范文一:钻探编录
[培训] 钻探编录知识 [复制链接]
后勤部长
Official team
有事请联系论坛其
他管理人员,谢谢!
UID
4812
积分
26696
最后登录
2011-8-28
铜板
711 个
? 串个门
? 加好友
? 打招呼
? 发消息 电梯直达楼主 发表于 2011-2-15 20:33:54 |只看该作者 |正序浏览 一、实习目的 明确岩心钻孔地质编录的内容及要求。通过实际操作掌握岩心地质编录方法,特别要掌握岩心采取率和换层深度的计算方法。 二、方法原理 钻孔开工后,地质编录人员在钻探现场的编录工作包括如下的内容: (一)根据钻探班报表检查孔深和进尺。 设钻具总长为L ,机台高度为P ,主动钻杆的机上余尺为c ,则本回次孔深H2 H 2= L - P – c 本回次进尺L1为本回次孔深H1与上一回次孔深H2之差 L1 = H1 - H2 (二)检查岩心,主要包括: ⑴查岩心的放置是否按岩心自然顺序正确放在岩心箱内;
⑵岩心编号是否正确及岩心长度丈量是否准确; ⑶核对岩心隔板上的数据。
(三)岩(矿)心采取率计算
岩、矿心采取率是单位进尺的岩、矿心长度的百分数,即
(VI-1)
根据取心孔段的不同情况分为回次采取率和分层采取率。
1、回次岩心采取率计算
图VI-1是钻孔采取岩心示意图。上一回次的孔深为H1,残留进尺为S1。从孔深H1继续向下钻进,本回次的孔深达到H2,残留进尺为S2。
从钻孔中取出岩心,其长度为m , m=m1 + m2(图VI —1) ,与这一段岩心相应的进尺M 为:
回次岩心采取率则k 为:
(VI—2)
2、分层岩心采取率计算
图6-1岩心采取率示意图
(VI —3)
分层岩心长度由统计各回次同一岩性的岩心长获得。分层进尺则是该分层底的孔深与顶的孔深之差。
(四)换层深度计算
图6—1中岩心有两种不同的岩性,上部的岩心长度为m1,其代表进尺M1为:
(VI —4)
换层孔深H 为:
(VI —5)
或根据下部的岩心长度为m2,其代表进尺M2为: (VI —6)
换层孔深H 为:
(VI —7)
(五)轴心夹角测量
轴心夹角是岩心轴与各种面(层面、断裂面、节理面、片理面等)的夹角。测量轴心夹角,是钻探编录的一项重要工作。测量到的轴心夹角是局部产状,对研究矿体构造很有用。测量轴心夹角有如下方法。
1. 测量法
采用量角器或测斜仪测量轴心夹角的。有些单位制作了岩心量角器,用岩心量角器测量较准确、方便。所谓岩心量角器如图6-2所示,绘在透明薄膜上。量轴心夹角时,将其包裹在岩心上,并使其下(上)端线重合成一直线,便能量得轴心夹角。
图VI-2岩心量角器及其操作示意图
2、计算法
如图6-3所示,岩心是圆柱体,任意倾角的平面与其交切,得到的切面为椭圆。椭圆的长、短轴分别为d1和d2。轴心夹角是椭圆长轴与岩心轴d1在夹角d ,有
(VI —8)
由于岩心轴长度d 等于椭圆短轴长度d2,于是得
(VI —9)
(010cm
的岩心及>5cm
的矿心编号,用红油漆(或防水符号笔)写在岩心或矿心上。岩心编号用代分数表示:分数前面的整数代表回次号,分母为本回次中有编号的岩心总块数,分子为本回次中第几块编号的岩心。
例:某孔中第5回次,有7块编号的岩心,其中第3块编号为57/3 。
1.5 岩矿心拍照
在检查、整理岩矿心后,应将每箱岩矿心依次用数码相机拍照存档。
2 观察记录
2.1 分层
尽可能对全孔或较长井段的岩矿心进行综合观察分析,按矿区厘定的分层标准进行岩矿心分层。例如:某钙芒硝矿区ZK402孔中,按不同的岩性、矿石类型划分出:第四系冲洪积层、紫红色泥质白云岩、紫红色白云质粉砂岩、中—细晶钙芒硝矿石、紫红色构造角砾岩、粗晶钙芒硝矿石、紫红色粉砂质粘土岩、紫红色白云质泥岩等8种岩性的17个分层。
在第一分层结束后放入一个分层标签或分层隔板,如遇分层界线刚好在某一段完整的岩心时,则用钉锤或劈样机自分层处将岩心劈开后放入分层标签,见下图。
2.2 记录回次数据
a )填表。由浅入深,依次将每一个回次的编号、起止孔深、岩心长度、残留岩心、进尺、采取率等记录与“钻孔回次记录表”的相应栏目内。其中:“止孔深”应为经过校正的孔深,“岩心长”应为经过编录人员检查、整理并认可的实际岩心长度。
b )残留岩心的处理。残留岩心的长度一般以施工人员测量为准,当未进行残留岩心测量或残留岩心测量不准,使其岩心长度大于进尺时,残留岩心可按下面办法由编录人员进行处理。见下图。
①在岩心完整时,以本回次岩心采取率为100%计,将超出部分推到上回次计算,如继续超出可继续上推,最多只能上推三个回次。
例:第9回次进尺4m ,岩心长4.9m ,大于该回次进尺0.9m 的岩心作为残留向上推到第8回次(第9回次采取率现为100%)。
第8回次原进尺4.5m ,岩心长4.2m ,现加上第9回次上推的0.9m 残留岩心,则岩心长为4.2+0.9=5.1m ,超过进尺0.6m 继续上推至第7回次,则第8回次采取率现为100%(该回次原采取率93%应更正为100%)。
第7回次原进尺4m ,岩心长2.9m ,采取率73%,现加第8回次上推的0.6m 残留岩心,则岩心长为2.9+0.6=3.5m ,采取率为88%,岩心长度小于进尺,无残留上推,至此,第9回次残留岩心处理完毕(第7回次原采取率73%,应更正为88%)。如残留岩心处理中,上推三个回次后继续超出,应寻找原因,再作处理。
②如岩心破碎为砂状、粉状和不在同一岩性中钻进而用反循环采心工具采取的岩心,一般不准上推。
c )回次采取率计算
①当同一岩性段内,连续五个回次的总进尺大于或等于该岩性段岩心总长度时,要计算五个回次平均采取率(“进尺”为本回次止孔深减上一回次止孔深,如本回次止孔深89.63m ,上回次止孔深为85.24m ,则本回次进尺为89.63-85.24=
4.39m )。
②水文地质、工程地质以及矿层(包括含矿层、矿化蚀变带)及其顶板3~5m 要求计算回次采取率,方法如下:
回次“采取率”=(本回次岩心长/本回次进尺)×100%
范文二:钻探编录
1 钻孔原始地质编录
钻孔原始地质编录是对钻探取得的岩矿心(包括岩屑、岩粉)进行观察,并对观察过程及所揭示的地质现象进行真实、准确、完善的记录。
1.1 钻孔编录的准备工作
1.1.1 技术准备
编录人员应熟悉矿区的基本地质特征,包括地层及分布状况、岩性组合特征、矿产种类及矿层(体)赋存状态、褶皱、断裂、矿带分布及特征、矿区岩矿层划分单元等;了解和熟练掌握原始编录的有关规定、程序、要求、方法等;了解钻孔施工设计。
编录人员一般一台钻机1人。
1.1.2 编写钻孔设计书
编录人员应会同探矿人员在矿区钻孔位置确定后,编写钻孔设计书。钻孔设计书应包括以下主要内容: 钻孔编号、设计孔深、钻孔方位(斜孔)、钻孔倾角。
岩矿层分层起止井深(由上至下)
岩矿层分层柱状图、分层岩石名称、断层、破碎带井深。
各分层岩心、矿心、矿层顶底板岩心等的采取率要求(以矿区设计为准)。
孔深校正及要求(一般直孔每100m 校正一次,斜孔50m 校正一次,误差±1‰)。
钻孔结构及钻进方法等。
1.2 钻孔原始地质编录
钻孔编录工作,应随钻孔施工进度在钻探施工现场及时进行,在预计见矿井段,编录人员要跟综指导,确保钻探质量。
1.2.1 检查整理岩矿心
1.2.1.1 检查钻孔施工记录
编录人员在正式编录前应详细检查钻探班报表、包括孔深校正及弯曲度测量记录表(见附录B 表B.7)、钻孔简易水文观测记录表(见附录B 表B.8) 的回次进尺、井深、有关水文观测资料等。
1.2.1.2 检查整理岩矿心
在施工现场,将岩心箱依井深顺序排列,仔细检查岩心长度及编号是否正确,岩矿心摆放有无拉长现象,发现岩矿心顺序有颠倒的,应予以调整,发现破碎的岩矿心有人为拉长现象时,应恢复到正常长度后重新丈量,并通知机场当班记录员更正班报表。
1.2.1.3 检查回次标签
确保回次标签的孔深、进尺、岩心长度、残留岩心长度、回次号、回次岩心编号等数据准确无误。
