钻孔原始地质编录67页PPT
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39钻探工程原始地质编录〔二〕
五、岩心采取率、获得率的计算
〔一〕岩心采取率
岩心采取率是指钻进过程中所取岩心长度与钻孔进尺长度之比的百分数。可分为回次岩心采取率、分层岩心采取率和全孔岩心采取率。
1回次岩心采取率
回次岩心采取率是指每一回次所采取岩心实际长度与该段岩心所代表的实际进尺之比〔图3-27〕。计算公式如下:
%100CBALLLLX回次
〔6-12〕
式中 回次X——回次岩心采取率;
L——回次岩心采取长度之和〔岩心取出后,将能够合拢在一起的直接量出长度;不能合拢在一起的,装入同规格的短岩心管里量长度;最后把两种长度加在一起〕,m;
AL——本回次进尺,m;
BL——本回次残留岩心长度,m;
CL——上回次残留岩心长度,m。
图3-27 回次岩心采取率计算示意图
∑L-回次岩心采取长度之和;LA-本回次进尺;LB-本回次残留岩心长度; LC-上回次残留岩心长度
实际工作中,岩心在钻进中磨损较大〔尤其是软岩层〕。因此残留进尺与实际残留岩心之间差异很大,所以经常不考虑残心,故回次岩心采取率用下式计算:
%100ALLX回次
〔6-13〕
式中符号意义同〔6-12〕。
2分层岩心采取率
分层岩心采取率是指每一岩层的分层采长与其钻探厚度〔分层进尺〕之比。计算公式如下:
%100LLX分分层
〔6-14〕 式中 分层X——分层岩心采取率;
分L——同一岩层所取岩心总长度,m;
L——同一岩层钻探厚度〔即岩层底界面深度-顶界面深度,实质上就是分层进尺〕,m。
第一章 原始地质编录
一、 探槽地质编录
探槽工程(TC)的素描,通常绘一壁一底展开图,探槽两壁地质现象相差较大时,则须绘制两壁一底展开图。在探槽素描图上,槽壁与槽底之间应留有一定间隔,以便于注记。
1、探槽素描图的展开方法
(1)坡度展开法:槽壁按地形坡度作图,槽底作平面投影。此法能比较直观地反映探槽的坡度变化及地质体在槽壁的产出情况,因而被普遍地采用。
(2)平行展开法:在素描图上,槽壁与槽底平行展开,坡度角用数字和符号标注。使用此法者极少。
2、探槽编录步骤
(1)素描前,首先应对探槽中所要素描的部分进行全面观察研究,了解其总的地质情况;
(2)在素描壁上,将皮尺从探槽的一端拉到另一端,并用木桩加以固定,然后用罗盘测量皮尺的方位角及坡度角。皮尺的起始端(即零米处)要与探槽的起点相重全;
(3)用钢卷尺,沿着皮尺所示的距离,丈量特征点(如探槽轮廓、分层界线、构造线等)至皮尺的铅直距离及各特征点在皮尺上的计数。当地质体和探槽形态比较简单时,控制测量的次数可以减少;相反,对形态比较复杂的地质体则应加密控制;
(4)根据测得的计数,在方格上按比例定出各特征点的位置,并参照地质体的实际出露形态,将相同的特征点连接成图;
(5)测量地质体产状,并将产状要素(一般是倾向、倾角)标注在槽壁相应位置的下方;
(6)槽底的素描可采用以壁投底的方法。即将槽壁底界的地质界线点垂直投影到紧靠素描壁一侧的槽底轮廓线上,然后根据地质体的走向与探槽方位之间的关系,绘制槽底素描图;
(7)在进行探槽素描的同时,应进行文字描述,采集标本,划出采样位置,并将标本和样品位置及编号标注于图上;
(8)进行室内清绘。要求素描图内容要齐全。
3、注意事项
(1)当地形坡度大,探槽延伸又较长时,如按坡度展开,则图面上探槽未端的槽壁与槽底分离太远,既费纸又不美观。此时应采用分段素描或槽底连续而槽壁分段错动素描为好。槽壁分段错动后,应使各分段之间的地质现象及槽壁轮廓严格地吻合。
