實(shí)習(xí)4鉆孔地質(zhì)編錄與鉆孔地質(zhì)剖面圖的編制1

1、實(shí)習(xí)4鉆孔地質(zhì)編錄與鉆孔校正4. 1實(shí)習(xí)目的要求通過計(jì)算、填制焦家金礦120號勘探線ZK42地質(zhì)記錄表，繪制鉆孔柱狀圖。 在此基礎(chǔ)上掌握巖心鉆孔地質(zhì)編錄的內(nèi)容及要求，通過實(shí)際操作學(xué)會巖心地質(zhì) 編錄方法，特別掌握巖心采取率、換層深度的計(jì)算及繪制鉆孔柱狀圖方法。以焦家金礦ZK42鉆孔地質(zhì)記錄表和測斜資料為例，棠握鉆孔彎曲校正方法， 特別字握編制鉆孔地質(zhì)剖面的基本方法。在實(shí)習(xí)過稈中，鼓勵學(xué)牛采用軟件繪制（如中國地調(diào)局開發(fā)的Memapgis） 相關(guān)圖件。建議學(xué)時：46學(xué)時4. 2方法原理鉆探工程是査明深部礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、品位變化和賦存部位的重要手段之一, 在實(shí)際生產(chǎn)工作中，鉆孔也是最為常用探礦工程之一

2、。因此鉆探地質(zhì)編錄工作必 須認(rèn)真負(fù)責(zé)，使編錄工作在最大限度內(nèi)反映客觀地質(zhì)情況，為礦區(qū)的正確評價提 供可靠的地質(zhì)依據(jù)。4. 2. 1鉆孔類型及其運(yùn)用在鉆探中，鉆孔軸線應(yīng)盡可能垂直于礦體的頂、底板穿過礦體，這樣才能了 解礦體變化最大的方向的情況。鉆孔軸線與鉛直方向的夾角稱為天頂角。按照天頂角的不同，可鉆孔分以下 類型：1、直孔（鉛直鉆孔）直孔是沿鉛直方向鉆進(jìn)的鉆孔。即天頂角為零度。直孔的施匸技術(shù)較簡單， 鉆進(jìn)效率高，因而是鉆探中最常使用的工程。實(shí)際工作中，凡有可能用直孔的， 都應(yīng)盡可能采用直孔。它一般適用于傾角不大于45。的礦體。2、斜孔鉆孔柚與鉛直方向有一定的夾角的鉆孔叫斜孔.這種鉆孔，施工技術(shù)

3、較直孔 復(fù)雜，天頂角越大，施工技術(shù)越復(fù)雜。當(dāng)?shù)V體傾角較陡時，如使用直孔，不能保證鉆孔垂直于礦體的頂、底板方向穿過礦體，茯至有可能使鉆孔從礦體上盤滑過 而打不到礦體，此時必須用斜孔。一般說，斜孔適用于傾角大于45。的礦體。在 設(shè)計(jì)鉆孔天頂角的大小時，應(yīng)視地質(zhì)條件、鉆孔深度、鉆機(jī)性能及操作技術(shù)等因 素綜合考慮，一般不超過25。3、定向孔鉆孔在施工所允許的彎曲范圍內(nèi)，天頂角隨著孔深逐漸變化的鉆孔，叫定向 孔。使用這種鉆孔的好處在于可使鉆孔以理想的角度穿過礦體。定向孔的施工更 加困難，一般較少運(yùn)用。在鉆孔設(shè)計(jì)時，應(yīng)使天頂角小于25。,鉆孔軸線與礦體的頂板的夾角大于45。, 盡可能使鉆孔沿礦體厚度方向穿