1.2.1.4 将>10cm 的岩心及>5cm 的矿心用红油漆(或防水符号笔,下同)编上号
岩心编号用代分数表示:分数前面的整数代表回次号,分母为本回次中有编号的岩心总块数,分子为本回次中第几块编号的岩心。
例:某孔中第5回次,有7块编号的岩心,其中第3块编号为53。 7
1.2.2 观察记录
1.2.2.1 岩矿心照相
在检查、整理岩矿心后,正式编录之前,应将每箱岩矿心依次用数码相机拍照存档。
1.2.2.2 分层
首先对尽可能长的井段直至全孔的岩矿心进行综合观察分析,并根据矿区厘定的分层标准对岩矿心进行分层。例如:某钙芒硝矿区ZK402孔中,按不同的岩性、矿石类型划分出:第四系冲洪积层、紫红色泥质白云岩、紫红色白云质粉砂岩、中—细晶钙芒硝矿石、紫红色构造角砾岩、粗晶钙芒硝矿石、紫红色粉砂质粘土岩、紫红色白云质泥岩等8种岩性的17个分层。
1
在第一分层结束后放入一个分层标签(或分层隔板),如遇分层界线刚好在某一段完整的岩心中时,则用钉锤或劈样机自分层处将岩心劈开后放入分层标签,见图37。
图1 完整岩心中分层示意图
1.2.2.3 记录回次数据
由浅入深依次将每一个回次的编号、止孔深、岩心长、残留岩心、进尺、采取率等记录至附录B 表B.9 钻孔回次记录表的相应栏目内。
其中:“止孔深”应为经过校正的孔深;
“岩心长”应为经过编录人员检查、整理并认可的实际岩心长度;
a 、残留岩心的处理,见图38。
图2 残留岩心处理图
残留岩心长度一般以施工人员测量为准,当未进行残留岩心测量或残留岩心测量不准,使其岩心长度大于进尺时,残留岩心可按下面办法由编录人员进行处理。
a )在岩心完整时,以本回次岩心采取率为100%计,将超出部分推到上回次计算,如继续超出可继续上推,最多只能上推三个回次。
例:第9回次进尺4m ,岩心长4.9m ,大于该回次进尺0.9m 的岩心作为残留向上推到第8回次(第9回次采取率现为100%)。
第8回次原进尺4.5m ,岩心长4.2m ,现加上第9回次上推的0.9m 残留岩心,则岩心长为4.2+0.9=5.1m,超过进尺0.6m 继续上推至第7回次,则第8回次采取率现为100%(该回次原采取率93%应更正为100%)。
第7回次原进尺4m ,岩心长2.9m ,采取率73%,现加第8回次上推的0.6m 残留岩心,则岩心长为2.9+0.6=3.5m,采取率为88%,岩心长度小于进尺,无残留上推,至此,第9回次残留岩心处理完毕(第7回次原采取率73%,应更正为88%)。如残留岩心处理中,上推三个回次后继续超出,应寻找原因,再作处理。
b )如岩心破碎为砂状、粉状和不在同一岩性中钻进而用反循环采心工具采取的岩心,一般不准上推。 a 、回次采取率的计算
a )当同一岩性段内,连续五个回次的总进尺大于或等于该岩性段岩心总长度时,要计算五个回次平均采取率(“进尺”为本回次止孔深减上一回次止孔深,如本回次止孔深89.63m ,上回次止孔深为85.24m ,则本回次进尺为89.63-85.24=4.39m )。
b )水文地质、工程地质以及矿层(包括含矿层、矿化蚀变带)及其顶板3~5m 要求计算回次采取率,方法如下:
本回次岩心长 回次“采取率”=×100%
本回次进尺
1.2.2.4 记录分层数据
分层数据对应于左侧的回次位置填写。
如在第2回次中分层,则对应于2回次横格中填写
序号:为本分层的顺序编号:
回次岩心长:
为本分层所处回次内属该分层的岩心长度。
如下图(图39)中第2分层底界在第7回次的72
4至73
4岩心之间岩心长为1.3+1.2=2.5m 。
在一块岩心内部分层也如此处理。
图3 回次岩心计算图
11.2.2.4 换层孔深计算:
从一个分层变换为下一个分层时称为“换层”,换层时所处钻孔深度称为换层孔深。根据换层所处位置不同,可分为:回次内换层、回次间换层及空回次换层三种情况计算换层孔深。
a 、 在某一回次内换层时:换层孔深=上回次止孔深+本回次上层岩心长
本回次采取率
如图40:
图4 同5回次内换层孔深计算示意图
b 、两回次间换层:换层孔深=上回次止孔深,如图41:
图中,在5回次,6回次之间换层
3
图5 两个回次间换层孔深计算示意图
5回次无残留岩心时,换层孔深=5回次终止孔深=25m 。5回次有残留岩心时。
换层孔深=5回次终止孔深—5回次残留岩心长=25-0.2=24.8m。
c 、空回次换层时,计算公式为:
换层孔深=上回次终止孔深+空回次进尺的二分之一(是否二分之一,可根据上下层岩石的硬度、破碎情况而定),如图42。
图6 空回次中换层孔深计算示意图
分层进尺=本分层底板的换层井深-前一分层底板的换层井深
=135.43-128=7.43m
分层岩心长 5.8分层采取率=×100%=×100%=78%,见图43。 分层进尺 7.43
图7 分层采取率计算图
分层计算结束后,将有关数据填入钻孔原始地质记录表的有关栏目中,同时将换层孔深填入岩矿心分层标签(见附录B 表B.10)。
1.2.3 地质描述
1.2.3.1 地质描述应在仔细观察岩矿心的基础上进行。主要观察岩矿心中的矿层(矿化层)及顶底板,矿化蚀变带、构造部位、分层界线等。
一般以一个分层为单位,要绘出能反映岩矿石基本特征的复合定名,复合定名要求反映岩石的颜色、构造、结构、矿物成份及矿化特征。
在复合定名时,要根据分层中岩矿石种类、主次及分布特点定名,有以下几种定名情况:
a 、分层岩性基本上只有一种,可单一定名。
例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠浸状钒钛磁铁矿。
b 、分层中出现两种以上岩石呈互层状产出,可复合定名。
例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠浸状钡钛磁铁矿与灰色中细粒流状辉长岩型稀浸状钒钛磁铁矿互层。 c 、分层中出现次要岩石夹层,复合定名。
例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠浸状钒钛磁铁矿夹(也可为“间夹”、“偶夹”)灰色中细粒流状辉长岩型稀浸状钒钛磁铁矿。
1.2.3.2 观察及描述的主要内容
1.2.3.2.1 岩石特征
包括岩石的颜色(原生及风化颜色)、构造(层状、片状、板状、流纹状、流状、条带状)、结构、矿物成份、风化特征(氧化带、混合带和原生带)及其它物理性质(光泽、断口、硬度、比重等)。
1.2.3.2.2 蚀变特征
包括确定蚀变岩石类型、观察和描述蚀变带内蚀变矿物的变化、蚀变带与矿化或矿体的相互位置、空间关系等。
1.2.3.2.3 矿化特征
观察矿化的种类、矿石特征、矿层、矿层与顶底板接触关系,产状等(测量矿层顶底板介面轴夹角,测量矿石原生构造的轴夹角等),在此基础上,合理布置化学分析样并加入岩矿心样品签(见附录B 表B.11)。
1.2.3.2.4 次生构造
包括断裂、褶皱、节理、劈理、破碎带及后沉积作用构造,如结核、瘤块、裂隙充填形成的岩墙等。编录过程中要观察、收集上述构造的特征、类型、产状等。
1.2.3.2.5 古生物及遗迹化石
观察和收集古生物、古生物遗迹化石产出层位、化石种类及分布特征等。在观察岩心时,对一些有特殊意义的地质现象要作大比例尺素描图或照相、录像。
1.2.3.2.6 标志面与岩心轴夹角测量
岩心轴夹角是了解地层、矿层(体)、岩(矿)脉,地质构造的倾角,编制地质剖面图、计算地层和矿层(体)厚度的基础数据。
量角器测量法,见图44。
图8 测量轴夹角示意图
用量器测量轴夹角是最简便的方法,步骤如下:
首先找出要测量的标志面在岩心上的总体方向,找出标志面在岩心上的最高与最低点。(可用红、蓝铅笔划一条线),如图中AB ;
将岩心柱面(图中CD )紧靠岩心隔板;
将量角器的零度边(图中ab )与标志面(AB )平行,同时将量角器的0点与标志面(AB )同心柱面(CD )的交点(0)重合;读出岩心柱面在量角器上的读数(70°)即为轴角。