231管理及其他Management and other钻孔原始地质编录及常见的问题分析刘登言,袁孝刚摘要:钻孔地质编录是勘探工程的重要环节,是资源储量估算的依据,同时也是矿产资源空间分布特征转变为数据模型的重要手段。在地质编录过程中会出现较多的问题,需要加强编录质量控制。基于此,本文对矿产勘查过程中钻孔原始地质编录的步骤及相关问题进行了阐述,笔者以在“贵州省正安县马鬃岭铝土矿大精查项目”勘探工作期间所遇到的问题及处理办法积累的相关经验为例,以期为钻孔地质编录提供参考。关键词:地质钻探;地质编录;常见问题及处理方法1 项目概况马鬃岭铝土矿区位于贵州省遵义市正安县安场镇北部,矿区面积47.98km2。矿区位于著名的务(川)正(安)道(真)铝土矿集区之安场向斜西翼北段,矿区内发育的地层由新到老依次为:第四系(Q);三叠系中三叠统的关岭组(T2g)、下至中三叠统的嘉陵江组(T1-2j)、下三叠统的夜郎组(T1y);二叠系乐平统长兴组(P3ch)、乐平统龙潭组(P3l)、晚二叠统的茅口组(P2m)、栖霞组(P2q)、梁山组(P2l)、船山统大竹园组(P1d);石炭系上统黄龙组(C2h);志留系兰多维列统韩家店组(S1h)等。其中目标层(铝土矿层)为二叠系船山统大竹园组(P1d)。2 野外钻孔编录钻探工程是探矿工程中最直接、最有效的手段,也是投入比例最大的部分,钻孔原始地质编录是探矿工程中最基本、最重要的环节,它是对取自钻孔内的岩矿心(包括岩粉、岩屑)进行观察研究,并对揭露的地质现象进行真实、准确、完整的记录,为查明矿产资源在地下的空间分布特征,矿体圈定,资源储量估算提供依据。结合对该项目的实施实践,现将钻孔编录过程中的认识分述如下。2.1 工作流程2.1.1 做好钻孔地质编录准备工作(1)首先应认真学习设计,了解设计意图,明确所要施工钻孔的目的、任务及对钻孔的各项要求,熟悉已有地质资料,熟悉钻孔施工处的地层、构造、矿化蚀变等地质情况,为编录工作打下基础。(2)了解野外钻孔施工的工作程序,具体包括:钻孔放样、平整场地、钻机就位、复测钻孔孔位、立轴校正、安全检查、下达开孔通知书、钻孔钻进、跟踪编录、达标志层时下达预见矿通知书、遇矿守矿、终孔编录、终孔测斜、终孔物探测井(根据需要)、终孔测水位、终孔孔深验证、下达终孔通知书、下达封孔通知书、封孔并标注孔口标志;其中钻孔地质编录工作是钻探施工的动态跟踪方式,可及时掌握钻孔钻进所遇情况,及时采取相应措施控制钻孔质量。(3)熟悉野外地质编录工作程序,具体包括:①进场(机场)了解当前钻进情况、检查钻探班报表;②按回次顺序摆放好岩心箱;③查看岩心箱当前钻进地层岩性及钻进深度;④初步核对岩心牌、岩心回次标记与班报表记录内容是否准确且一致;⑤把未编录的岩心段由整体到局部进行初步判断属于什么地层及岩性;⑥沿岩心箱由浅至深丈量每箱的起止孔深并做好标记以便为照相作准备,在丈量每个岩心箱的起止孔深时可以对岩心牌与班报表上的内容进行第二次检查,以便及时发现问题及时纠正,同时也可以对该段深度的地层岩性作进一步认识;⑦按箱号顺序把每箱岩心用相机照相作电子档;⑧最后对岩(矿)心进行系统的详细编录。2.1.2 钻孔地质编录(1)编录时岩心箱的摆放按回次顺序从上至下依次排开与场地地形相结合摆放,若遇雨、雪天则顶部应有遮挡物,以免岩(矿)心被雨水浸湿、损坏,影响编录质量及岩(矿)心的原状特征。(2)先由整体到局部对每箱岩(矿)心的岩性特征进行初步分层判定,确定其所属地质时代和地层层位。(3)编录由浅至深,按回次顺序进行,对每一段岩(矿)心均应进行详细观察描述。为了避免重复,一般按不同岩性、不同矿层或矿石类型进行分层记录,逐项填入地质记录表中。厚度大的单一岩(矿)层必须进行系统观察,以免遗漏地质现象。(4)矿层的编录是野外钻孔编录的核心内容,首先对矿层段由整体到局部进行观察,掌握该孔矿层段的分布孔深、与上下岩层的分层标志、矿层段内部的分层与分样特征等,按照不同的矿石类型、矿物组合、蚀变特征进行编录。(5)轴夹角的测量,轴夹角的测量主要用量角器现场编录时测量;测量轴夹角时选择具有代表性的岩心测量,对测量的结果要与周围钻孔的轴夹角及该区域地层产状等综合判断是否可行。