实习4钻孔地质编录与钻孔地质剖面图的编制1

1、实习4钻孔地质编录与钻孔校正4. 1实习目的要求通过计算、填制焦家金矿120号勘探线ZK42地质记录表，绘制钻孔柱状图。 在此基础上掌握岩心钻孔地质编录的内容及要求，通过实际操作学会岩心地质 编录方法，特别掌握岩心采取率、换层深度的计算及绘制钻孔柱状图方法。以焦家金矿ZK42钻孔地质记录表和测斜资料为例，棠握钻孔弯曲校正方法， 特別字握编制钻孔地质剖面的基本方法。在实习过稈中，鼓励学牛采用软件绘制（如中国地调局开发的Memapgis） 相关图件。建议学时：46学时4. 2方法原理钻探工程是査明深部矿体产状、形态、品位变化和赋存部位的重要手段之一, 在实际生产工作中，钻孔也是最为常用探矿工程之一

2、。因此钻探地质编录工作必 须认真负责，使编录工作在最大限度内反映客观地质情况，为矿区的正确评价提 供可靠的地质依据。4. 2. 1钻孔类型及其运用在钻探中，钻孔轴线应尽可能垂直于矿体的顶、底板穿过矿体，这样才能了 解矿体变化最大的方向的情况。钻孔轴线与铅直方向的夹角称为天顶角。按照天顶角的不同，可钻孔分以下 类型：1、直孔（铅直钻孔）直孔是沿铅直方向钻进的钻孔。即天顶角为零度。直孔的施匸技术较简单， 钻进效率高，因而是钻探中最常使用的工程。实际工作中，凡有可能用直孔的， 都应尽可能采用直孔。它一般适用于倾角不大于45。的矿体。2、斜孔钻孔柚与铅直方向有一定的夹角的钻孔叫斜孔.这种钻孔，施工技术

3、较直孔 复杂，天顶角越大，施工技术越复杂。当矿体倾角较陡时，如使用直孔，不能保证钻孔垂直于矿体的顶、底板方向穿过矿体，茯至有可能使钻孔从矿体上盘滑过 而打不到矿体，此时必须用斜孔。一般说，斜孔适用于倾角大于45。的矿体。在 设计钻孔天顶角的大小时，应视地质条件、钻孔深度、钻机性能及操作技术等因 素综合考虑，一般不超过25。3、定向孔钻孔在施工所允许的弯曲范围内，天顶角随着孔深逐渐变化的钻孔，叫定向 孔。使用这种钻孔的好处在于可使钻孔以理想的角度穿过矿体。定向孔的施工更 加困难，一般较少运用。在钻孔设计时，应使天顶角小于25。,钻孔轴线与矿体的顶板的夹角大于45。, 尽可能使钻孔沿矿体厚度方向穿

4、过矿体。4. 2. 2钻探野外地质编录钻探地质编录是根据岩心、岩粉以及各种测最数据（孔斜测量、电测井）等 进行的。由于在钻孔中所搜集的资料远不如坑探编录搜集得全而、完整，而且也 不便于进行检査和补充，所以在编录时更要及时、仔细、认真。回次岩芯顺序号 回次岩芯总块数岩芯放入岩芯箱待凉干后，各段岩心必须用特种红油笔或用油漆对岩芯自上 向下顺序编号。凡是岩芯长度5cm需进行编号，格式为回次号3如：岩芯编号7三，表示该岩芯为第7回次，该回次共包括66块岩芯样品，本件样品为第3块岩芯样品。1、现场地质编录现场地质编录是指在机场或岩芯库的地质编录工作，简述如下： 核对班报表及岩芯纪录。现场地质编录必须及时

5、，编录前先对施工单位 的原始编录班报表进行逐项检査Z后，按钻孔野外地质记录表逐项填写，要求数 字准确，内容全而，术语确切，实审求是地反映地质现象。班报表与岩芯票的核 对，对班报表中有关重要数据、孔号、回次、孔深进尺、岩芯长度及编号、残留 岩芯进行检查核对，同时检查岩芯有无颠倒、混乱现象。对破碎的岩芯尽可能按 节理面及机械破碑张开面构成回次完整岩芯。要求岩芯长度每回次丈最误差不得 大于5cm,矿芯长度误差不得大于3cm,否则地质编录人员有权更改班报表及岩 芯票。岩心劈样后应将保留的那一半岩芯用油漆写上原编号。 初步鉴定岩性，分层并进行地质描述按不同的岩性、不同的矿层或矿石类型进行分层记录描述（不