4、過礦體。4. 2. 2鉆探野外地質(zhì)編錄鉆探地質(zhì)編錄是根據(jù)巖心、巖粉以及各種測最數(shù)據(jù)（孔斜測量、電測井）等 進(jìn)行的。由于在鉆孔中所搜集的資料遠(yuǎn)不如坑探編錄搜集得全而、完整，而且也 不便于進(jìn)行檢査和補(bǔ)充，所以在編錄時更要及時、仔細(xì)、認(rèn)真。回次巖芯順序號 回次巖芯總塊數(shù)巖芯放入巖芯箱待涼干后，各段巖心必須用特種紅油筆或用油漆對巖芯自上 向下順序編號。凡是巖芯長度5cm需進(jìn)行編號，格式為回次號3如：巖芯編號7三，表示該巖芯為第7回次，該回次共包括66塊巖芯樣品，本件樣品為第3塊巖芯樣品。1、現(xiàn)場地質(zhì)編錄現(xiàn)場地質(zhì)編錄是指在機(jī)場或巖芯庫的地質(zhì)編錄工作，簡述如下： 核對班報(bào)表及巖芯紀(jì)錄?，F(xiàn)場地質(zhì)編錄必須及時

5、，編錄前先對施工單位 的原始編錄班報(bào)表進(jìn)行逐項(xiàng)檢査Z后，按鉆孔野外地質(zhì)記錄表逐項(xiàng)填寫，要求數(shù) 字準(zhǔn)確，內(nèi)容全而，術(shù)語確切，實(shí)審求是地反映地質(zhì)現(xiàn)象。班報(bào)表與巖芯票的核 對，對班報(bào)表中有關(guān)重要數(shù)據(jù)、孔號、回次、孔深進(jìn)尺、巖芯長度及編號、殘留 巖芯進(jìn)行檢查核對，同時檢查巖芯有無顛倒、混亂現(xiàn)象。對破碎的巖芯盡可能按 節(jié)理面及機(jī)械破碑張開面構(gòu)成回次完整巖芯。要求巖芯長度每回次丈最誤差不得 大于5cm,礦芯長度誤差不得大于3cm,否則地質(zhì)編錄人員有權(quán)更改班報(bào)表及巖 芯票。巖心劈樣后應(yīng)將保留的那一半巖芯用油漆寫上原編號。 初步鑒定巖性，分層并進(jìn)行地質(zhì)描述按不同的巖性、不同的礦層或礦石類型進(jìn)行分層記錄描述（不

6、按逐個回次描 述）。例如：圖41為一整箱巖芯，共提鉆七個回次，經(jīng)初步鑒定分為八層，逐層 順序如下：第一層紫紅色礫巖第二層石英巖第三層赤鐵礦絹云母石英片巖第四層磷塊巖第五層電氣石絹云母片巖1 3巖芯編號為1-2-5 644巖芯編號為2- 3-6 9巖芯編號為3- 4-93巖芯編號為4-53 44 3巖芯編號為5-7-44巖芯編號為7羋4lm巖心巖心排列 方向0巖心隔板第八層泥質(zhì)大理巖圖41巖芯排列順序示意圖 測量巖心軸夾角當(dāng)巖心是成層巖石時，就要測量巖層的層理或?qū)用媾c鉆孔中心軸線的夾角, 以便為求得巖層之產(chǎn)狀提出參考。5由于鉆孔通常是彎曲的，即使巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定不變，在鉆孔各部位巖心上所呈 現(xiàn)出的巖

7、層傾斜線與中心軸的夾角（a）,也因鉆孔頂角的變化而不同，故巖層產(chǎn) 狀是不能直接度量的，只有配合地表產(chǎn)狀及其它資料，才能確定其產(chǎn)狀。求a 角時，一般是用量角器或羅盤直接在巖心上量出，或找出巖心上同一層紋最高點(diǎn)（A）與最低點(diǎn)（B）之差值H,利用已知巖心直徑D經(jīng)計(jì)算得，當(dāng)鉆孔無方位角變化時，在垂直巖層走向的剖面圖上，可以求出巖層的傾角 （圖42）在野外常用的是使用量角器測量巖芯軸夾角（圖43）圖43量角器測量示意圖 巖芯采取率的計(jì)算巖心采取率，是指某一孔段內(nèi)所取得的巖心長度與該段進(jìn)尺長度的白分比。 一個鉆進(jìn)回次的采取率，稱為回次采取率：按巖性分層計(jì)算的采取率稱為分層采 取率。巖心采取率的計(jì)算，除了水

