0 引言

现代城市是人口、资源、信息高度集中，是生产力发展水平的体现（郑桂森等，2016），随着现代城市快速发展、规模急剧扩大、人口增长，人类工程活动愈发频繁，引发城市空间拥挤、地质灾害频发、矿山地质环境破坏、地质环境条件恶化等一系列城市地质问题，一定程度上制约了城市可持续发展和绿色城市建设（何军等，2022）。城市地质工作是城市规划建设的重要基础，贯穿于城市运行管理全过程，做好城市地质工作，对推进中国新型城镇化建设具有非常重要的显著意义和战略意义（张茂省等，2018）。中国 21 世纪之前城市地质工作尚未系统开展，主要是专项调查工作，比如水工环调查等 （何中发，2010；李烈容等，2012），直至 21 世纪才开始开展系统的城市地质工作，2002年上海、北京、天津、广州、杭州、南京 6 个城市开展了城市地质调查试点工作，开启了中国系统城市地质调查工作（程光华等，2014），2009 年完成了福州、苏州、厦门、徐州等28个城市的地质调查工作（姜素等，2018；柳文广等，2018；张茂省等，2018），并相继开展了京津冀、珠三角、长三角等重点城市群综合调查工作（张茂省等，2018）；随着《城市地质调查总体方案（2017 —2025年）》的出台，2018年开始开展以空间、资源、环境、灾害等多要素城市地质调查，雄安、长沙、中山、武汉、黄石等多个城市多要素城市地质工作相继完成（曹晖等，2019；沈军等，2021；马震等， 2022），标志着中国城市地质工作进入以城市需求和问题为导向（魏博月等，2020；王建伟等，2022；王纪昆，2023），服务于规划、建设和运行、管理全过程的新型城市地质调查阶段（张茂省等，2018）。

清远市清城区位于广东省中部，北江中下游，清远市最南端，是清远市政治、经济文化中心，距广州市区 60 km，属“广州半小时经济圈”和“珠三角 1 小时经济生活圈”。地理坐标为北纬 23°35′，东经 112° 59′，包括 4 个街道和 4 个镇，总面积为 1296 km²。作为紧邻广州的城市，同样随着城市不断发展出现了一系列城市地质环境问题，比如国土空间规划与自然资源管理因缺乏系统的城市地质成果支撑而导致城市部分规划区缺乏合理性；随着人口的增长，地表空间拥挤，而地下空间利用率低；清城区地质环境复杂，地质灾害频发以及过度开采矿产资源造成了严重的矿山地质环境问题等；这些不断出现的城市地质环境问题警醒着要加快补充完善清城区城市地质调查。依据 2018 年广东省自然资源厅印发的《广东省城市地质工作实施方案 （2018—2025 年）》，明确要求开展广州市、佛山市、河源市、中山市、惠州市、江门新会区、清远市清城区 7 个多要素城市地质示范工作。在清远市政府、清城区政府高度重视下，2020年开始开展清远市清城区多要素城市地质调查，2021年9月全面完成，在城市三维地质结构、断裂及地壳稳定性、城市地下空间、城市地质环境、城市地质资源以及城市地质信息集成、展示、查询及应用等方面取得主要成果，为城市发展规划、建设、管理与防灾减灾提供基础数据和科学决策依据，为广东省多要素城市地质调查工作提供示范。

1 清远市清城区地质工作概况

清远市清城区多要素城市地质调查工作围绕清城区城市发展战略和目前发展亟待解决的城市地下空间开发利用、断裂稳定性、岩溶塌陷、矿山地质环境等主要地质环境问题，以问题和需求为导向开展工作，结合清城区城市发展规划和城市建设重点，补充完善清城区综合性基础地质调查，对城市规划发展的重点区即燕湖新城、职教基地、高新区以及飞来峡镇4个区域开展高精度综合性区域基础地质调查，并结合清城区主要地质环境问题开展岩溶地面塌陷地质灾害、地下空间利用适宜性、主要断裂稳定性以及矿山地质环境评价 4 个专题研究。同时全面系统整合清城区公益地质、商业地质以及城市地质资料，建立了清城区综合地质数据库、信息管理平台，以及燕湖新城、职教基地和高新区重点区三维地质结构模型。

清远市清城区多要素城市地质调查全面收集了清城区内各类地质资料，收集利用钻孔25438个，完成地质钻探 224 个钻孔（总进尺为 11874.56 m），综合地质调查面积约 1296 km²，地质剖面测量 20 km，土样、水样、岩样采集约 1.3万件和大量物探工作等，取得了丰富的地质数据资料。项目紧紧围绕 “空间、资源、环境、灾害”等多要素，提交了1份总成果和10个专项成果。