1.2.4 文字记录
将钻孔编录的各地质要素记录于附录B 表B.12 钻孔原始地质记录表。
1.3 钻孔资料整理
1.3.1 文、图、实物资料整理
对野外记录的数据上墨、检查错字、漏字、语句,特别是专业用语,修正其错误。核实各种数据,计算、整理样品、标本,包括编号、登记、包装、填写样单等。
5
1.3.2 编制钻孔柱状图
应在资料整理的同时,根据编录的地质资料,包括岩性、分层、断层、矿化、蚀变、轴夹角,钻孔方位及倾角等,绘制钻孔柱状图,钻孔柱状图按图49的图式和内容制作。
钻孔柱状图比例尺,各矿种要求不一,一般采用1:100~1:500制作。
对钻孔中某一无矿岩性层厚度过大时,岩石花纹可不按实际井深绘制,采用断开线缩短岩性花纹,断开线上、下相同岩性花纹分别不少于2cm (总共4cm ),见图45。
图9 压缩钻孔柱状图绘图法
1.3.3 钻孔原始地质编录应提交的资料
a 、音像记录表
b 、坑道、钻孔概况表
c 、孔深校正及弯曲度测量记录表
d 、钻孔原始地质记录表
e 、钻孔采样登记表(见附录B 表B.13)
f 、标本登记表
g 、鉴定及测试成果
h 、钻孔柱状图(见附录A 图A.7)
i 、岩矿心音像记录载体
j 、钻孔原始地质编录小结
k 、钻孔质量验收报告(见附录B 表B.14)
l 、孔位坐标定测成果
范文三:工程地质钻探编录技术培训教材
工程地质勘探野外编录培训教材
2004年7月
北京地区地质地貌基本知识
第四纪沉积
第四纪沉积是指第四纪期间形成的沉积物。这些沉积物未经风化成岩作用,因而是松散的。广泛分布于自然界的碎石、卵石、砾砂、粘土等松散沉积统统称为“土”和“碎石土”。在基础深度影响范围内,称为地基土。这些土和土层绝大部分形成在第四纪时期,或经风化残留在原地,或经搬运沉积而成,因而它们有不同的特征,具有不同的工程性质。
1、第四纪沉积物的基本特征
1.1以陆地沉积为主。由于第四纪沉积物时代较新,出露地表以陆相为主。一般都没有经过石化作用;
1.2具有松散性:第四纪沉积层一般都呈松散状态,未胶结成岩,常称为松散沉积;
1.3具有多变性:第四纪沉积物沉积环境复杂,因而沉积层性质、结构和厚度迅速变化,水平方向和垂直方向变化迅速;
1.4具有移动性:沉积时间短,为胶结成岩,又受各种营力影响,随时有被搬运、堆积的可能,难以找出原始产状;
1.5第四纪沉积物常构成各种堆积地貌形态,并在各种地貌单元中呈现出有规律的变化和分布。
2、第四纪沉积物成因类型
第四纪沉积物的主要成因类型及其特征参见表11。
第四纪沉积的沉积类型、分布、产状、厚度与地貌紧密相连。如:山地、平坦山顶、平缓山坡多分布残积物;洪积物多以洪积扇形式分布在山麓、山沟沟口;坡积物分布在山坡和坡麓地段;冲积物分布在河谷段和山前冲积平原;沼泽沉积多分布在沼泽地和泉水溢出带。
北京地区工程地质条件概述
评价地基条件主要根据三个方面:即地(地形条件)、土(地层土质条件)和地下水三个条件。不论北京山区,还是平原区,或是山地与平原过度带,在工程建筑适宜性方面有很大差别,地质条件类型很多,但是我们以岩土成因和地貌为纲,抓住地、土、水三个因素仍有一定规律可循。根据多年来北京地区勘察资料整理分析,可以将北京地区划分为一些工程地质单元(地质地貌单元)加以叙述,概括说明北京地区工程地质条件。
(一)第四纪以前基岩山地
这一单元内地基岩性均未几乎不可压缩的岩石,其强度远远超过一般建筑的要求。这个单元没有地下水问题,只要地形条件适宜,没有自然地质现象的危害,没有不利的断层条件下,作为天然地基是相当稳定的。但不同成因的岩石,工程地质条件也存在一定的差异。在本单元内,建筑主要考虑有无影响场地稳定性的地质构造,不良的物理地质现象,风化层厚度,风化程度等问题。另一方面由于地面坡度陡,加大了整平土石方量。其次是上下水管道、交通工程量浩大,投资多。
(二)平原各地区的工程地质条件
1、沿山地带工程地质条件
北京地区西部和北部沿山地带的地貌单元主要有:洪积锥、河流阶地、黄土台地、残坡积斜坡、排洪沟道等。
(1)洪积锥的工程地质条件及评价
洪积锥多分布在大小山沟的沟口处,地形坡度一般在1-3%之间,排水条件好。地下水位埋藏较深。其顶部主要为分选不良的洪积潭石,含有粘性土透镜体的砂砾卵石,和略有磨圆的碎石碎屑物质组成。其边缘以粘性土为主。土质均匀性差,但毕竟是水中沉积物,适宜作为一般建筑的地基。
(2)河流阶地的工程地质条件及评价
沿山大小河流的两岸,往往有阶地分布。地势较高,地形比较平坦完整,地下水位一般多大于4.5m 供水条件也较好。地基土具有条理,不均匀性中等,主要为粘性土或粘性土砂砾卵石层互层组成。工程建筑条件好,适于作为一般建筑的地基。
(3)黄土台地的工程地质条件及评价
沿山地带分布很广泛,其外观为山前缓倾台地,近山及台地边缘冲沟发育,切割较深。地下水位埋藏都很深。低级岩性主要为结构疏松多大孔,土层比较均一。对工程的影响主要是具有湿陷性,易于冲刷,应适当采取措施。但北京地区多为次生黄土,湿陷性并不严重,稍加处理即可,仍可作为一般建筑的地基。但地下水源贫乏,供水条件较差。
(4)山麓斜坡和起伏丘陵地
北京西山和北山都存在山区向平原过度的山麓斜坡地带或起伏丘陵地。地形坡度大于5%。有残丘、孤山分布其间,冲够发育,地形变化复杂,高差显著。地基土主要为残积风化碎石屑或坡积碎石,碎石粘性土互层;地下水位埋藏无规律,变化很大。在这些地段进行工程建筑,应仔细进行勘察。适于兴建小型建筑。由于地形多变,土石方量大。上下水工程及市政设施比平原区投资要多一些。
(5)山洪沟道
雨季时作为排泄洪水通道,除修建水利设施及桥梁外,不宜作为建筑用地。
2、各大河流冲洪积扇地形
在山麓以下,就进入到各大河流冲洪积扇形地的范围。冲积洪积扇形地,地形一般自顶部向边缘呈辐射状倾斜低落,顶部平突,地势较高,地形坡度一般在1-5‰。
顶部以下的地形逐渐低平,坡度减小到1‰左右。其岩性在顶部以砂砾卵石为主,厚度20m 以上。在顶部以下由砾卵石逐渐过度到以砂、粘性土为主,卵石层距地表渐深,粗粒、细粒与粘性土呈互层。在冲洪积扇顶部地下水埋藏较深,在顶部的外围,由于地形坡度一般大于地下水坡度,地下水位逐渐由深变浅,局部呈沼泽化现象。在洪积扇下部,由于地形坡度缓于地下水位坡度,水位又由浅变得深一些。这种变化的特性也就引起了冲洪积扇形地自上到下各部位工程地质条件的差异。在这里必须指出,位于永定河冲积扇地形的市区,随着建设事业的发展,大量开采地下水,改变了地下水位埋深的规律。
(1)扇形地顶部的工程地质条件
北京市西部田村、西黄村、吴家村、张仪村一线以细地段;密云县大新庄、靳各庄一线以北,以田各庄为中心地段;房山半壁点、毛家屯以西地段,分别为永定河、潮白河、拒马河冲洪积扇形地的顶部地区(顶部的下限在地形等高线60m 左右)。这些地区地形坡度在3‰左右,排水条件良好。地基土为厚层砂、砾卵石层。地下水位埋藏很深。扇形地顶部是北京平原地区工程地质条件最好的地区,但要防止对地下水的污染。
(2)扇形地中下部工程地质条件
包括各大河冲积洪积扇形地潜水溢出带以下,直至冲积平原以上的广大地区。其下限在平原中部。这些地区地势略低,地形平坦,平均坡度1‰左右。地基土以粉质粘土为主,夹有粘质粉土、砂质粉土、粉细砂层,地下水位一般在1.5-4.5m 。埋藏较深的地方,一般是地面相对较高的部位;埋藏较浅的部位,一般是相对低洼的地方,即便有些地区,地下水位较高,但处理也不复杂。总的情况看,扇形地中下部工程地质条件较好,适于作为一般工业与民用建筑的地基。
(3)冲积平原工程地质条件
在上述各大河流冲洪积扇形地以外的广大冲积平原,是北京地区地势最低的水流汇集之所,地形更平坦,坡度小于1‰,地基土主要是粘性土及粉、细砂层。在广大河流故道及泛滥区内有新近沉积粘性土和疏松粉细砂层。地下水位一般埋藏较浅。因此北京平原东部、南部的工程地质条件就差一些。需要考虑的是本地区广泛分布的饱和疏松粉细砂层,在地震作用下有发生液化的危险。在排水、防水问题方面也需采取适当处理措施。