6、按逐个回次描 述）。例如：图41为一整箱岩芯，共提钻七个回次，经初步鉴定分为八层，逐层 顺序如下：第一层紫红色砾岩第二层石英岩第三层赤铁矿绢云母石英片岩第四层磷块岩第五层电气石绢云母片岩1 3岩芯编号为1-2-5 644岩芯编号为2- 3-6 9岩芯编号为3- 4-93岩芯编号为4-53 44 3岩芯编号为5-7-44岩芯编号为7芈4lm岩心岩心排列 方向0岩心隔板第八层泥质大理岩图41岩芯排列顺序示意图 测量岩心轴夹角当岩心是成层岩石时，就要测量岩层的层理或层面与钻孔中心轴线的夹角, 以便为求得岩层之产状提出参考。5由于钻孔通常是弯曲的，即使岩层产状稳定不变，在钻孔各部位岩心上所呈 现出的岩

7、层倾斜线与中心轴的夹角（a）,也因钻孔顶角的变化而不同，故岩层产 状是不能直接度量的，只有配合地表产状及其它资料，才能确定其产状。求a 角时，一般是用量角器或罗盘直接在岩心上量出，或找出岩心上同一层纹最高点（A）与最低点（B）之差值H,利用已知岩心直径D经计算得，当钻孔无方位角变化时，在垂直岩层走向的剖面图上，可以求出岩层的倾角 （图42）在野外常用的是使用量角器测量岩芯轴夹角（图43）图43量角器测量示意图 岩芯采取率的计算岩心采取率，是指某一孔段内所取得的岩心长度与该段进尺长度的白分比。 一个钻进回次的采取率，称为回次采取率：按岩性分层计算的采取率称为分层采 取率。岩心采取率的计算，除了水

8、文地质、工程地质等的特殊要求之外，一般只计 算分层采取率，矿层（包括含矿层：、矿化蚀变带）及其顶底板（35米）要计 算回次采取率。特别是分层所在的回次应计算回次采取率，对回次的残留岩芯（或 进尺）推断是否合理，如有不合理的应及时改正。凡是普査孔和控制孔，对矿区 内地质构造和矿层及矿化带应按回次计算采取率，以便研究构造和检査是否打矿 到矿体。（采取率的质量检査验收标准仍按岩心钻探规程及金刚石岩心钻探操作规程的有关规定执行）。岩芯采取率的计算，应以实际钻进的固体岩层为计算的对象，浮土、岩粉、 坍塌物及天然空洞的进尺等不参加采取率的计算。（1）回次岩心采取率的计算a.无残留岩芯时，岩芯采取率按下式计

9、算N =2x100%。b有残留岩芯时，按下式计算，N=X100%,即：即：N岩芯L + D2-D1采取率=本回次提取岩芯长度（包括上回次残留岩芯长度）本回次进尺+上回次残留进尺长度-本回次残留进尺长度°式中：N：回次岩芯采取率1：本回次提取的岩芯总长L：本回次进尺数（m）D1：本回次残留进尺长度D2：上回次残留进尺长度在未进行残留岩心测最，或残留岩心测最不准时，某个回次因有残留岩心， 使其岩心长度大丁进尺时，残留岩心处理方法可参照下而两种办法进行。a. 在岩心完整时，以本回次岩心采取率为100% ,将超出部分推到上回 次计算，如继续超出还可继续上推，一般不能上推五个回次。如继续超出，

10、应寻 找其原因，再作处理。如岩心破碎或为砂状、粉状和不在同一岩性中钻进而用 反循环取心工具采取的岩心，一般不能上推。b. 允许同一岩性段五个回次之内进尺长度之和大于或等于相同回次岩心长 度之和，然后计算回次平均釆取率。具体处理方法是：进尺数不变，修改岩芯实 长数字，将回次岩芯采取率超过100%的部分（即岩芯实长比回次进尺多出的部 分），依次往上一回次推。若上一回次的岩芯实长由于加上推上來的岩芯长比进 尺数大，回次岩芯采取率乂超过100%时，则继续往上推，直到消灭为止。（2）分层岩芯采取率的计算分层岩芯采取率 £N=» xlOO%H2H1本层岩芯长度本层终11 裤哎-本层上界

11、深度xlOO%式中：ZN：某分层岩心采取率II：某分层各回次取出的岩芯总长H2：某分层下界孔深H1：某分层上界孔深采取率的计算一律采用取整数位，小数点后一位四舍五入。 钻孔弯曲度测最钻孔弯曲是由于地质和机械操作等因索的影响，在钻进过程中使钻孔轴线逐 渐偏离原设计位置，产生了天顶角和方位角的变化。用來测量钻孔的天顶角和方 位角的仪器叫测斜仪。图4-4钻孔空间位置图天顶角（6）：钻孔中某测点的钻孔轴线 的切线与铅垂线所夹的角（图4-4）o方位角（a）：钻孔中某测点在水平投影 而上，通过该点的钻孔轴线的切线与子午线 间的角度（图4-4）o钻孔弯曲度测暈主耍是了解钻孔在地下 的空间位置是否符合设计要求