2 城市地质特点

清远市清城区地处广东省粤北山地与珠三角冲积平原交接地带，其地质环境条件独特且复杂，本文根据清城区多要素城市地质调查成果，从城市地质环境条件、地质灾害特征和地质资源 3 个方面分析清城区城市地质特点。

2.1 城市地质环境条件

清城区原完成区域地质调查面积为 615.47 km²，仅占全区面积的47.49%，而区域性水文地质和工程地质调查工作基本缺乏，其区域地质调查程度极低，作为现代化城市，其区域地质是城市工程建设、城市空间规划、城市防灾减灾等城市发展建设工作的基础。本次研究补充完善清城区1.92万km² 的1∶5万基础地质调查、水文地质调查、工程地质调查，划定地层层序、工程岩组、含水岩组等区域地质的标准分层，为清城区城市地质提供地质标准；同时构建燕湖新城、职教基地和高新区共94.82 km² 的 1∶1 万三维基础地质结构模型、水文地质结构模型和工程地质结构模型，由传统的平面调查转为三维结构调查，其调查更为全面，地质成果表达更为直观、准确，为政府辅助决策、城市工程建设、城市地质灾害防治等提供快速、直观、立体的地质数据和地质支撑。

2.1.1 三维基础地质结构特征

清远市清城区在大地构造单元中属于羌塘— 扬子—华南板块中的武夷地块，地层出露较齐全，主要出露震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、白垩系及第四系。岩浆活动频繁，具有多期、多阶段活动的特点，以中酸性—酸性岩浆岩为主。清城区基础地质调查程度低，缺乏系统且标准的地层层序划分，本次研究重新厘定了清城区地层层序、侵入岩序列（图1），划分了 18 个地层层序以及 6 个侵入岩序列，建立了清城区地层划分标准。

通过对清城区40余条断裂的展布位置、规模和产状特征系统分析和研究，构建清城区以北北东向麦岗断裂组、北东向龙塘断裂组以及近东西向佛冈 —丰良构造岩浆岩带组成的“三角形”构造格架。且先后经历了郁南、加里东、海西、印支、燕山、喜马拉雅构造阶段，其中加里东、印支、燕山运动表现为强烈的造山运动，构造运动活跃，演化复杂，具明显的阶段性和继承性。

2.1.2 第四纪地层特征

清城区位于珠江三角洲平原与粤北山区交接地带，三水盆地北缘。第四系沉积以内陆河流沉积为主，广泛分布于江河两岸、江心滩和山麓前缘，主要在北江、潖江、大燕河等主要河流中心进行沉积，因此清城区第四纪地层以河流相、湖沼相沉积为主，岩性岩相及沉积物厚度多变，共有135个标准层 （苏和明等，2022）。厚度变化较大，物质组成复杂，横、纵变化快，厚度为0~60 m，第四系分布呈北厚南薄，大河两侧厚，支流薄。清城区第四纪地层由老至新依次为中—晚更新世冲积层（Qp^2-3f）、晚更新世冲积层（Qp^3f）、全新世冲积层（Qh^f）、全新世湖沼沉积层（Qh^s）、全新世洪积层（Qh^p）以及人工填土（Q^ml）和残积层（Q^el）2个特殊成因地层（师胜梅等，2022）。

清城区河流较发育，以北江为主，其古河道分布较多。而古河道变迁是不同阶段盆地演化的直接反映，清城区古河道变迁主要受断块差异升降、古气候变化影响，新构造运动使断块间的差异性升降运动，山前断裂活动增强，尤其是飞来峡断裂形成，致使古河道变迁行迹差异显著，清城区主要有中—晚更新世、晚更新世、全新世古河道，其变迁情况如图2所示。中—晚更新世古河道是北江在中— 晚更新世时期河道所在位置，主要流经飞来峡镇、东城街道、横荷街道—石角镇；晚更新世、全新世古河道基本一致，是北江和支流河道流经位置。这些古河道主要是砂砾卵石层，富水性强，结构松散，对基坑工程及地下隧道工程建设影响较大，尤其分布区域的基岩为可溶岩区域时，易诱发岩溶地面塌陷，是制约城市发展的主要地质环境问题。