4、几个盆地和半盆地的工程地质条件
(1)延庆永宁盆地的工程地质条件
延庆永宁盆地的地势自四周山地向平原过度地带,分布有洪积锥、黄土台地和残坡积覆盖的丘陵,其工程地质条件如前述。
盆地中部平原地区,妫河贯穿其间。妫水河两岸发育两级阶地。阶地上地形平坦完整。Ⅱ级阶地上部主要是粘性土组成,下部有静水沉积的灰黑色粘性土分布,中高压缩性。Ⅰ级阶地主要为砂、砾、卵石层,上部有不厚的新近沉积的粘性土。地下水位一般埋深1.5-4.5m 。工程地质条件较好。
(2)昌平、平谷山麓半盆地
这两个地区是三面环山,一面开口的半盆地。地形坡度要比一般平原陡一些,排水条件良好。地基土主要为厚层中高-中等压缩性的粘性土,上布为褐黄色,下部为褐灰色。粉细砂仅局限在河流附近。工程地质条件要比各大河流扇形地中下部差一些。在山麓与平原交界低洼处,常有新近沉积的高压缩性有机土、及草炭夹层,工程地质条件差些。
5、河流沿岸及河漫滩地带工程地质条件
在各大河流沿岸存在自然堤后洼地。例如永定河西岸芦沟桥以下的稻田村—闫仙垡一带,东岸的北天堂、芦城、鹅房村一带,地势低洼,地下水位高及透堤水的影响,经常处于沼泽状态,工程地质条件差。此外在河流两岸附近阶地的边缘、冲沟发育、地形破碎,需要处理。
在各大河流沿岸地区,常常有冲积砂砾被风吹扬成砂丘地。地形上成波状起伏,与洼地做有规律的交替。地基土多为疏松粉细砂层,地下水位,因地形起伏而变化较大,工程地质条件较差。
几条大河两侧的河漫滩,随河流摆动而变化。历史上曾都是被淹没部分,一般工程建设都不能利用。永定河、潮白河流域大,物质成分比较复杂,出山后冲积洪积扇部位的河漫滩的组成物质多为粗砂、砾砂、卵石,可做为开采建筑砂石基地。在下游的河漫滩的物质,主要为新近沉积的细颗粒粘性土及砂土。
6、北京旧城人工堆积区工程地质条件
北京旧城及其关厢为古老的城市活动范围,建筑物兴废变迁甚多,地层受人工破坏比较严重。同时也有被淹没的历史河、湖、沟、坑分布。因此,堆积有很厚的、不同性质的人工填土,其中有素填土,也有垃圾、炉灰、房渣等杂填土。分布极不规律,压缩性不一,不均匀性严重,有的还有湿陷性。被淹埋的历代河、湖、沟坑
分布地带,在底部往往有淤泥夹杂其间。作为工程建筑地基时,必须进行慎密的勘测设计。一般来说地基处理较复杂,投资费用大,如兴建带有地下室的高层建筑反而比较经济。
岩土的工程地质分类及土的野外描述
目的是正确判断与评价岩土的物理力学性质,为评价建(构)筑物的工程地质条件取得可靠的原始资料。
作为建筑地基的岩石,可分为岩石、天然土和人工填土等。
一、岩石
岩石应为颗粒间牢固联结呈整体或具有节理裂隙的岩体。
在工程地质勘察工作中,一般根据岩石的风化程度划分为微风化、中等风化和强风化三等,描述风化程度的特征,包括结构和构造、矿物变异、坚硬程度以及可挖性或可钻性等。
岩石按风化程度分类 表1
二、碎石土
碎石土应为粒径大于2mm 的颗粒质量超过总质量50%的土。
(1)按粒径组成及形状进行分类定名:
碎 石 土 分 类 表2
(2)碎石土的描述,主要内容:密度,一般粒径,最大粒径,磨圆度,风化程度,胶结性,充填物的成分和密度、状态、含量,以及其他特性。
(3)碎石土的密度分为:密、中密、稍密。其鉴别方法见下表。
碎石土密度的鉴别 表3
三、砂土
砂土应为粒径大于2mm 的颗粒含量不超过总质量50%,粒径大于0.075mm 的颗粒
含量超过总质量50%。
(1)按粒径组成进行分类定名:
砂土的分类 表4
注:分类时应按含量由大到小以最先符合者确定。
(2)砂土的描述,主要内容:颜色、密度、湿度、含有物的成分、状态和含量,胶结性以及其他特性。
砂土密度的鉴别 表5
砂土湿度的鉴别 表6
四、粉土和粘性土
粉土应为塑性指数小于或等于10的土。粘性土应为塑性指数大于10的土。
(1)粉土和粘性土按塑性指数Ip 的分类定名及野外鉴别特征如下表:
粉土、粘性土的分类及鉴别特征 表7
(2)粉土、粘性土的描述主要内容:颜色、湿度、天然状态、结构和构造、含有物、密度和野外强度以及其他特征。
粉土、粘性土的天然状态鉴别 表8
断面状态指粉土和粘性土断面上肉眼观察到的形态,包括:断面粗糙程度可分为致密、粗糙;孔隙可分为大孔、小孔、虫孔、多孔或少孔,均以土样断面上的孔状和孔数经验判定;层理指土的垂直截面上呈现的纹理或水平层次,描述为显层理;结构和构造性是指土粒集合体的形状和相互连接的特征,结构特征如描述块状、团粒状、片状,结构性特征为天然土具有一定的原始结构强度,轻捏即可破坏天然结构,形成碎块或团粒状的描述为结构性差或较差,轻捏很容易变软的描述为结构敏感。
含有物是土中不属于基本组成部分的物质和物体。含有物的种类、形状和含量是反映土的成因年代、当时的沉积环境以及某种土性的一个重要特征,描述含有物有如姜石(碳酸钙结核体) ,多角状、亚圆状的,还有菌丝状钙质;氧化铁的多量或少量或呈柱状、斑状、结核状、条纹状、网状氧化铁;云母碎片(云母)和多量或少量云母集中;蚌壳、螺壳、贝壳、蜗牛壳或呈碎片状的为蚌壳片等;有机质、腐殖质、腐植物;砖、瓦、灰块(或渣)及其他人为产物。
野外强度即由钻进情况和测试数据综合判定,其区分等级与鉴别方法如下表:
粉土、粘性土的野外强度鉴别 表9
本规律,对其余土类尚须酌情考虑粘性和湿度的大小参考使用。
(3)有机土和泥炭
有机土和泥炭为沼泽、静水环境沉积而成,按土中的有机质含量分为含有机质土、有机土和泥炭(草炭)。有机质含量由550C °时的灼失量试验确定,因此也称为灼失量。
土中有机质含量为5-10%时称为含有机质土;土中有机质含量为10-30%时称为有机土,其特征为灰褐、灰黑、黑褐色土;土中有机质含量大于30%时,称为泥炭(或草炭),泥炭的特征为褐黑、黑色,含有大量腐植物,常显臭味,草炭呈褐、棕褐色,一没有完全分解的腐植物为主要成分,植物结构呈纤维状。
五、人工填土
人工填土是由人类活动堆填而成。其有不均匀性较严重或严重,强度底、压缩性高、水稳性差等不利的工程性质。根据其组成成分和成因,可分为素填土、杂填土、冲填土。
素填土由一种或数种土类组成,常会有少量砖瓦块(渣)及其他人为产物。 杂填土为含有大量建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。以建筑垃圾为主要成分时称为房渣土;以煤或煤土混合物经过燃烧而成的无凝聚性物质为主要成分时称为炉灰;由堆积年代较久的炉灰经风化变质而成稍具粘性、手捻呈碎末状
物质为主要成分时成为变质炉灰。
冲填土应为由水力冲填泥砂形成的填土。
六、特殊土
特殊土按其特殊性质分为软土(包括淤泥和淤泥质土)、湿陷性土膨胀土和混合土等等。
(1)软土为静水或缓慢的流水环境中沉积,其天然含水量高(W ≥W L ),孔隙比
大(e ≥1)h 和具有灵敏结构性的粉土和粘性土。当W ≥W L ,e ≥1.5时称为淤泥,1
≤e 15),强度较高,压缩性较底,具有吸水膨胀和失水收缩的特征,在野外须详细描述湿度(必要时多取扰动样由室内测定),断面状态、结构性等项内容。
(4)混合土是指颗粒级配极不连续,由粘性土与砂土或碎石土相互混合组成的天然土,其定名的前者为含量超过60%以上的土类,后者为混合土类的含量应有25-40%。
北京地区三大类土野外鉴别
我们把地壳表层由岩石风化变成粗细不同的颗粒,经过一定地质营力(风、水、冰、重力等)的搬运,在特定环境下沉积而形成的土(或称天然土),从形成的地质时代分为第四纪全新世沉积层,进一步按沉积年代的早晚又分为:一般沉积土即第四纪全新世早期及以前形成的(俗称老土);新近沉积土即第四纪全新世中、晚期形成的土,一般呈欠压密状态,强度较底,常含有人类文化活动产物和较多的有机质与螺壳、蚌壳等。
北京地区的土层按成因类型和沉积年代划分为三大类土:人工填土、新近沉积土、一般沉积土。三大类的野外鉴别参见下表:
三大类土的野外鉴别 表10
思 考 题
1、土由哪几种部分组成并详细说明
2、土中三相比例的变化对土的性质有什么影响?