8、文地質(zhì)、工程地質(zhì)等的特殊要求之外，一般只計(jì) 算分層采取率，礦層（包括含礦層：、礦化蝕變帶）及其頂?shù)装澹?5米）要計(jì) 算回次采取率。特別是分層所在的回次應(yīng)計(jì)算回次采取率，對回次的殘留巖芯（或 進(jìn)尺）推斷是否合理，如有不合理的應(yīng)及時改正。凡是普査孔和控制孔，對礦區(qū) 內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造和礦層及礦化帶應(yīng)按回次計(jì)算采取率，以便研究構(gòu)造和檢査是否打礦 到礦體。（采取率的質(zhì)量檢査驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)仍按巖心鉆探規(guī)程及金剛石巖心鉆探操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行）。巖芯采取率的計(jì)算，應(yīng)以實(shí)際鉆進(jìn)的固體巖層為計(jì)算的對象，浮土、巖粉、 坍塌物及天然空洞的進(jìn)尺等不參加采取率的計(jì)算。（1）回次巖心采取率的計(jì)算a.無殘留巖芯時，巖芯采取率按下式計(jì)

9、算N =2x100%。b有殘留巖芯時，按下式計(jì)算，N=X100%,即：即：N巖芯L + D2-D1采取率=本回次提取巖芯長度（包括上回次殘留巖芯長度）本回次進(jìn)尺+上回次殘留進(jìn)尺長度-本回次殘留進(jìn)尺長度°式中：N：回次巖芯采取率1：本回次提取的巖芯總長L：本回次進(jìn)尺數(shù)（m）D1：本回次殘留進(jìn)尺長度D2：上回次殘留進(jìn)尺長度在未進(jìn)行殘留巖心測最，或殘留巖心測最不準(zhǔn)時，某個回次因有殘留巖心， 使其巖心長度大丁進(jìn)尺時，殘留巖心處理方法可參照下而兩種辦法進(jìn)行。a. 在巖心完整時，以本回次巖心采取率為100% ,將超出部分推到上回 次計(jì)算，如繼續(xù)超出還可繼續(xù)上推，一般不能上推五個回次。如繼續(xù)超出，

10、應(yīng)尋 找其原因，再作處理。如巖心破碎或?yàn)樯盃?、粉狀和不在同一巖性中鉆進(jìn)而用 反循環(huán)取心工具采取的巖心，一般不能上推。b. 允許同一巖性段五個回次之內(nèi)進(jìn)尺長度之和大于或等于相同回次巖心長 度之和，然后計(jì)算回次平均釆取率。具體處理方法是：進(jìn)尺數(shù)不變，修改巖芯實(shí) 長數(shù)字，將回次巖芯采取率超過100%的部分（即巖芯實(shí)長比回次進(jìn)尺多出的部 分），依次往上一回次推。若上一回次的巖芯實(shí)長由于加上推上來的巖芯長比進(jìn) 尺數(shù)大，回次巖芯采取率乂超過100%時，則繼續(xù)往上推，直到消滅為止。（2）分層巖芯采取率的計(jì)算分層巖芯采取率 £N=» xlOO%H2H1本層巖芯長度本層終11 褲哎-本層上界