2.1.3 工程地质条件

清城区岩石成因复杂、类型多样、工程性质差别较大，岩体工程岩组包括侵入岩岩性组、碎屑岩岩性组、红层碎屑岩岩性组、碳酸盐岩岩性组、变质岩岩性组、构造角砾岩与碎裂岩特殊岩类岩性组共 6大类型13个岩性组，土体主要有冲积、洪积、湖积、坡积、残积以及人工堆积5类；这些岩土体构建形成了清城区复杂的工程地质条件，存在 4 个城市建设中的工程地质问题，主要包括：低山丘陵及残丘区边缘陡变处存在崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害风险；中部城区岩溶区存在岩溶地面塌陷风险；平原区局部发育软土，存在地基不均匀沉降问题；东部及北部花岗岩地区球状风化、碎屑岩区、红层碎屑岩及变质岩区的软硬夹层及差异风化存在软硬不均匀地基问题。

工程建设适宜性是城市地质环境在工程建设上的适宜程度，是地质环境条件是否有利于工程建设施工，是城市规划、城市开发、城市工程建设的重要地质参考依据。清城区东部源潭镇东侧、西部及西南部龙塘镇西侧、石角镇中部及东侧平原、台地地区和中部凤城街道、东城街道、洲心街道及横荷街道岩溶塌陷危险性小地段为建设适宜区，面积为 396.91 km²，占比30.63%；北部飞来峡镇南侧、源潭镇中部、北侧、龙塘镇东侧、中部及南额，西南部石角镇东侧及南侧、中部东城街以低起伏丘陵地段和中部凤城街道、东城街道、洲心街道及横荷街道岩溶塌陷危险性中等地段为较适宜区，面积约474.85 km²，占比36.64%；北部飞来峡镇北侧、东侧，笔架山南侧高起伏低山丘陵地貌地段，东部及东南部源潭镇东侧、银盏林场东侧，中部飞霞山景区，西南部石角镇西侧北江西侧高起伏丘陵地貌为主地段及中部凤城街道、东城街道、洲心街道及横荷街道岩溶塌陷危险性大的地段为适宜性差区，面积约424.24 km²，占比 32.73%（图3）。总体上，清城区大部分面积是工程建设适宜区，有利于城市工程建设和城市发展。

2.1.4 清城区水文地质条件

清城区地下水类型较多，水化学类型复杂多样，地下水类型主要有松散岩类孔隙含水岩组、红层孔隙裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩裂隙溶洞水、浅变质岩类裂隙水、花岗岩类裂隙水共6 大类。地下水富水性总体为贫乏，其富水地段主要位于中部、西侧平原一带的北江两侧，主要为第四系松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙溶洞水。地下水矿化度一般小于 0.10 g/L，部分深埋较大的地下水由于水量小，循环条件差，矿化度大于0.3 g/L，红层盆地区地下水循环条件较差，矿化度可达 0.80～1. 00 g/L。水化学类型以 HCO₃-Ca、HCO₃-Ca·Na、 HCO₃-Ca（Mg+Na）、Cl·HCO₃-Ca（Na）、Cl·HCO₃-Ca· Na（K）、Cl·HCO₃-Na·Ca·Mg型为主。

清城区地下水的补给形式主要为接收大气降水的垂向补给，次为地表水、农田灌溉水回灌入渗及其他类型地下水越流侧向补给，补给强度受降雨量及形式、地势陡缓程度、岩石透水性、构造断裂、植被条件制约。地下水径流形式主要以潜水在裂隙及孔隙中径流，岩溶水多以管道式地下河及管隙形式集中径流；孔隙水则具有一定的潜水面在孔隙中缓流；基岩裂隙水在各种形式的裂隙中分散流径流。排泄方式主要排向地表江河及构造、断裂汇水带。

2.2 地质灾害特征

清城区地质环境复杂，地势东南部和北部多丘陵，大面积出露花岗岩、变质岩，风化强烈，同时受到人类工程活动影响，清城区以突发性地质灾害为主，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发，以小型规模为主。清城区地质灾害在时间上和空间上呈现明显规律性，时间多发于 5—6 月雨季，空间上多发育于低山丘陵地区，且多发育山区农村削坡建房、修（改）建公路等人类工程活动强烈地段。清城区总体以地质灾害低易发区、低危险区为主，地质灾害高易发区和高危险区主要位于飞来峡中部、源潭镇中部一带，这些地区大面积出露花岗岩或软硬相间的碎屑岩，易风化形成巨厚风化壳，在地形起伏较大的丘陵地区，因削坡建房、削坡修建公路等人类工程形成高陡边坡，在强降雨或连续降雨情况下，这些风化壳遇水易崩解，从而诱发崩塌、滑坡地质灾害。