3、土的物理性指标有哪几项?说明各项的物理概念。
4、说明土的透水性、压缩性、抗剪强度的力学指标与物理概念。
5、土的性质取决于哪些主要因素?
6、地基土分类的目的?土的工程分类按哪些原则进行?
7、岩石根据风化程度分哪三类?其野外主要的特征各有哪些?
8、碎石土、砂土进行分类的依据及分类定名的标志是什么?
9、碎石土的描述有哪些主要内容?
10、粉土、粘性土进行分类的依据及分类定名的标准是什么?
11、粘性土的结构和结构性是什么?如何描述其特征?
12、描述土中含有物能够反映土的哪些重要特征?并举三例以上的说明。
13、什么是砂土液化?它的危害是什么?
14、湿陷性土的主要特点是什么?描述和原状土取样技术中应注意哪些?
15、说明北京地区三大类土的划分及其野外鉴别。
工程地质钻探编录技术要求
第一节 钻孔的确定
第一条 孔位要以勘察纲要为依据,打钻前由测量人员测放孔位,定桩为志。根据需要编录人员允许在2米范围内移动,若超过2米,应证得工程负责人同意。
第二节 孔深确定
第三条 孔深要以勘察纲要为依据。当达到设计深度后,如遇基岩,应继续钻入强风化层0.5-1.0m ;如遇泥炭或其他软弱层,应穿透该层;如遇卵砾石,应深入1-2m 。对桩基尚应适当加深。
第四条 孔深未达到设计深度,但以穿透基岩强风化层或残积土,可提前终孔。若孔深未达到设计的70%,无法继续钻进,且未达到设计目的,则可在原孔周围1m 以内补孔,原孔上段资料仍可利用,不重复记录和计算尺寸。
第五条 套管或贯入器超过孔底,若超过部分能鉴定岩性,应算做孔深。
第六条 冲击钻探进尺,每回次不得超过0.5m 对大钻的要求另行规定。
第七条 必须严格执行孔深验证,凡遇大的换层,见基岩和终孔,均需验证孔深。要求换层深度的正负误差不大于20cm 。
第八条 依据实际情况,编录人员应积极提出孔深增减的建议,报请工程负责人决定。除上述情况外,允许编录人员在勘察纲要允许范围内变动。
第三节 地层岩性界限的划分
第九条 为准确的决定界限,每回次都应知道孔深,同时连续观察岩心,随时分层,不应积压。
第十条 岩性界限深度应实际量测,一般记到小数点后2位。
第十一条 若岩性界限一带未取上岩心,对岩性界限应认真判断,合理计算。 第十二条 如连续2m 取不上岩心,必须改进钻进方法;如连续2m 以上未见岩心,必须补孔,但已见岩心部分资料仍可利用。
第十三条 两层岩性定名相同,但成因不同或物理力学性质相差悬殊,亦应划分岩性界限。
第十四条 凡层厚大于20cm ,一般应单独分层。对于层厚小于20cm ,不单独分
层,但要说明深度和岩性。
第十五条 经室内试验,岩性名称有更改,可在记录表上注明,但不得乱涂乱改。 第十六条 基岩部分的回转钻进,其岩心采取率,在较完整的岩层小于80%;在破碎的岩层,不低于65%。
第十七条 在地下水位以上,一般不用泥浆钻进,以免影响岩性的鉴定及地下水位的观测。在地下水位以下,孔深大于20m 时,一般应用泥浆回转钻进。否则,难以分层、取样及贯入。
第四节 岩性描述
第十八条 岩性定名要以国家和北京地区现行规范作标准。
第十九条 凡基岩,要定出岩石名称,区分风化程度。对专门基岩孔要记录回次进尺、采取岩心长度等项内容,以便评价岩石质量。
第二十条 凡粘性土,必须描述颜色、稠度和含有物。含有物一般包括碎石、卵石、角砾、圆砾、姜石、贝壳、螺壳、植物根茎等。若含有物超过5%,要估计粒径和百分数。如未见含有物要写上“均质”。
第二十一条 凡粉土和砂土,必须描述颜色、湿度、密实程度和含有物。含有物除上述外,还包括粘性土团块。如未见含有物要写上“均粒”。
第二十二条 凡碎石土,必须描述湿度、密实程度、颗粒组成和填充物。对粗砾组分要描述主要成分和风化程度;若有软弱岩块,要单独描述名称和含量。注意粘性土和砂层透镜体的描述和取样。
卵石层若以土充填,应单独分层,对土的含量、厚度等应做具体描述。
第二十三条 人工填土,必须分出素填土或杂填土。对素填土的描述与一般土层相同,对杂填土要描述主要成分,均匀性和密实程度。
第二十四条 天然表土,一般指耕植土(植物层),应单独划分,其描述可与一般土层相同,或只描述主要成分。
第二十五条 新近沉积物 描述内容与一般土层相同,另增加新近沉积的标志与特征,并须详加描述,增加测试工作量。
第二十六条 特殊性土 一般指湿陷性土、软土、膨胀土、混合土等。描述内容除与一般土层相同外,还要增加主要特征,并根据需要酌情增加取样和测试。
第五节 测定地下水
第二十七条 潜水与工程密切,一般应每孔观测静止水位。上层滞水观测不易,要在发现后及时观测。承压水观测费事,可选择代表性钻孔观测。所测水位均要记录时间。如属干孔要写上“未见”。
第二十八条 一般浅孔只遇潜水,可在钻进中观测初见水位,待稳定后,终孔后观测静止水位,并保护好孔口,以后复测。
第二十九条 发现潜水后,又估计深部有承压水时,应提前观测潜水位。 第三十条 对承压水,要用套管把上部含水层隔绝之后观测。
第六节 动力触探试验
第三十一条 编录人员应按照勘察纲要的要求和技术规程,进行动力触探试验。 第三十二条 触探器的抓锤必须灵活。测试工具符合标准。
第三十三条 监督测具轻放孔底,并核实测试孔深。
第三十四条 当残留岩心超过5cm ,不能作重型动力触探试验,残留岩心超过10cm ,不能做标准贯入试验。若已超过,要清除后再测试。
残留岩心长度=孔深-测试孔深
第三十五条 测具放置孔底,把预打深度和正式打入深度准确地画在触探杆上。重型动力触探试验,无预打深度,正式打入深度为10cm ;标准贯入试验预打深度15cm ,正式打入深度30cm 。
第三十六条 若土层很硬,达不到试验标准时,可减少打入深度,一般达到50锤,即可终止试验。
第三十七条 若正式打入深度在套管内,要把套管内土层清除后,再做试验。 第三十八条 标贯试验的贯入器取出后,要检查岩心,并作为记录依据。
第三十九条 砂土、粉土、粘性土、残积土,须用标准贯入试验;碎石和风化岩,用重型动力触探试验。软土用静力触探或轻型动探(N10)。
第四十条 触探测试深度的计算
测试上限=测试孔深+预打深度
测试下限=测试孔深+预打深度+正式打入深度
第四十一条 注意锤击数根据规范按钻杆长度或有效覆盖压力进行修正。
第七节 取原状土样
第四十二条 编录人员对钻孔、探井记录时,按照勘察纲要要求和技术规程,指导机台采取土样,并对其质量负检查监督责任。
第四十三条 取样前检查取样器和土样盒是否干净。监督取样器轻放孔底,并核实孔深。
第四十四条 当残留岩心超过10cm ,必须把孔底残留土清除后,才能取样。 第四十五条 取样深度的确定
取样下限=核实孔深+打入深度
取样上限=核实孔深+打入深度-土样长(一般15cm )
第四十六条 取样器下置孔底后,在钻杆上作好打入深度(25cm )的标记,打入深度一般超过土样长10cm 。严禁不作标记,任意打入的做法。
第四十七条 土样取上后,须观察两端岩性,若两端定名不同,土质差异很大,除增划岩性界限外,应重新取样。
第四十八条 取土样后,要检查是否扰动?土样盒两端的土是否饱满?随未扰动,如一端缺失深度超过2cm ,不能当标准样,应重新采取,到合格为止。若缺失量在2cm 时,可用同层土填满,以防样品移动。
第四十九条 原状土样被扰动,可根据需要取扰动样,在记录表上填写“扰动”。或决定重新取样。对流塑状态的土、细砂等,取原状样确有困难时,可取扰动样。但粘性土和粉土一般不取扰动样。粗砂、砾砂、碎石一般不取样。基岩遇断层,或有其它要求时,酌情取代表性岩样。
第五十条 未取样的土层,每层取1-3块小样,以备工程负责人或技术负责人查验。