2.2 岩(矿)心地质描述岩(矿)心的变化特征是对地质现象最有力的证据,甚至能追溯该区地层(或构造)形成的环境,因此在野外钻孔地质编录时,要从不同的角度去观察、认识,并总结不同地层、相同地层Copyright©博看网. All Rights Reserved. 232管理及其他Management and other岩(矿)心的发育特点。对于不同地层接触面的变化特征需加以仔细认识,对于同一地层的岩性在不同深度也会出现相异的特点(如:方解石的发育情况、燧石结核的发育情况、溶蚀现象、岩心完整程度等)。所以在对钻孔岩(矿)心进行地质编录时应从多角度去描述,把观察到的地质现象尽可能的体现在钻孔地质记录表上。在野外钻孔地质编录时通常从以下几个角度去描述岩(矿)心:(1)岩(矿)石名称、颜色、结构构造、矿物成分、矿化特征、蚀变现象、次生构造、古生物及遗迹化石等,并根据矿区拟定的分层标准对岩矿心进行分层。(2)测量岩心标志面(层面、片理面、断裂面、接触界线等)与岩心轴夹角。(3)岩层、矿化、蚀变在小范围内有所变化时应丈量出具体深度并注明。(4)选择有地质意义且具有代表性的岩(矿)心,作大比例尺素描图,以增强文字的说服力。(5)钻孔内岩性分层时应注明上下两层岩石的接触关系。记录内容要求重点突出,针对性强。对矿心及顶底板,矿化蚀变带和构造部位等应详细描述。举例如下: 图1 断层构造 图2 断层构造从图1、图2岩心可以判断该段为断层破碎带,理由是上、下滑动面清晰、溶蚀现象明显、见角砾岩、方解石脉发育、滑动面具擦痕,可以描述为:上、下断层滑动面清晰,表面光滑,其上见斜向擦痕及少量黑色炭质物,轴心夹角依次为24°、21°,破碎带铅直厚度7.74m,破碎带中见大量张扭性角砾岩,角砾成分主要为粉晶灰岩,呈不规则次棱角状、少量棱角状,大小不一,直径一般为17mm~50mm,最大为60×130mm,胶结物主要为钙质及少量泥质,破碎带中方解石脉发育,呈不规则的脉状和少量网脉状,具有多期性,主要为后期充填分布。破碎带中具溶蚀现象,局部见溶蚀孔洞,孔洞内见方解石,部分结晶较好。图3 矿层岩心图3中:H7、H8为同一矿石类型,可以描述为:灰~灰褐色中厚层豆鲕~半土状铝土矿,矿石表面粗糙,具较强粘性,见少量细粒状黄铁矿,敲击易碎。矿石中含大量豆鲕,呈圆形,鲕粒具同心圆构造,粒径一般2mm~4mm,约为45%左右,部分豆粒溶蚀后形成圆形孔洞,部分溶蚀孔洞被黄铁矿充填,黄铁矿含量约为2%。H9~H11为同矿石类型,可以描述为:灰-灰褐色中厚层土状铝土矿,含少量豆鲕,矿石表面粗糙,具较强粘性,由于机械振动岩心主要呈短柱状、碎块状及粉状。3 钻孔编录资料整理3.1 钻孔地质资料整理一个完整的钻孔资料是由各个钻进阶段的搜集组成,室内资料整理内容主要有:①钻孔技术档案资料(钻孔概况表、钻孔施工设计书、钻孔定位和安装通知书、钻孔复测报告书、钻孔开孔通知书、钻孔预见矿通知书、钻孔结钻通知书、钻孔封孔通知书、钻孔孔径及套管记录表、钻孔岩心处理通知书、钻孔岩心入库验收清单、钻孔质量验收报告);②钻孔六大指标资料(钻探班报表及简易水文地质观测记录表、钻孔静止水位观测记录表、钻孔回次记录表、钻孔孔深校正及弯曲度测量记录表、钻孔封孔设计书、钻孔封孔报告书);③钻孔原始地质资料(钻孔原始地质编录表、钻孔偏斜计算表、钻孔采样登记表、钻孔力学样登记表、钻孔样品化验分析成果表、钻孔地质编录小结);④钻孔质量检查资料(钻探工程原始报表检查验收记录表、钻孔岩(矿)心采样质量检查记录表、钻孔柱状图质量检查记录表);⑤钻探绿色勘查资料(钻孔定位安全及环境检查评价表、钻机平场检查评价表、开孔检查验收表、道路平整检查评价表、钻孔施工检查记录表、机场恢复治理检查验收表);⑥钻孔柱状图;⑦岩心相片(光盘)。