2.3 优质地质资源

2.3.1 富硒土壤资源

硒是人体必须的微量元素，硒的适量摄入具有抗氧化、促生长、延缓衰老、预防心血管疾病、提高机体免疫力等生理功效，目前公认的最安全、最有效、最科学的补硒途径是食用富硒农产品。清城区飞来镇东部片区农用地土壤养分含量中等，土壤环境质量总体优良，大面积区域土壤富硒，其中无污染风险天然富硒土壤面积多达50.40 km²，Se含量为 0.50～1.92 mg/kg，平均值为 0.71 mg/kg；绝大部分农用地满足安全农产品生产的环境要求，具有绿色、无公害富硒农产品种植业广阔的发展空间。飞来峡镇在清城区城市空间规划中定位为以生态旅游和农业观光为特色的特色镇之一，而富硒土壤可用以开发天然富硒农产品，形成富硒产业，以促进农业增收、增效，助力飞来峡镇特色农业发展。

2.3.2 地热资源

清城区地热资源较为丰富，全区有地热（温泉） 矿产资源 5 处，其中 3 处为已开发利用。热储类型有沉积岩类和岩浆岩类，主要受断裂构造控制。其水化学类型以 HCO₃-Na 为主，属硅水、氟水、氡水，具有较高的理疗保健作用。清城区热水资源量丰富的地热田主要有银盏和社岗2处。银盏地热田水温 41～61℃，主要埋藏于银盏断裂地下 30～80 m 深度，赋存在中侏罗世二长花岗岩破碎带和岩石裂隙中；热矿水流量控制为411 m³ /d，推断为630 m³ /d，控制+推断为1041 m³ /d。热水富含对人体有理疗保健作用的元素和化合物，其中偏硅酸最高为100.48 mg/L，氟最高为 12 mg/L；社岗地热田水温为 55.3～57.1℃，主要位于社岗断裂地下 100～300 m 深度，赋存在白垩纪花岗岩的破碎带和岩石裂隙中，热矿水流量推断为868 m³ /d；热水中富含偏硅酸、氟和硫化氢，含量分别为 82.40～110.85 mg/L、16.61 mg/ L、0.661 mg/L，对人体有理疗保健作用。

2.3.3 地下空间资源

随着城市开发建设强度不断加大，地表土地供应日趋紧张，地表空间稀缺逐渐成为制约城市发展的主要因素，因此开发地下空间是城市再开发的必然需求，也是提高土地集约化和综合利用水平的必然要求。清城区可利用的地下空间资源丰富，可供合理开发的地下空间资源量达31.6亿m³，重点发展区域即燕湖新城（未来清城区城市中心）和职教基地区域 0~15 m 浅层可合理开发利用的地下空间资源为 1041.6 万 m³，次浅层（15~30 m）可合理利用地下空间资源为 1068 万 m³，次深层（30~50 m）可合理利用地下空间资源量为 1453 万 m³。其地下空间资源分布与地形地貌和城市建设用地规划密切相关，北部、东部和东南部多为山地和丘陵，城市建设用地较少，地下空间资源分布较少；中部北江两侧冲积平原和西南部多为平原、低缓丘陵地形，为主要城市建设用地，地下空间资源相对较丰富。清城区目前其主要地下空间开发利用区域位于凤城街道、横荷街道、洲心街道以及东城街道，主要利用为地下车库、道路隧道，以地下车库为主，分布于商业中心、区文化中心和商品房开发区，其地下空间开发利用程度极低；而清城区随着城市不断发展，地表土地日趋紧张，因此，其丰富的优良地下空间资源开发利用前景较大。

2.3.4 地质遗迹资源

清城区独特的地理位置、温暖湿润的气候环境、复杂奇特的地质背景，塑造出一系列个性鲜明奇险峻秀的高山峡谷、河流湖泊、赤壁丹霞、原始森林、溶洞温泉等类型多样，并各具特色的地质遗迹和景观。清城区共有12处地质遗迹资源，包括龙塘镇安丰村龙塘断裂组中枝牙鹰岭断裂剖面、东城金鸡岩岩溶地貌、石角镇马头山丹霞地貌、石角沙滩北江河积地貌、东城黄腾峡狭谷地貌、洲心伦洲岛堆积体地貌、东城天子山瀑布水体、北江水体地貌、东城牛鱼嘴瀑布水体、洲心飞霞山峡谷地貌、洲心飞来寺泥石流地质灾害、源潭镇赤狮坑村泥石流地质灾害。其地质遗迹资源类型丰富，既有兼具科学价值和观赏价值的基础地质遗迹资源，也有具有观赏价值的地貌景观遗迹资源，以及具有科普价值的地质灾害遗迹资源，经合理综合系统开发，可推动清远市全域旅游发展，从而助力清城区城市可持续发展。