第五十一条 土样从上至下依次编号。如一组取2桶,仍编成一个号,注明取样个数。编号前写上孔号,并填好土样标签。
第五十二条 土样由机台人员在现场及时封好,以保持天然含水量。把标签贴在土样盒上。注意土样的上下方向,不可倒置。
第五十三条 机台人员负责将土样送到指定地点。土样冬天要防冻,夏天防晒,在运输中要装箱,并采取防振措施。严禁土样盒在车上乱压、乱滚现象。
第五十四条 一批土样取完后,填写送样单及“样品管理运行卡”连同土样一起,速交土工试验室。
第八节 采取水样
第五十五条 取样前用温水将取样瓶洗刷干净,取样时再用取样点的水冲洗干净。
第五十六条 取样后,扭紧瓶塞,然后密封瓶口。采用塑料桶取水时,可用白胶布密封。
第五十七条 取样时不宜装得太满,稍留空隙,严防破裂。
第五十八条 取样时应在现场鉴定水的物理性质,填土取样标签及送样单中。 第五十九条 在钻孔中取样时,应于水面1m 以下采取。可用提水器代替取样器。 第六十条 钻孔进行提水试验时,提水完毕后,应立即取样。若进行注水试验时,应在注水前取样。
第六十一条 全分析取样的体积为2-3升,另用500毫升的水样瓶,加入纯大理石粉2-3克,再取样封口,作侵蚀性CO 2分析。简分析用水样,每件要求1升。
第六十二条 瓶口贴标签,编号码,在送样单上注明分析项目,尽快送交化验单位。
第九节 其他
第六十三条 编录人员对提交地质资料的质量负责。
第六十四条 记录表要有工程负责人检查签名,检查时一般要在现场对照岩心。 第六十五条 任何人都不得随意涂改野外的原始记录,可将修正或补充的内容写在记录的旁侧。
第六十六条 必须在现场完成记录。
第六十七条 完成的《工程地质钻孔记录表》要妥善保管和及时上交。
第六十八条 记录表按工程项目装订成册,经技术负责人验收,与其他资料一起存档备查。
第六十九条 会同有关人员,做好对钻孔质量等级的评定。
范文四:钻探地质编录
学习项目5 钻探地质编录
学习指南5.1 钻探地质编录
项目3 钻探地质编录
教学学期 第4学期 参考课时 12 教学环境 1、校内实训室 2、野外实训基地
1、钻探施工,钻探地质编录的准备工作
2、钻探地质编录的方法与原理 学习项目3、钻探地质编录的步骤 描述 4、钻探地质编录的资料整理
5、模拟钻探地质编录
具体任务某矿区钻探原始地质编录的文字记录及原始数据 设置
1、能正确辨别岩石、矿石、矿化岩石、地质界线、蚀变岩及围岩;
2、能进行探井野外地质编录,能正确选择编录壁、基点、基线; 能力目标 3、能绘制矿区探井素描图;
4、能整理探井原始地质编录资料并汇交。
1、矿区探井野外地质编录的步骤; 专业技术2、绘制矿区探井素描图的基本方法; 内容 3、探井原始地质编录资料整理及汇交
4、有关的矿产勘查规范。
按工作要求,成立学习小组。学生根据工作
任务单收集有关资料,分析要完成工作任务,还1、资讯准备阶段 需补充哪些资料、作哪些工作,进行必要的专业
知识、专业基本技能准备。
根据勘查规范,学习小组制定学习工作计
2、计划决策阶段 划,通过讨论、演讲、教师指导,确定工作方案,
工作任务分配到个人,并记录到工作记录表中。
以学习小组为单位,在工作任务单的引导教学过程 3、任务实施阶段 下,完成专业知识的学习和专业技能训练。
按中国地质调查局地质调查技术标准—固
体矿产勘查原始地质编录规程(2006年7月)
4、检查评价阶段 对学习小组提交的资料进行检查,通过学生自
评、学习小组互评、教师点评及实践专家评价等
形式,对学生的学习成绩进行客观评价。
1
工作任务单5.2 钻探原始地质编录
项目1 钻探原始地质编录 任务1.1 钻探原始地质编录准备工作 教学环境 校内实训室
1、了解钻探地质编录的目的任务及准备工作; 学习任务 2、收集钻探原始地质资料(文字资料及原始数据),并对资料进行分析; 描述 3、根据钻探原始地质资料,绘制钻孔柱状图。
1、思考题
(1)钻探野外编录的内容有哪些,
(2)钻孔地质编录的一般步骤是什么,
(3)为什么要即时修改钻孔设计柱状图,
(4)殘留岩芯与殘留进尺是一回事吗, 具体任务 2、演讲题
设置 (1)检查岩芯的主要内容。
(2)换层深度的计算方法。
3、实操题
(1)根据某矿区钻孔野外地质编录资料(文字记录资料及原始数据),完成室
内计算并填表。
(2)根据某矿区钻孔野外地质编录资料(文字记录资料及原始数据),绘制钻
孔柱状图。
自检情况 互检情况
签名: 签名:
教师点评 完成时间
签名:
2
资讯5.3钻探原始地质编录
一、钻探地质编录的准备工作
1、技术准备
编录人员应熟悉矿区的基本地质特征,包括地层及分布状况、岩性组合特征、矿产种类及矿层(体)赋存状态、褶皱、断裂、矿带分布及特征、矿区岩矿层划分单元等;了解和熟练掌握原始编录的有关规定、程序、要求、方法等;了解钻孔施工设计。
编录人员一般一台钻机1人。
2、编写钻孔设计书
编录人员应会同探矿人员,在矿区钻孔位置确定后,编写钻孔设计书。钻孔设计书应包括以
下主要内容:
a)钻孔编号、设计孔深、钻孔方位(斜孔)、钻孔倾角。
b)岩矿层分层起止井深(由上至下)
c)岩矿层分层柱状图、分层岩石名称、断层、破碎带井深。 d)各分层岩心、矿心、矿层顶底板岩心等的采取率要求(以矿区设计为准)。 e)孔深校正及要求(一般直孔每100m校正一次,斜孔50m校正一次,误差?1‰)。
f)钻孔结构及钻进方法等。
二、方法与原理
钻孔原始地质编录是对钻探取得的岩矿心(包括岩屑、岩粉)进行观察,并对观察过程及所揭示的地质现象进行真实、准确的记录
钻孔开工后,地质编录人员在钻探现场的编录工作包括如下的内容: (一)根据钻探班报表检查孔深和进尺。
(二)检查岩心,主要包括:
?查岩心的放置是否按岩心自然顺序正确放在岩心箱内;
?岩心编号是否正确及岩心长度丈量是否准确;
?核对岩心隔板上的数据。
(三)岩(矿)心采取率计算
岩、矿心采取率是单位进尺的岩、矿心长度的百分数,即
3
(V-1)
根据取心孔段的不同情况分为回次采取率和分层采取率。
1、回次岩心采取率计算
图VI-1是钻孔采取岩心示意图。上一回次的孔深为H1,残留进尺为S1。从孔深H1继续向下钻进,本回次的孔深达到H2,残留进尺为S2。 从钻孔中取出岩心,其长度为m, m=m1 + m2(图V—1),与这一段岩心相应的进尺M为:
回次岩心采取率则k为:
(V—2)
2、分层岩心采取率计算
图6-1岩心采取率示意图
(V—3)
分层岩心长度由统计各回次同一岩性的岩心长获得。分层进尺则是该分层底的孔深与顶的孔深之差。
(四)换层深度计算
图6—1中岩心有两种不同的岩性,上部的岩心长度为m1,其代表进尺M1为:
(V—4)
换层孔深H为:
(V—5)
4
或根据下部的岩心长度为m2,其代表进尺M2为:
(V—6)
换层孔深H为:
(V—7)
(五)轴心夹角测量
轴心夹角是岩心轴与各种面(层面、断裂面、节理面、片理面等)的夹角。测量轴心夹角,是钻探编录的一项重要工作。测量到的轴心夹角是局部产状,对研究矿体构造很有用。测量轴心夹角有如下方法。
1. 测量法
采用量角器或测斜仪测量轴心夹角的。有些单位制作了岩心量角器,用岩心量角器测量较准确、方便。所谓岩心量角器如图6-2所示,绘在透明薄膜上。量轴心夹角时,将其包裹在岩心上,并使其下(上)端线重合成一直线,便能量得轴心夹角。
图V-2岩心量角器及其操作示意图
2、计算法
如图5-3所示,岩心是圆柱体,任意倾角的平面与其交切,得到的切面为椭圆。椭圆的长、短轴分别为d1和d2。轴心夹角是椭圆长轴与岩心轴d1在夹角d,有
(V—8)
5
由于岩心轴长度d等于椭圆短轴长度d2,于是得
(V—9)