钻孔室内资料整理与野外第一手资料获取是同步的,每天回室内首要任务是把当天的野外资料(包括岩心照片、野外地质编录表,班报表等)整理、归类,特别是在进行地质记录表数据处理时一定要仔细核对班报表上每一回次数据的准确性,若某一回次的数据记录错误会对后续回次的数据有很大影响,最终导致孔深不对或分层采取率不准确,从而影响矿层的孔深数据及矿层采取率等。3.2 钻孔编录数据处理钻孔地质记录表涉及的数据比较多,包括:层号、回次号(起、止)、分层进尺、分层岩心长、分层采取率、换层深度、轴夹角、分层真厚度,其中分层进尺、分层岩心长、分层采取率、换层深度、分层真厚度需要结合班报表通过计算得出数据,因此在野外编录时钻孔地质记录表上通常只需要注明层号、回次号(起、止)、轴夹角即可,其他数据可在室内计算得出。各项数据的具体计算方法可依如下方式得出。Copyright©博看网. All Rights Reserved. 233管理及其他Management and other 图4 ZK1011-8岩心(第1箱) 图5 ZK1011-8岩心(第8箱)以该矿区钻孔ZK1011-8的钻孔地质记录表为例,①根据现场钻孔地质记录表的记录将第二回次下段0m处开始至第十六回上段1.18m处分为一层,结合班报表中孔深、采取率、岩心长度等可换算出第十六回次岩心上段1.18m处的孔深、具体换算过程为:1.18/0.83=1.42(m),1.42为长1.18m的岩心长所代表的进尺,0.83为第十六回次的采取率,则第十六回次上段1.18m处的孔深=第十五回次的孔深(36.97)+1.42=38.39(m),也可用第十六回次的总岩心长减去1.18等于第十六回次的下段岩心长,再用下段岩心长换算出下段岩心所代表的进尺,然后用第十六回次的孔深减去下段岩心长所代表的进尺得出第十六回次上段岩心长1.18m处的孔深,两种算法得出的结果一样。②用第十六回次上段1.18m处的孔深减去第二回次下段0m处的孔深得出该段分层的进尺:38.39-3.0=35.39(m)。③把第三回次至第十五回次的岩心累计相加,再加上第十六回次上段1.18m的岩心长度可得出该段分层的总岩心长:31.44m。④用该分层段的岩心长度与该分层段的进尺作除法就可以得出该分层段的分层采取率:31.44/35.39=88.8%,同时分层真厚可以利用分层厚度与轴夹角的正弦值相乘得出:35.39×sin31°=18.23(m)。到此该段分层的各种数据就整理完毕,其他各段的分层数据也用该种方法换算得出,需要注意的是,在进行数据处理前,要检查数据的准确性,如每一回次的采取率、岩芯长度、进尺、累计岩心长度等。4 样品采集随着钻孔施工进展,编录中根据岩性组合、矿石类型及时划分样品、采集样品。要求各种样品均具有代表性。采集样品有化学样、光谱样、物相分析样、岩矿鉴定样、小体重样等。马鬃岭铝土矿区,化学样均在含矿层中进行采集,一般采用采穿含矿层,用二分之一锯心法取样:即沿矿心长轴锯成两半,一半送实验室,一半保留,保留的矿心用油漆写上编号,按顺序保存于岩心箱中备用。4.1 采样前的准备工作(1)野外分样。在野外对矿层分样时,根据矿石的不同特征(颜色、结构构造、矿物成分、次生矿物等)进行分样,分样应标注整洁、清晰,样品长度控制在1.5m以内,超过1.5m的同一矿石应分为不同的样品编号。(2)样品资料准备。采样前应对矿层不同的样品进行数据处理,具体包括:①同一样品的起、止孔深,样长,样品真厚,岩矿心长度、采取率等;②钻孔岩矿心样品签。4.2 采样本矿区样品的采集用二分之一锯心法采样,使用定制的砂轮切割机切割样品。采样后送检的样品还需称重,保留的样品标注应清晰。5 钻孔原始地质编录中常见问题及处理办法(1)在编录钻孔岩心时会遇到不同的问题,比如:第1类.同一回次岩心牌内容与柱状岩心上标注的内容不一致(如:回次号不一致、实际岩心长与记录岩心长不一致等),第2类.本回次岩心牌与相邻回次岩心牌内容重复,第3类.岩心牌与班报表相应回次内容不一致,第4类.本回次的岩心上标注的采取率或岩心长计算错误、岩矿心人为拉长现象、残留岩心的处理,第5类.