3 主要城市地质环境问题

清城区位于广东省粤北山地与珠三角冲积平原交接地带，兼有山地、丘陵、平原地貌，地质环境条件复杂，加之城市人类工程活动频繁，为城市带来了许多地质环境问题，主要表现为5个方面（图4； 林玮鹏等，2021）：大面积碳酸盐岩可溶岩形成岩溶区，易诱发岩溶地面塌陷，制约城市工程建设；易风化的花岗岩形成的巨厚风化壳，易造成崩塌、滑坡地质灾害，威胁人民生命财产和安全；北江以及支流等形成的冲洪积第四系沉积物，多为富水砂砾层，制约城市工程建设；清城区露天开采非金属较多，早年开采过度以及不合理开发，严重破坏矿山地质环境，引发一系列矿山地质环境问题；清城区局部分布淤泥、淤泥质土等软土层，因抗压抗剪强度低，为城市工程建设带来许多复杂的环境岩土工程问题。

3.1 可溶岩与溶洞

清城区中部—西部北江冲积平原区内城市主要建设区大面积分布碳酸盐岩可溶岩，分布面积达 221.76 km²，占清城区面积的 17.11%，可溶岩分布面积较广范。可溶岩主要为隐伏状态，以覆盖型和埋藏型为主，面积约 220.77 km²，裸露型极少，面积约 0.99 km²；可溶岩岩性主要为泥盆系天子岭组 （D₃t）灰岩，其第四系覆盖层厚度 2.10~68.10 m，平均厚度 25.54 m，大部分为浅覆盖型，溶洞较为发育，见洞率达50.5%~53.3%，溶洞以多层为主，多达 11 层，单层溶洞 0.10~28.70 m，以 0.10~3.90 m 居多，部分 4.30~13.95 m，个别达 16. 00~28.70 m，平均高度 3.21 m。在北部东城街办的蟠龙村—潖江断裂、岭边断裂的断裂造迹线上以及下田心向斜、后江背斜、石板向斜、横田背斜、新洲角向斜、岭仔向斜等轴部及附近地带溶洞更为发育。清城区岩溶区岩溶强发育，而可溶岩富水性较好，其上覆第四系中富水性好的砂砾层分布广且较厚，为岩溶地面塌陷提供了有利的物质基础，在下部岩溶发育情况下，以及水动力条件变化或人为扰动等情况下，盖层土体在流水作用下会不断潜蚀、崩解、塌落，形成土洞，再不断扩大直至靠近地面，从而诱发地面塌陷地质灾害，威胁城市安全。

3.2 巨厚风化壳

清城区东部、北部大面积出露花岗岩，面积达 615.37 km²，占总面积的47.48%。在多雨和植被茂密的清城区，花岗岩极易风化，形成以砂质黏性土和砾质黏性土为主的巨厚风化壳，主要分布于清城区北东部飞来峡镇、东南部源潭镇至龙塘镇一带，分布范围广，厚度20~30 m，极少区域风化壳厚度＞ 30 m（图4）。风化壳一般具有遇水易软化、崩解特性，使岩土体强度急剧降低，在削坡建房、削坡修建公路等人类工程活动频繁地区，强降雨或持续性降雨等情况下易引发崩塌、滑坡、泥石流，威胁人民财产和安全；同时边坡、基坑和隧道开挖等施工过程中，因裸露时间过长或长时间被水浸泡，从而导致失水干裂和遇水软化，易造成施工事故，制约城市工程建设。

3.3 富水砂砾层

清城区地表水系发达，属珠江流域北江水系，丰富的地表河流冲洪积形成砂、卵石、砾石等富水性砂砾层，其主要分布于北江及支流等河流冲积平原、山前平原及古河道分布区域。岩性以中粗砂、砾砂、角砾、圆砾、碎石及卵石为主，总厚度 0.30~30.90 m，平均 7.63 m，厚度分布不均。该层结构松散，渗透系数大，透水性强，为主要含水层，富水。这些富水砂砾层结构复杂，夹杂许多砂层透镜体，厚度不均匀，在工程建设开挖过程中，一方面自然风干，短时间内失去自稳能力，断面就会发生坍塌； 另一方面砂砾层岩性比较松散，黏聚力低，受到机械开挖扰动后容易产生颗粒流动，易引发坍塌。因此，富水性砂砾层对基坑工程及地下隧道工程建设影响较大，尤其清城区中部东城街道、凤城街道及洲心街道砂砾层分布区域，下覆基岩主要以灰岩为主，岩溶较发育，上部松散岩类孔隙水与下部岩溶水联系密切，地下水条件复杂，易诱发岩溶地面塌陷，是城市工程建设施工需要重点关注的城市地质环境问题之一。