(0,α,π)(V—10)
图V-3 计算法示意图
(六)填写钻孔野外记录表
钻孔野外记录表是最原始的钻孔编录资料。主要内容包括:各钻进回次的进尺及其岩矿心采取率;换层孔深;按分层记录的岩性及其采集标本的编号;岩石硬度等级;简易水文地质观测,主要有钻孔水位及耗水量的记录和钻进中发现的孔内情况,如泛水、漏水、掉块等的记录。
(七)修改钻孔预想柱状图
修改钻孔预想柱状图是随钻探进行获得了新地质资料而修改钻孔地质设计的工作。地质编录人员应及时地修改以利于更好地指导钻探施工。 (八)检查孔深验证、孔斜测量、简易水文观测
按设计要求检查孔深验证、孔斜测量、简易水文观测等工作。 丈量钻具验证孔深的工作,应按一定深度及时进行,特别是在见到矿体和重要标志层和下套管前后。孔深允许误差为千分之一,误差小于此数可直接修正记录孔深;小于大于此数则应进行合理平差。
6
地质编录人员要注意检查钻孔施工是否根据设计要求及时地进行孔斜测量以及测量结果是否符合设计要求。如果孔斜超过了设计要求应及时采取纠斜的措施并在以后的施工中采取防斜措施。
简易水文观测的目的是获取划分含水层和相对隔水层的位置、厚度等资料,并初步了解含水层的水位。在钻孔地质设计中规定要进行简易水文观测的钻孔不能用泥浆钻进。钻探地质编录人员的主要任务是看钻探原始班报表中是否对简易水文观测的内容作全面、认真的填写;特别是所记录的静止水位是否真的是在水位静止时所作的记录。
(九)封孔、立标
钻孔结钻后,根据各个矿区的具体情况,有的需要封孔。封孔前应提交封孔设计,明确封孔的孔段及其技术要求。封孔的质量要抽查。
施工结束,在孔口的位置立标,标明钻孔的孔号及施工日期和单位。标志可以用混凝土或石材制作。
(十)终孔验收和小结
对完工钻孔必须进行终孔验收。验收工作由施工单位、地质单位的技术人员和有关领导一起进行。同时还应作地质小结。其内容主要有:钻孔设计的目的和施工结果;钻孔质量评述;主要地质成果和对地质矿产的新认识;经验教训,等等。
三、钻孔地质编录步骤
钻孔编录工作,应随钻孔施工进度在钻探施工现场及时进行,在预计见矿井段,编录人员要跟综指导,确保钻探质量。
1、检查钻孔施工记录
在编录前,编录人员应详细检查钻探班报表、包括“孔深校正及弯曲度测量记录表”(见附录B中表B.7)“钻孔简易水文观测记录表”(见附录B中表B.8)中记录的回次进尺、井深、有关水文观测数据等是否齐全、准确。 2、检查整理岩矿芯
在施工现场,将岩心箱依井深顺序排列。仔细检查岩心长度及编号是否正确,岩矿心摆放有无拉长现象,发现岩矿心顺序有颠倒的,应予以调整,发现破碎的岩矿心有人为拉长现象时,应恢复到正常长度后重新丈量,并通知机场当班记录员更正班报表。
3、检查岩矿心样品签
确保岩矿心样品签(见附录B表B.11)的孔深、进尺、岩心长度、回次号等数
7
据准确无误
4、岩矿芯编号
将,10cm的岩心及,5cm的矿心编号,用红油漆(或防水符号笔)写在岩心或矿心上。
岩心编号用代分数表示:分数前面的整数代表回次号,分母为本回次中有编号的岩心总块数,分子为本回次中第几块编号的岩心。
7 例:某孔中第5回次,有7块编号的岩心,其中第3块编号为5 3,5、岩矿心拍照
在检查、整理岩矿心后,应将每箱岩矿心依次用数码相机拍照存档。 6、岩芯编录步骤
分层------丈量各回次不同岩性的岩芯长度
尽可能对全孔或较长井段的岩矿心进行综合观察分析,按矿区厘定的分层标准进行岩矿心分层。例如:某钙芒硝矿区ZK402孔中,按不同的岩性、矿石类型划分出:第四系冲洪积层、紫红色泥质白云岩、紫红色白云质粉砂岩、中—细晶钙芒硝矿石、紫红色构造角砾岩、粗晶钙芒硝矿石、紫红色粉砂质粘土岩、紫红色白云质泥岩等8种岩性的17个分层。
在第一分层结束后放入一个分层标签(见附录B中表B.10)或分层隔板,如遇分层界线刚好在某一段完整的岩心中时,则用钉锤或劈样机自分层处将岩心劈开后放入分层标签,见下图。
填表------将岩芯票上的原始数据填入表中
由浅入深,依次将每一个回次的编号、起止孔深、岩心长度、残留岩心、进尺、采取率等记录与附录B中表B.9“钻孔回次记录表”的相应栏目内。其中:“止孔深”应为经过校正的孔深;“岩心长”应为经过编录人员检查、整理并认可的实际岩心长度。
计算-----回次岩芯采取率、换层深度、分层岩芯采取率
1)回次采取率计算
?当同一岩性段内,连续五个回次的总进尺大于或等于该岩性段岩心总长度时,
8
要计算五个回次平均采取率(“进尺”为本回次止孔深减上一回次止孔深,如本回次止孔深89.63m,上回次止孔深为85.24m,则本回次进尺为89.63,85.24,4.39m)。
?水文地质、工程地质以及矿层(包括含矿层、矿化蚀变带)及其顶板3,5m要求计算回次采取率,方法如下:
2)换层孔深计算
从一个分层变换为下一个分层时称为“换层”,换层时所处钻孔深度称为换层孔深。根据换层所处位置不同,分为:回次内换层、回次间换层及空回次换层三种情况计算换层孔深。
回次内换层孔深计算示意图
b)2回次间换层时,换层孔深,上回次止孔深,如下图。图中,在5回次,6回次之间换层5回次无残留岩心时,换层孔深,5回次终止孔深,25m。第5回次有残留岩心时,
换层孔深,5回次终止孔深,5回次残留岩心长,25,0.2,24.8m。
9
c)空回次换层时,换层孔深,上回次终止孔深,空回次进尺的二分之一,也可根据上下层岩石的相对硬度、破碎情况确定合适比例,如下图。
分层厚度,本分层底板的换层井深,前一分层底板的换层井深。 下图中7层厚度,135.43,128,7.43m
3)分层岩芯采取率计算
10
分层计算结束后,将有关数据填入钻孔原始地质记录表的有关栏目中,同时将换层孔深填入“岩矿心分层标签”见附录B表B.10。
再填表-------记录分层数据
按附录B中表B.12“钻孔原始地质记录表”的要求填写分层数据。 分层数据应对应于表中左侧的回次位置填写。
如在第2回次中分层,则对应于2回次横格中填写序号:为本分层的顺序编号。 回次岩心长:为本分层所处回次内属该分层的岩心长度。
如图37中第2分层底界在第7回次的72至73岩心之间岩心长为1.3,1.2,2.5m。
在一块岩心内部分层也如此处理。
b)残留岩心的处理。残留岩心的长度一般以施工人员测量为准,当未进行残留岩心测量或残留岩心测量不准,使其岩心长度大于进尺时,残留岩心可按下面办法由编录人员进行处理。见下图。
11
?在岩心完整时,以本回次岩心采取率为100%计,将超出部分推到上回次计算,如继续超出可继续上推,最多只能上推三个回次。
例:第9回次进尺4m,岩心长4.9m,大于该回次进尺0.9m的岩心作为残留向上推到第8回次(第9回次采取率现为100%)。
第8回次原进尺4.5m,岩心长4.2m,现加上第9回次上推的0.9m残留岩心,
0.9,5.1m,超过进尺0.6m继续上推至第7回次,则第8回次则岩心长为4.2,
采取率现为100%(该回次原采取率93%应更正为100%)。
第7回次原进尺4m,岩心长2.9m,采取率73%,现加第8回次上推的0.6m残留岩心,则岩心长为2.9,0.6,3.5m,采取率为88%,岩心长度小于进尺,无残留上推,至此,第9回次残留岩心处理完毕(第7回次原采取率73%,应更正为88%)。如残留岩心处理中,上推三个回次后继续超出,应寻找原因,再作处理。
?如岩心破碎为砂状、粉状和不在同一岩性中钻进而用反循环采心工具采取的岩心,一般不准上推。
测量(或计算)轴心夹角
f)测量标志面与岩心轴夹角
岩心轴夹角是了解地层、矿层(体)、岩(矿)脉,地质构造的倾角,编制地质剖面图、计算地层和矿层(体)厚度的基础数据。通常用量角器法测量,步骤如下:
