩、黏土岩。

东西两个地区 B 煤组煤的显微特征也不同。东部乐平鸣山一带 B2煤层中典型的树皮残植煤发育。显微煤岩组分中树皮组织含量达 50% ～60% 以上，树皮组织呈橙黄色。因为受到不同程度的膨化，原始结构不甚明显，表面似胶状，仅局部可见叠瓦状鳞片状结构，树皮组织大小不等，较大的块体( 达 5 毫米) 沿层分布，较小树皮碎块( 多为 0. 1 ～0. 01 毫米) 不很规则地分布在深棕色的弱丝炭化基质中。凝胶化基质相当均一，与以树皮组织为主的部分互层，显示出水平微波状层理，基质中还可以看到流纹状结构，煤中木质部组织较少，主要有团块状木质镜煤，镜煤质半丝炭等，典型的丝炭化组分很少。矿物杂质中黄铁矿较多，呈细晶状散布在树皮组织周围，其他有黏土矿物及散布在弱丝炭化基质中的石英碎屑。东部其他地区各煤层中树皮组织富集的分层，显微特征与此相仿。中部丰城一带及西部广大地区 B2煤层的显微特征是凝胶化组分很多，在 70% 以上，除梅仙岭、坞社里的煤层下部发现有个别的树皮组织外，一般都没有。煤中基质多，而植物组织很少。矿物杂质中以黏土矿物为主，呈蠕虫形或小凸镜体散布在凝胶化基质中，其含量在煤层各分层中变化较大。

二、成煤环境及成煤先决条件

根据煤层底板、煤层结构、煤岩成分和煤的显微结构等成因特征，我们认为树皮残植煤并非异地生成，成煤原始物质并不是由河流、洪水从别处搬运而来，而是形成于水流活动性较强的覆水沼泽中，树皮组织的富集与沼泽内的局部搬运———微异地搬运有关。

Ю. A. 任珠士尼可夫( Ю. A. Жемчужников) 和 A. И. 金兹蒲格( A. И. Гинзбург) 在谈到形成残植煤的残积作用时指出: 在一些水流微弱活动的森林沼泽地带，虽然植物堆积很多，但是保留下来的固体物质却较少。这是由于在这一种微弱氧化的环境下，细菌的分解作用可以持续很久，木质纤维素组织经过长期的分解而破坏，分解后形成的腐殖酸也很容易被水流带走，结果使难受微弱氧化作用的稳定组分富集起来。我们认为乐平一带的树皮残植煤的形成环境与此有共同之处。

萍乐凹陷东部乐平一带树皮组织含量较高的煤中，凝胶化组分含量总比丝炭化组分高得多，树皮组织本身也受到凝胶化作用的影响而膨化，黄铁矿晶粒的存在等都说明当时的聚积环境不是强烈氧化环境，不是一种“干涸”沼泽，而是覆水较深的沼泽。但沼泽的环境不很平静，水流比较活动，煤具有明显的微波状层理，凝胶化基质中的流纹状结构，部分树皮组织破离成细条、碎片，与丝炭碎片、弱炭化团块、黏土矿物、石英等共生成凸镜体出现，说明当时水流是比较活动的，赋存有树皮残植煤的煤层底板都有痕木，有时还垂直于层面。一般煤层结构明显，但厚度不甚稳定，在同一矿区同一煤层中树皮含量变化相当大。在煤层剖面上，树皮组织往往富集在煤层底部及夹矸层附近，这些都反映成煤原始物质是原地生长、堆积的，成煤泥炭沼泽基底不平，在水流活动条件下有利于树皮组织的富集。

晚二叠世气候湿润，成煤植物石松、真蕨类等皮层很厚，我国不少煤田晚二叠世含煤建造中树皮组织较多，无疑古植物条件是形成树皮残植煤的必要条件。

根据现有资料，萍乐凹陷各地植物化石群的成分并没有很大差别，为什么树皮残植煤仅在东部发育呢? 我们认为这和成煤时古地理及大地构造条件有关。

东吴运动使萍乐凹陷整体上升，由于块断波状振荡运动在凹陷中形成了许多次一级的凹陷。当时地势高差较大，河流冲刷作用强烈，多条河流夹着大量较粗的碎屑物质，流向沉积盆地。凹陷东部受江南古陆和怀玉武功隆起的影响，上升作用比中部、西部显著。乐平鸣山、钟家山一带，含煤建造底部三角洲相沉积广泛发育，厚达百余米，粒度变化较大，出现几个旋回，反映当时地壳活动较频繁。这地区地壳活动差异性较大，成煤前的湖泊相、闭流盆地相沉积发育不甚稳定( 图 1) ，其中夹有不少菱铁矿结核、黄铁矿细晶、水云母及拜来石等矿物，具有鲕状结构，反映一种水流活动的弱还原环境。在此基础上发展起来的泥炭沼泽范围较小，基底不平，对植物分解后残留下来的树皮组织随着水流在沼泽内部由一处搬运到另一处，而富集在覆水较深较平静的地方有利。在泥炭堆积后很快就被潟湖相、浅海相沉积物所覆盖。