3.4 矿山地质环境问题

清城区矿业开发以非金属矿产为主，因早年过度以及不合理开发，遗留了许多矿山地质环境问题，严重破坏矿山地质环境、原始地形地貌景观、占用与破坏土地资源，尤以占用与破坏土地资源、地形地貌与景观破坏和矿山地质灾害为主（吴育新， 2017），清城区因矿山开采造成的占用与破坏土地面积共 15.87 km²，引发的矿山地质灾害有 47 处。这些矿山地质环境问题不仅破坏城市生态、影响生态景观，同时因矿山开采形成的地质灾害威胁人民生命和财产安全，制约清城区生态文明和绿色低碳城市建设。

3.5 软土

清城区软土分布范围较小，但主要分布于洲心街道与东城街道主要城市建设区。区内软土层主要为淤泥、淤泥质土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土与泥炭土等，厚度0.30~30.20 m，平均6.27 m，其中洲心街道中部以及东城街道南侧地段软土厚度大于 10 m。区内软土多呈流塑—软塑状态，天然含水量高，多为 55%～105%；天然孔隙比大，一般为 1.5～3. 0；饱和度接近 91%～100%，液限一般为 50%～80%；同时压缩性高，压缩模量为 1.18～3.75，以及抗剪强度低。软土的这些主要工程特性会导致已有建筑物沉降与变形，城市工程建设施工过程中桩位偏移、断桩、缩颈，基坑失稳、滑移或坑底隆起等，给城市建设带来许多复杂的环境岩土工程问题。

4 山前盆地型城镇城市地质调查工作思路

作为广东省多要素城市地质调查工作的七大试点城市之一，本文以清城区多要素城市地质调查思路分析山前盆地型城镇城市地质调查工作开展思路，主要分 5个层次（图5），为广东省其他相似地质环境条件的城市提供工作思路以及示范。

清远市清城区位于珠江三角洲平原与粤北山区交接地带，三水盆地北缘，兼有平原、丘陵、山地等多种地貌，复杂的第四系结构、地层、构造、工程地质、水文地质条件构成了清城区复杂的城市地质环境条件，不仅城市地质调查工作思路较复杂，其城市地质调查工作开展较为困难。而多要素城市地质调查工作不仅要求补充完善原来城市地质工作空缺，更为重要的是针对城市发展过程中的地质环境问题以及需求进行重点调查。

城市地质调查工作要求立足已有、避免重复、满足需求，因此工作前应开展区域地质、工程地质、水文地质、环境地质等资料收集，了解城市目前的地质工作程度、地质环境条件以及存在的主要制约城市发展的城市地质环境问题；另一方面，城市地质是以需求为导向，向各个政府部门进行需求调研，梳理清城区城市规划建设中地质需求和资源环境优势，分析清城区建设发展对城市地质的需求，清城区城市建设需求主要包括城市空间规划需要地质技术支撑、地下空间资源开发利用需探明三维地质结构、重大工程建设需查明地质禀赋条件和地质环境问题、城市防灾减灾需查明地质环境和地质灾害现状、全域旅游发展需摸清地质资源家底、生态文明和绿色低碳城市建设需开展矿山地质环境评价、城市智慧发展与管理决策需要搭建城市地质信息管理服务平台共7个方面的需求。基于以上思考，清城区城市地质调查工作思路分5个层次：

与发达城市不同，清城区城市地质调查程度极低，基本的1∶5万区域地质调查未全覆盖，水文地质和工程地质调查基本未开展，因此清城区多要素城市地质第一个层面就是补充完善清城区基础地质、工程地质、水文地质综合性区域地质调查，为城市空间规划提供地质支撑，为重大工程建设查明地质禀赋条件，为城市发展查明基础地质环境条件。

第二个层次，依据城市空间规划发展，突出重点，新区优先，分一般区和重点区开展不同程度的调查工作，作为清城区未来中心城区的燕湖新城、科教中心的职教基地、重点工业发展的高新区和特色农业镇的飞来峡镇，为城市地质调查重点区，燕湖新城、职教基地、高新区均以城市发展为重点，因此其重点开展高精度三维地质调查，构建三维地质结构模型，助力各区城市工程建设和发展；特色农业镇的飞来峡镇工作重点是开展土地质量地球化学专题调查，查明富硒优质土壤资源，助力飞来峡镇发展特色农业；一般区以填补空白，开展小比例尺基础调查为主。

第三个层次是在综合地质调查的基础上，查明城市主要地质环境问题，通过以往地质成果综合研究以及结合清城区各政府部门的需求，清城区主要的地质环境问题包括断裂与地壳稳定性、地质灾害问题、地下空间安全问题、矿山破坏地质环境问题以及影响城市工程建设的不良工程地质体，加强这些地质环境问题调查，提高城市安全保障水平。