首先找出要测量的标志面在岩心上的总体方向,找出标志面在岩心上的最高与最低点。(可用红、蓝铅笔划一条线),如图中AB;
将岩心柱面(图中CD)紧靠岩心隔板;
将量角器的零度边(图中ab)与标志面(AB)平行,同时将量角器的0点与标志面(AB)同岩心柱面(CD)的交点(0)重合;读出岩心柱面在量角器上的读数(70?)即为轴角。见下图。
12
分层地质描述
描述各层的岩性、构造和矿化等现象及其变化情况
应在仔细观察岩矿心的基础上进行。主要观察岩矿心中的矿层(矿化层)及顶底板,矿化蚀变带、构造部位及分层界线等,并将观察到的地质现象、测量的数据等记录于附录B中表B.12“钻孔原始地质记录表”中。 岩矿石定名:
地质描述前,首先应给岩矿石定名。定名一般以一个分层为单位,名称应能反映出岩矿石的颜色、构造、结构、矿物成份及矿化等基本特征。定名时,要根据分层中岩矿石种类、主次及分布特点定名,有以下几种情况: a)分层岩性基本上只有一种,可单一定名。
例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠浸状钒钛磁铁矿。
b)分层中出现两种以上岩石呈互层状产出,可复合定名。
例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠浸状钒钛磁铁矿与灰色中细粒流状辉长岩型稀浸状钒钛磁铁矿互层。
c)分层中出现次要岩石夹层,复合定名。
例:深灰色中粒条带状斜长辉石岩型稠浸状钒钛磁铁矿夹(也可为“间夹”、“偶夹”)灰色中细粒流状辉长岩型稀浸状钒钛磁铁矿。
观察及描述的主要内容:
a)岩石特征。岩石颜色(原生及风化颜色)、构造(层状、片状、板状、流纹状、流状、条带状)、结构、矿物成份、风化特征(氧化带、混合带和原生带)及其它物理性质(光泽、断口、硬度、比重)等。
13
b)蚀变特征。蚀变岩石类型、蚀变带内蚀变矿物的变化、蚀变带与矿化或矿体的相互位置、空间关系等。
c)矿化特征。矿化的种类、矿石特征、矿层、矿层与顶底板接触关系,产状(测量矿层顶底板介面轴夹角,测量矿石原生构造的轴夹角等)等。 d)次生构造。断裂、褶皱、节理、劈理、破碎带的特征、类型、产状及后沉积作用构造,如结核、瘤块,裂隙充填形成的岩墙等。
e)古生物及遗迹化石。观察和收集古生物、古生物遗迹化石产出层位、化石种类及分布特征等。在观察岩心时,对一些有特殊意义的地质现象要作大比例尺素描图或照相、录像。
四、钻孔资料整理
1、文、图、实物资料整理
a)对野外记录的数据、素描图上墨。
b)检查文字记录中,是否有错字、漏字、专业用语是否准确,修正其错误。 c)核实各种数据,计算、整理样品、标本,包括编号、登记、包装、填写送样单等。
d) 编制钻孔柱状图
在资料整理的同时,根据编录的地质资料,包括岩性、分层、断层、矿化、蚀变、轴夹角,钻孔方位及倾角等,按比例尺绘制钻孔柱状图。 钻孔柱状图采用矿区统一图例。
比例尺各矿种要求不一,一般采用1?100,1?500。
若钻孔中某一岩性段过大时,可以采用压缩法绘图。即这一段的岩性花纹可不按实际孔深或厚度绘制,在岩性花纹中用两条断开线表示缩减,两条线之间为4cm。
钻孔柱状图按下图图式及内容制作:
14
编制原始地质编录小结
钻孔原始地质编录应提交的资料 a)音像记录表
b)坑道、钻孔概况表
c)孔深校正及弯曲度测量记录表 d)钻孔原始地质记录表
e)钻孔采样登记表(见附录B表B.13) f)标本登记表(见附录B表B.18) g)鉴定及测试成果
h)钻孔柱状图
i)岩矿心音像记录载体
j)钻孔原始地质编录小结
k)钻孔质量验收报告(见附录B表B.14) l)孔位坐标定测成果
15
四、课内模拟编录资料
某钻孔实际编录岩心,其基本内容为:
钻探现场编录的基本内容 表5-1
项目 具体内容
钻孔深度核算
回次进尺核算
检查岩心的主要
内容
验证孔深的具体
要求
孔斜测量的具体
要求
简易水文观测的
基本要求
其基本步骤为:仔细观察岩心,根据岩石、矿石特征将其分层。在有两种(或两种以上)不同岩性的回次,丈量不同岩性的岩心长度m1,m2。
某钻孔原始记录片段 表5-2
进尺(m)
岩心长度(m) 残留进尺(m) 岩性
自 至
0.54
57(62 58(76 1.24 0.20
砂岩
58(76 59(43 0.57 0.15
0.35
59(43 61(02 0.10
0.73
61(02 63(14 2.01 0.10
63(14 64(78 1.35 0.15 页岩
64(78 67(21 1.50 0.60
1.80
67(21 69(30 0.20
0.55
灰岩
69(30 71(45 1.64 0.10
16
1.填写表5-2,了解岩心钻探现场编录的基本内容;
2.将岩心票上的原始数据填入附表5-3中的3—7项;
3.计算回次岩心采取率;
4.计算换层深度;
5.计算分层岩心采取率;
6.测量(或计算)轴心夹角;
7.分层描述,描述各层的岩性、构造和矿化等现象及其变化情况; 8.按比例尺,绘钻孔柱状图。
表5-3岩心钻孔地质编录
进尺(m) 岩心残留回次换层深分层分层轴心钻孔岩性
长度进尺采取度及分岩心采取夹角 柱状
(m)(m)率(%)层厚度长(m)率(%)图 1: 自 至 计 (m)100 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
17
范文五:钻探编录表格
钻孔定位通知书
根据地质设计,布置了钻孔孔口坐标X= ,Y= ,H= ,请定测孔位。 填 发:
接 收: 技术负责:
年 日
月
钻孔施工通知书
大队: 分队(工区): 工作区(矿区):
根据地质设计,布置了钻孔孔口坐标X= ,Y= ,H= 。
设计钻孔的倾角度,方位角m ,开孔直径
mm ,终孔直径。其他:
以上各项经检查后,同意由 钻机施工。
项目负责: 技术负责: 地 质 员: 测 量 员: 钻探技术员: 钻机机长:
年 月 日
号钻机
于 年 月 日施工的 号钻孔,由于
需从 m 至 m 补取矿心,请组织进行。 补取矿心具体要求:
地 质 员 钻探技术员 技术负责 钻 机 机 长
年 月 日
单 位: 地(矿)区:
于 年 月 日施工的 号钻孔原定深度 m ,方位角 度,倾角 度,现因为:
决定变更如下:深度 m ,方位角 度,倾角 度。
项目负责: 技术负责: 地 质 员: 钻探技术员: 钻机机长:
年 月 日
钻孔终止通知书
经研究决定 号钻孔于 m 处停止钻进。
钻孔终止原因:
终孔后的要求:
项目负责: 技术负责: 地 质 员: 物 探 员: 水文地质员: 测 量 员: 钻探技术员: 钻机机长:
年 月 日
岩(矿)心验收单
收到矿(地)区号孔岩(矿)心
1 岩心总长 m ;矿心总长 m 。 2 回 次 自 次 至 次 号
至
钻机机长: 护 送 人:
号
地质组长: 接 收 人: 年 月 日
3 岩心箱号自
钻孔封孔设计和封孔记录表
项目负责: 地 质 员: 技术负责:
钻探技术员:
水文地质员: 钻 机 机 长:
年 月 日
钻孔质量验收书
单位: 验收日期: 年 月 日
岩(矿)心物探编录记录表
地(矿)区 钻孔号 测量者 年 月 日 仪器型号 仪器编号 换算系数(nC ·kg -1·h -1/cps): 稳定性检查 工作前: 平均值: 工作后: 平均值:
第 页
钻孔见矿预告通知书
矿区:
预计见矿孔深和顶底板情况:
采取矿心注意事项:
地质员 地质组长 钻探技术员
年 月 日
实际见(未见)矿孔深自 m 至 m 止,矿层厚度为 m 。
地质员 钻机机长
年 月 日