而萍乐凹陷中部丰城一带，构造运动相对稳定时期较长，在接受三角洲相沉积之后，湖泊相、闭流盆地相普遍发育，厚度较大( 图 1) 。经过长期侵蚀、沉积，地区逐渐夷平，植物蔓生，发育了广大的滨海泥炭沼泽，这时沼泽覆水较深，水流活动性小，植物中的木质纤维素组织亦受到充分的分解、比较彻底的凝胶化作用而保留下来。

图 1 乐平丰城一带 B 煤组岩相柱状图

三、煤的变质问题

为了阐明煤的变质问题，首先必须精确地确定煤的变质阶段及变质规律。根据现有资料，镜质组组分中无结构凝胶体的反光性是反映变质阶段的良好标志。我们用对比反光性的方法确定了萍乐凹陷各地区煤的变质阶段，按变质程度高低分别称为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ变质阶段，这些变质阶段大致相当于长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤及无烟煤。在每个阶段中还可以分出3个小阶段，如Ⅱ1，Ⅱ2，Ⅱ3。凹陷中部、西部主要可采煤层B2中镜质组组分含量都在80%以上，煤的化学分析数据受煤岩成分影响小，主要受变质阶段的影响，所以在探讨变质规律时亦参考了煤的牌号和ⅤΓ值。

(1)萍乐凹陷内煤的变质带状分布规律明显。在水平方向，以B2煤层为例，总的趋势是由东向西变质越来越高，如乐平一带为Ⅱ变质阶段，丰城为Ⅳ变质阶段，英岗岭为Ⅵ—Ⅶ质阶段，乌金井为Ⅶ变质阶段。同时亦可以看到由北向南，由江南古陆向凹陷中心，变质逐渐增高的现象。一般低高变质带较宽，而中变质带较窄。

在地层剖面上，位于上部的煤层变质低，如乐平鸣山B2煤层为Ⅱ1阶段，其上约140米的C6煤层为Ⅰ3，相差仅一个小阶段;丰城仙姑岭B2为Ⅳ2，而相距280米的C18C28煤层均为Ⅱ3阶段，相差较大，达五个小阶段。

这种带状分布的规律主要是受区域变质作用而产生的。萍乐凹陷是南方许多带状活动凹陷之一，地壳运动的继承性和差异性在本区相当明显。凹陷内各部分原始沉降幅度不同，北部受江南古陆的控制沉降较浅，而南部则较深;东部地区受怀玉武功隆起的影响，沉降较浅，从B2煤层形成后到印支期褶皱前的盖层总厚度仅五六百米，而西部宜春、萍乡一带沉降深，盖层可达2000米以上。由此可见，在同一构造单元范围内，在地热相仿的条件下，在煤层形成后持续沉降的过程中，由于沉降深度不同，受温压影响不同，对造成变质程度不同的煤有很大的影响。由于地壳运动的差异性及继承性，有可能在向斜盆地内部出现变质较高，而边缘略低的现象。

(2)萍乐凹陷内中生代各期岩浆活动颇为频繁，对煤的变质程度有显著影响。

在印支期花岗岩体所形成的蒙山周围，挥发分等值线及变质带作同心环状分布(图2)，即使在高变质的Ⅶ变质带中也可以分出若干亚带(Ⅶ1，Ⅶ2，Ⅶ3)，距杂岩浆岩体越近变质越高，受热力变质作用显著。此外在枧洒、桥头A、竹山里等地亦可看到燕山期辉绿岩体等侵入，局部发生接触变质的现象。

图 2 乐平丰城一带 B 煤组岩相柱状图

( 3) 萍乐凹陷西部构造复杂，以紧闭的线型复式褶曲为主，倾角陡，断裂以逆断层及逆掩断层为主，倒转现象频繁，煤的变质程度高。而中部地区褶曲较平缓，断层以正断层和平推断层为主，变质程度中等。因此构造力(动力)对煤变质作用的影响亦是值得注意的。

总之，不同类型变质作用是热力、压力等因素在地质发展过程中各阶段的具体表现，它们彼此密切有关，对煤的变质作用有着综合影响。

［注］煤层命名问题:萍乐凹陷各地乐平组含煤建造含煤层数变化较大，各地发育程度不同，目前生产上均以建造最底部的煤层作为第一煤层，依次往上排列，在顺序号前冠以煤组代号(如A1B3C6等)，所以层位相同的煤层在各地区名称不同。我们根据含煤建造沉积旋回特点及煤层煤岩标志等对比结果，试将B煤组各地煤层按沉积旋回统一命名(表1)。

表1 萍乐凹陷各地旋回命名

(本文由任德贻、高庆才、刘翔生、王明远合著，原载《中国地质学会第三十二届学术年会论文选集》，1963年)