11、深度xlOO%式中：ZN：某分層巖心采取率II：某分層各回次取出的巖芯總長H2：某分層下界孔深H1：某分層上界孔深采取率的計(jì)算一律采用取整數(shù)位，小數(shù)點(diǎn)后一位四舍五入。 鉆孔彎曲度測最鉆孔彎曲是由于地質(zhì)和機(jī)械操作等因索的影響，在鉆進(jìn)過程中使鉆孔軸線逐 漸偏離原設(shè)計(jì)位置，產(chǎn)生了天頂角和方位角的變化。用來測量鉆孔的天頂角和方 位角的儀器叫測斜儀。圖4-4鉆孔空間位置圖天頂角（6）：鉆孔中某測點(diǎn)的鉆孔軸線 的切線與鉛垂線所夾的角（圖4-4）o方位角（a）：鉆孔中某測點(diǎn)在水平投影 而上，通過該點(diǎn)的鉆孔軸線的切線與子午線 間的角度（圖4-4）o鉆孔彎曲度測暈主耍是了解鉆孔在地下 的空間位置是否符合設(shè)計(jì)要求

12、。當(dāng)鉆孔彎曲 度超過規(guī)定時，不僅使綜合編錄及儲星計(jì)算 增加困難，共至使鉆孔資料無法利用。所以， 為防止鉆孔過度彎曲和了解鉆孔彎曲情況， 必須按規(guī)定進(jìn)行彎曲度測量，以掌握鉆孔鉆進(jìn)情況和校正有關(guān)地質(zhì)成果。鉆孔鉆進(jìn)過程中，鉆孔彎曲度測量一般要求直孔每隔50-lOOm測量一次； 若鉆孔彎曲較大，當(dāng)孔深超過200m以上或是斜孔時，要求每隔25-50111系統(tǒng) 測量天頂角及方位角。鉆孔彎曲度要求可根據(jù)具體情況與施工單位研究確定，一 般是每百米不大于2。 計(jì)算換層深度換層孔深計(jì)算方法：1. 在一個回次內(nèi)巖層換層有下列兩種情況。（1）當(dāng)回次采取率不足100%時，其計(jì)算公式為：無殘留巖芯時巖層的換層深度=本回次

13、末的累積進(jìn)尺一本回次分層下部巖芯長度一巖芯采取率或：巖層的換層深度=匕回次末的累積進(jìn)尺深度+本回次分層上部巖芯長度 一巖芯采取率有殘留巖芯時巖層的換層深度=上回次終止孔深一上回次殘留進(jìn)尺長度十本回次分層上部巖芯長度-本回次巖芯采取率-或：巖層的換層深度=本回次末的累積進(jìn)尺一本回次分層下部巖芯長度一巖 芯采取率（2）當(dāng)回次采取率等丁- 100%時，按下列公式：換層孔深=上回次終止孔深一上回次殘留巖芯長+本回次上層巖芯長。2、兩個回次間換層，有以下兩種情況：（1）當(dāng)換層回次采取率不足100 %時，計(jì)算公式為：換層孔深=上回次終止孔深一上回次殘留巖芯長+ 上回次巖芯長+上回次殘留巖芯長上回次采取率（

14、2）當(dāng)換層回次采取率為100%時，計(jì)算公式為：換層孔深=上回次終止孔深一上回次殘留巖心長3. 空回次換層時，計(jì)算公式為：換層孔深=上回次終止孔深十空回次進(jìn)尺的二分之一（是否二分之一，可根 據(jù)具體情況而定）。換層孔深的計(jì)算方法和采用的公式目前較多，只要符合實(shí)際情況和計(jì)算準(zhǔn)確 也可采用其他計(jì)算公式和方法。4. 2. 3鉆孔柱狀圖的編制根據(jù)鉆孔地質(zhì)記錄的巖性分層進(jìn)行綜合描述,參照圖4-5格式和統(tǒng)一圖例（國 標(biāo)GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例）編制鉆孔柱狀圖。比例尺的選擇應(yīng)視具體情 況而定，以能清楚地表示主要地質(zhì)現(xiàn)象為淮，一般為1 : 200-1 : 500o為了突出 重要部分，增加1 ： 50或L 2