第四个层次是针对清城重大地质环境问题和重要优质资源开展专题研究和专题调查；一方面，清城区存在构造复杂、可溶岩分布广泛、地下空间地质条件复杂、矿山地质环境破坏严重 4 大主要地质环问题，针对这些地质环境问题开展专题研究； 另一方面清城区正在统筹创建全域旅游，而地热资源、地质遗迹资源等优质资源丰富，需求大，因此，针对地质遗迹资源和地热资源开展专题调查，推进全市全域旅游发展。

第五个层次是在各项地质调查的基础上，结合已有地质资料的整合和标准化，采用网络通信、遥感解译（RS）、海量数据储存、数据库、互联网等高新技术，构建清城区城市地质数据库和信息服务与决策支持系统，实现清城区地质数据的一体化管理，为城市规划、建设与管理提供基础数据和决策依据。

5 未来研究方向

清城区已完成基础城市地质调查工作，而城市地质调查工作是为城市发展和建设提供基础地质支撑和服务，目前围绕城市规划、重点工程建设、城市防灾减灾、地质遗迹资源、优质土壤利用、废弃矿山生态修复等方面，及时推广清城区多要素城市地质成果应用，但仅是城市地质成果的初步应用，因此如何将城市地质调查成果从这6方面更加有效应用于城市的建设和发展（表1），是清城区城市地质工作未来研究的重点。

5.1 服务于清城区城市空间规划

城市地质工作是聚焦城市规划，目前清城区地质灾害易发分区、城市地质环境条件、地下空间适宜性评价等成果，为《清远市国土空间总体规划 （2020—2035年）》中清远市中心城区规划提供了基础地质数据，以及为土地资源合理利用提供科学依据。其成果应用层次较浅，且与城市规划建设结合不够密切，相互融合不够，存在“两张皮”现象，因此，如何将城市地质成果与城市规划紧密结合、无缝融合，真实有效的服务于城市空间规划，是清城区未来城市地质工作重要研究防治。

5.2 服务于重点工程建设

结合高新区需求，本次研究为高新区百嘉工业园、光电产业园等 7 个工业园区提供了工程地质报告以及工程地质特征以及工程建设适宜性，并提出了各工业园工程建设规划和管理建设建议。另外为清城区城乡建设管理局、清城区代建项目管理中心等政府部门提供了重点工程的基础地质、工程地质、水文地质等基础地质数据以及钻探数据，为其勘察提供详细的基础数据，提前预判重点建设工程区域地质环境问题，以及减少部分钻探勘察工程。

成果应用过程中，因城市地质信息平台建设不够完善，地质数据尤其是大量的地质钻探数据未及时进行更新，导致城市地质调查成果普及程度低，获取成果数据困难，很大程度上阻碍了城市地质成果数据服务于重点工程建设，因此，如何加强城市地质数据的普适性和快速更新数据是城市地质工作服务于城市重点工程建设的未来研究方向重点之一。

5.3 服务于清城区城市防灾减灾

清城区因大面积分布的易风化花岗岩以及可溶岩，其崩塌、滑坡等突发性地质灾害和地面塌陷地质灾害多发。本次总结和研究了地质灾害发育规律划分了易发区、风险区以及岩溶地面塌陷风险区，为清城区地质灾害防治提供基础资料以及针对性的防治措施及建议，直接靶向地质灾害薄弱区，精准指导汛期地质灾害应急以及地质灾害防治，提升地质灾害应急能力和防治能力。而本次工作中地质灾害调查精度为 1∶5 万小比例尺调查，目前广东省防灾减灾工作需要1∶1万镇级大比例尺的风险调查，其现有成果已无法满足现在清城区地质灾害防治工作，因此开展清城区 1∶1 万镇级大比例地质灾害风险调查是城市地质工作未来调查方向，更精准的保障人民生命财产安全和支撑地方政府地质灾害防治管理工作，助力清城区城市防灾减灾。

5.4 服务于清城区废弃矿山生态修复

据统计，清城区有 84 个废弃矿山，这些废弃矿山不仅占用大量土地资源（占用15.87 km²），同时破坏了城市的生态环境。而清城区作为“广州半小时经济圈”城市，其城市发展需要土地空间、丰富的旅游资源等等，而清城区存在大量的废弃露天矿山，这些矿山经过生态修复和合理综合利用，可提供优质的土地空间以及旅游资源等，缓解城市用地紧张，为城市发展提供资源，同时能够修复其生态环境。本次研究综合矿山所处地理位置、交通情况、经济发展、空间规划等因素，对 84 个废弃矿山分片区提出综合治理和利用建议。现为清远市矿业公司提供了5个废弃矿山生态修复治理和综合利用方案，取得初步成效。废弃矿山生态修复和综合利用，不仅助力清城区废弃矿山生态修复，同时将废弃矿山变废为宝，推动清城区绿色生态文明建设和城市可持续发展。因此，单个废弃矿山的生态修复和合理综合治理利用方案的研究，是未来城市地质主要研究方向。