相邻回次的回次号顺序出现间断情况,第6类.班报表记录中累计岩心累加出现错误、本回次岩心长比进尺数据大,第7类.班报表回次采取率计算错误,第8类.班报表孔深记录错误等等。(2)针对不同问题采用不同方法处理,当出现第1、第2、第4、第5类问题时,主要辅以卷尺采用逐一核对相邻回次的孔深、进尺、每一回次的岩心长度、采取率等数据和班报表是否准确一致,必要时可以从前面回次号正确的地方开始核对,对于残留岩心的处理方法是回次进尺不变,修正相关的回次岩心长度,将回次采取率超过100%的部分岩心作为上一回次的残留岩心,推回上一回次。如果上一回次的岩心长由于加上推上来的岩心后大于该回次进尺,导致其采取率大于100%时,继续上推,但最多只能上推三个回次。上推三个回次后仍有残留,应寻找原因,再作处理;当出现第3、第6、第7、第8类问题时主要从班报表着手逐一检查,结合岩心牌、进尺、岩心长度、采取率、孔深等数据的核对,若钻孔孔深无法确保准确性时,可重新验证孔深数据。各类问题都有一个共性:钻孔数据记录人记录时不够及时、仔细,记录完后未仔细检查相邻回次及本回次的数据是否正确,记录时写错数字如:25写成52。举例如下:以本矿区钻孔ZK1064-6班报表为例,班报表中从第35回次开始至第40回次累计岩心累加出现错误,导致记录累计岩心长比实际多0.9m,这对计算分层岩心长有直接性的误导性,处理方法就是从第35回次开始重新核对计算累加数据直至第40回次。(3)钻孔编录出现的问题各种各样,五花八门,避免出现错误的最好方法就是对各种数据的记录要仔细且重复检查。6 结语在地质工作中地质编隶属于基础工作,是地质工作者的必备技能,只有不断更新“新理论、新技术、新方法”,在工作中勤于思考,总结经验,才能确保编录工作的有序推进,为矿产资源的勘探提供准确的数据支撑。(作者单位:贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队)Copyright©博看网. 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11 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、准确的记录。
11.1准备工作
11.1.1 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。
11.1.2 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:
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
把直接观察和综合整理的地质信息系统地用文字和图表编制而成的记录。地质编录是地质勘查和地质科学研究最基本的工作方法。
地质编录按照工作阶段可以分为2种:①原始地质编录,指在野外对地质体和地质现象用文字、素描、图表、照相等方式所做的记录;②综合地质编录,指对原始地质资料进行综合分析整理而成的文字、图表等。地质编录按照内容可以分为地质填图编录、探矿工程地质编录和采样编录。
地质填图编录 是完成任何比例尺的地质调查任务的基本手段(见地质填图),包括地质剖面编录、地质路线和地质观察点编录。 沿着某一个方向把具有一定深度的切面(断面)的地质体和地质现象表示在图上,称为地质剖面图对地质剖面上所显示出的地质体和地质现象进行的观察和记录,即为地质剖面编录。在野外实地测量编制地质剖面图时,一般要选择地层出露比较完整、能基本反映填图区内地质体的主要地质特征、具有代表性的路线和区域。通过实地测制地质剖面,划分地层分层界线,确定填图单位;进行详细的岩性描述,系统地采集岩石、矿物标本;测量地质体的产状;在未变质和浅变质地层中寻找和采集化石;并根据填图任务的要求采集有关的分析测试样品。在必要的时候还需进行地球物理和地球化学测量。