15、0的含礦體柱狀圖，對于構(gòu)造簡單，巖性單一， 而厚度較大的用巖可可用縮減法表示，對縮減部分可在柱狀圖花紋屮用斷開線表 示，并在斷開線間減去縮編的米數(shù)。鉆孔柱狀圖的內(nèi)容，一般包括，層序號、換層深度、接觸而與巖芯軸夾角、 巖性描述、分層孔深、采取率、含礦帶柱狀圖、取樣情況、分析結(jié)果、簡易水文 及放射性測量、鉆孔彎曲度測星、孔深測星及圖簽等內(nèi)容。對所有的鉆孔柱狀圖 均應(yīng)著墨。X X 決h區(qū)ZK13O8松孔竝狀圖（局部）4. 2. 4鉆孔剖面圖的編制在編制剖而圖之前，應(yīng)對鉆孔測斜資料進(jìn)行核對和檢査，然后根據(jù)這些資料 編制鉆孔投影圖。編制該圖的方法有多種，實(shí)習(xí)介紹利用三角函數(shù)做圖方法。建立計(jì)算法的依據(jù)應(yīng)用

16、計(jì)算器繪制鉆孔剖面是根據(jù)鉆孔在剖面上的兒何要素與鉆孔的實(shí)際兒 何要素之間的關(guān)系，用垂直和水平長度（縱橫座標(biāo)）確定鉆孔軌跡在剖面上位置。 當(dāng)橫剖面垂直于巖層走向時，鉆孔一次測斜的影響進(jìn)尺長度為AB、鉆孔天頂角 為a、鉆孔實(shí)際方位與剖而方位之間夾角為，根據(jù)這3個野外測制的要素求出 影響長度的鉛垂投影長AO,沿剖面方位的水平投影長OBC和偏離剖面水平長 BCc根據(jù)上而3個己知數(shù)據(jù)，求3個未知數(shù)據(jù)，如圖46所示，即可得出數(shù)學(xué) 計(jì)算式：圖4-6鉆孔幾何要素示意圖AO=ABxcosa：OC = OBxcos；BC=OCxtagOo應(yīng)指出的是，鉆孔偏曲測量影 響長度是根據(jù)不同鉆孔類型決定 的。斜孔一般每50

17、m測斜1次， 直孔每100m測斜一次，所以，繪 制鉆孔軌跡要求計(jì)算沿剖面累計(jì) 鉛垂投影長、沿剖面方向的累計(jì)水 平長和偏離剖而的累計(jì)水平長。鉆孔剖面圖的繪制（1）剖面鉆孔軌跡的繪制用校正后的鉆孔數(shù)據(jù)累計(jì)鉛垂長和沿橫剖面累計(jì)水平長兩組數(shù)據(jù)，得出相應(yīng) 各點(diǎn)。把這些點(diǎn)用圓滑曲線連接起來，就得到剖面上經(jīng)校正后的鉆孔軌跡。（2）平面軌跡的繪制用校正后的鉆孔數(shù)據(jù)沿橫剖面方向累計(jì)水平長和偏離剖面累計(jì)水半長兩組 數(shù)字得出的相應(yīng)點(diǎn)，用圓滑曲線連接這些點(diǎn)可得出鉆孔在平面上的軌跡。在半面 圖上一般不將全部鉆孔投影線繪出，只繪礦層中點(diǎn)等特殊點(diǎn)的投影。（3）地質(zhì)界線點(diǎn)的投影地質(zhì)界線點(diǎn)的投影計(jì)算，首先要確定該點(diǎn)落在哪個孔段