5.5 服务于清城区地质遗迹资源开发与管理

清城区具有丰富的地质遗迹资源，共有 12 处。比如拥有大面积且较为典型的丹霞地貌，尤以马头山最为典型，在珠江三角洲一带少见，以陆相红层为主，发育陡崖坡等奇险地貌。团队以马头山为基础，建立了清远市马头山地球科学科普教育基地，是清远市首个、广东省第二个地球科学科普教育基地，为清远市开展科普教育提供良好的宣传场所，为市民了解地球科学知识提供实地体验，健全清远市地质科普工作。但存在省道、高速公路等重要交通工程从丹霞地貌区通过，对地貌景观破坏较为严重，同时还有许多地质遗迹资源未被列入保护区和未被挖掘开发，这些地质遗迹资源经合理开发，不仅为人民精神文明建设提供场所，同时助力清远市全域旅游发展，推动城市经济建设。因此如何保护、合理开发和管理地质遗迹资源是清城区城市地质工作未来重要研究课题。

5.6 服务于清城区优质土壤的利用

硒是人体必须的微量元素，适量硒的摄入具有抗氧化、促生长、延缓衰老、预防心血管疾病、提高机体免疫力等生理功效。中国是一个缺硒国家，大部分人缺硒，食用富硒农产品是公认的最安全、最有效、最科学的补硒途径，因此富硒农产品开发前景大。飞来峡镇西北部和东南部有两处富硒且土壤质量无风险或风险可控的优质土壤区域，目前已将其中一处与清远市自然资源局清城区分局对接，并提供天然富硒土地划定成果报告，经推荐，将飞来峡东南部螺塘村成功申报广东省首批天然富硒土地，为当地富硒特色产业发展赢得了开门红。后续继续发展富硒农作物种植产业以及进一步挖掘富硒优质土地资源，可指导当地特色农业发展，助力当地富硒特色产业发展，服务于飞来峡镇“美丽乡村”建设，因此进一步挖掘富硒优质土壤资源以及推进其后续发展，使得城市地质成果能够真正推动城市经济发展，是未来城市地质的努力方向。

6 结论

（1）清城区以需求和问题为导向，以资料收集整理、多部门需求和多专业综合调查为抓手，坚持 “突出重点、新区优先、立足已有、避免重复、满足需求、空间上平面分区、垂向分层”的原则，围绕“空间、资源、环境、灾害”等开展多要素城市地质调查。

（2）清城区地质条件、工程地质特征、水文地质特征复杂，崩塌、滑坡等多突发性地质灾害，总体地质环境条件复杂。但清城区地质资源丰富，主要有丰富的富硒土壤、地热资源、地下空间资源、地质遗迹资源等。

（3）清城区存在5个方面的地质环境问题：大面积岩溶发育，岩溶地面塌陷易发；巨厚风化壳易诱发崩塌、滑坡等突发性地质灾害；不均匀分布的富水砂砾层；矿山地质环境问题；软土层为城市工程建设带来许多复杂的环境岩土工程问题。

（4）如何更加有效服务于城市建设和发展是清城区城市地质工作未来主要研究方向，主要包括 6 个方面：如何将城市地质成果与城市规划紧密结合、无缝融合；如何加强城市地质数据的普适性和快速更新数据；加强清城区 1∶1 万镇级大比例地质灾害风险调查；单个废弃矿山的生态修复和合理综合治理利用方案的研究；如何保护、合理开发和管理地质遗迹资源；进一步挖掘富硒优质土壤资源以及推进其后续发展。

致谢 研究工作中得到了广东省佛山地质局刘建雄、李文辉、广东省地质局第四地质大队揭江、广东省地质调查院林小明、中国科学院广州地球化学研究所陈怡伟等多位专家对野外工作的悉心指导，以及帮忙解决研究过程中遇到的困难和问题。中国地质大学（武汉）王焰新院士、广东省地质调查院许汉森、中国地质科学院岩溶地质研究所雷明堂、深圳地质局张明、金亚兵、广东省地质灾害防治协会张建国、广东省地质学会林希强、中山大学侯卫生、中国地质调查局南京地质调查中心葛伟亚、中国地质调查局武汉地质调查中心赵信文、广东省地质调查院张源、广东省地球物理勘察大队孙跃军等专家对文章的论述提供了宝贵的建议，在此一并表示感谢。

参考文献