18、，也就是要確定用于 計(jì)算的傾角、方位角的數(shù)值。然后，確定該點(diǎn)距計(jì)算孔段上控制點(diǎn)的距離，以便 計(jì)算坐標(biāo)增量。最終地質(zhì)界線點(diǎn)投影按測點(diǎn)量取分界位置即可。4.3實(shí)習(xí)材料經(jīng)山東省某地質(zhì)隊(duì)在焦家金礦開展3年期普査探礦匸作，探獲金333+334 資源量共計(jì)20噸，達(dá)大型金礦規(guī)模。普査階段探礦工作共計(jì)布設(shè)勘探線5條，槽探施工14000余方，鉆探施工 14210米，工程質(zhì)量符合國家?guī)r心鉆探規(guī)程規(guī)范要求。其中120線ZK42號 鉆孔測斜結(jié)果豈記表如表4-1所示，地質(zhì)記錄農(nóng)如表4-2所示。表4-1 ZKii測斜結(jié)果登記表測點(diǎn)號測戢孔深（m）鉆孔傾角（度）鉆孔方位角（度）控制深度（m）至開孔089120150861

19、222100841273150831314.4實(shí)習(xí)步驟1、根據(jù)實(shí)習(xí)資料表43中ZK42號鉆孔地質(zhì)記錄表內(nèi)容，應(yīng)用前述鉆孔巖芯 編錄原理，填寫、完善ZK42地質(zhì)記錄表（表4-3）«2、填寫完成實(shí)習(xí)資料中ZK42測斜結(jié)果巻記表（表4-1）：在此基礎(chǔ)上，運(yùn) 用三角函數(shù)法，完成鉆孔校正點(diǎn)坐標(biāo)增量計(jì)算表（表4-2）o3、在表44中，繪制ZK42號鉆孔柱狀圖。4、結(jié)合實(shí)習(xí)2附圖21中焦家金礦地形資料，繪制ZK42號鉆孔剖面圖。5、中國地調(diào)局開發(fā)的Memapgis軟件，己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鉆孔編錄與柱狀圖繪制的 數(shù)字化，幣個流程可以在野外采用掌上電腦完成，相關(guān)軟件與詳細(xì)操作流程、視 頻均可在中國地調(diào)丿官方網(wǎng)

20、站上免費(fèi)下載，鏈接地址為：http:/v表4一2鉆孔校正點(diǎn)坐標(biāo)增量計(jì)算表測斜資料剖而線與鉆孔偏斜（P）控制深度（m）控制深度（/）校正點(diǎn)計(jì)算值備注深度（m）方位角（卩）傾角（«）tl至hAx£xyz£z12345678910111213141545實(shí)習(xí)思考題1、設(shè)計(jì)鉆孔時，直孔、斜孔及定向孔分別在何種情況下適用？2、鉆孔編錄中，如何測星節(jié)理產(chǎn)狀？3、ZK01號樣品在X回次末巖芯長0.35111,在相鄰的Y回次上部巖芯長度為0.45m,其中X回次孔深112.61至115.61m,進(jìn)尺3m,巖芯長度為2.40嗎、,采 取率為80%,第Y回次115.61至117.61m

21、,進(jìn)尺2.00m,巖芯長1.20m,采取率 為60%,求ZK01號樣品代表長及相當(dāng)孔深。14表4 3 ZICc地質(zhì)記錄表回弋進(jìn)尺巖礦芯分層標(biāo)志面與 巖芯軸夾角(度)地質(zhì)描述樣品與標(biāo)木編號備注(及分層注記)至計(jì)長度(m)殘留(m)采取率(%)分層孔 深(m)假厚度(m)巖芯長(m)采取率(%)12345678910111213141510.000第四系1324.207.903.702.901.076 4637.9012.404.504.104124015.503 102901.96515501&703.203.00618.7023.504.804.50723.502

22、8.204.704.20828.2031.703.502.80斜長角閃巖931.7035.704 004.101035.7039 203.503.601139.2043.204.003.761243.20047.204.003.651347.2051.204.003.602.314151451.2055.204 003.9071555.2059 204 003.501.6671659.2063.204 003.7071763.2067.204.003.80黃鐵絹英巖化混合巖1867.2071.204.003.90化斜長角閃巖1971.2075.704.503.402075.7080 204.505 00表43 ZBCc地質(zhì)記錄表回次進(jìn)尺巖礦芯分層標(biāo)志面與巖芯軸夾角(度)地質(zhì)描述樣品