12、。当钻孔弯曲 度超过规定时，不仅使综合编录及储星计算 增加困难，共至使钻孔资料无法利用。所以， 为防止钻孔过度弯曲和了解钻孔弯曲情况， 必须按规定进行弯曲度测量，以掌握钻孔钻进情况和校正有关地质成果。钻孔钻进过程中，钻孔弯曲度测量一般要求直孔每隔50-lOOm测量一次； 若钻孔弯曲较大，当孔深超过200m以上或是斜孔时，要求每隔25-50111系统 测量天顶角及方位角。钻孔弯曲度要求可根据具体情况与施工单位研究确定，一 般是每百米不大于2。 计算换层深度换层孔深计算方法：1. 在一个回次内岩层换层有下列两种情况。（1）当回次采取率不足100%时，其计算公式为：无残留岩芯时岩层的换层深度=本回次

13、末的累积进尺一本回次分层下部岩芯长度一岩芯采取率或：岩层的换层深度=匕回次末的累积进尺深度+本回次分层上部岩芯长度 一岩芯采取率有残留岩芯时岩层的换层深度=上回次终止孔深一上回次残留进尺长度十本回次分层上部岩芯长度-本回次岩芯采取率-或：岩层的换层深度=本回次末的累积进尺一本回次分层下部岩芯长度一岩 芯采取率（2）当回次采取率等丁- 100%时，按下列公式：换层孔深=上回次终止孔深一上回次残留岩芯长+本回次上层岩芯长。2、两个回次间换层，有以下两种情况：（1）当换层回次采取率不足100 %时，计算公式为：换层孔深=上回次终止孔深一上回次残留岩芯长+ 上回次岩芯长+上回次残留岩芯长上回次采取率（

14、2）当换层回次采取率为100%时，计算公式为：换层孔深=上回次终止孔深一上回次残留岩心长3. 空回次换层时，计算公式为：换层孔深=上回次终止孔深十空回次进尺的二分之一（是否二分之一，可根 据具体情况而定）。换层孔深的计算方法和采用的公式目前较多，只要符合实际情况和计算准确 也可采用其他计算公式和方法。4. 2. 3钻孔柱状图的编制根据钻孔地质记录的岩性分层进行综合描述,参照图4-5格式和统一图例（国 标GB958-89区域地质图图例）编制钻孔柱状图。比例尺的选择应视具体情 况而定，以能清楚地表示主要地质现象为淮，一般为1 : 200-1 : 500o为了突出 重要部分，增加1 ： 50或L 2

15、0的含矿体柱状图，对于构造简单，岩性单一， 而厚度较大的用岩可可用缩减法表示，对缩减部分可在柱状图花纹屮用断开线表 示，并在断开线间减去缩编的米数。钻孔柱状图的内容，一般包括，层序号、换层深度、接触而与岩芯轴夹角、 岩性描述、分层孔深、采取率、含矿带柱状图、取样情况、分析结果、简易水文 及放射性测量、钻孔弯曲度测星、孔深测星及图签等内容。对所有的钻孔柱状图 均应着墨。X X 決h区ZK13O8松孔竝状图（局部）4. 2. 4钻孔剖面图的编制在编制剖而图之前，应对钻孔测斜资料进行核对和检査，然后根据这些资料 编制钻孔投影图。编制该图的方法有多种，实习介绍利用三角函数做图方法。建立计算法的依据应用

16、计算器绘制钻孔剖面是根据钻孔在剖面上的儿何要素与钻孔的实际儿 何要素之间的关系，用垂直和水平长度（纵横座标）确定钻孔轨迹在剖面上位置。 当横剖面垂直于岩层走向时，钻孔一次测斜的影响进尺长度为AB、钻孔天顶角 为a、钻孔实际方位与剖而方位之间夹角为，根据这3个野外测制的要素求出 影响长度的铅垂投影长AO,沿剖面方位的水平投影长OBC和偏离剖面水平长 BCc根据上而3个己知数据，求3个未知数据，如图46所示，即可得出数学 计算式：图4-6钻孔几何要素示意图AO=ABxcosa：OC = OBxcos；BC=OCxtagOo应指出的是，钻孔偏曲测量影 响长度是根据不同钻孔类型决定 的。斜孔一般每50

17、m测斜1次， 直孔每100m测斜一次，所以，绘 制钻孔轨迹要求计算沿剖面累计 铅垂投影长、沿剖面方向的累计水 平长和偏离剖而的累计水平长。钻孔剖面图的绘制（1）剖面钻孔轨迹的绘制用校正后的钻孔数据累计铅垂长和沿横剖面累计水平长两组数据，得出相应 各点。把这些点用圆滑曲线连接起来，就得到剖面上经校正后的钻孔轨迹。（2）平面轨迹的绘制用校正后的钻孔数据沿横剖面方向累计水平长和偏离剖面累计水半长两组 数字得出的相应点，用圆滑曲线连接这些点可得出钻孔在平面上的轨迹。在半面 图上一般不将全部钻孔投影线绘出，只绘矿层中点等特殊点的投影。（3）地质界线点的投影地质界线点的投影计算，首先要确定该点落在哪个孔段

18、，也就是要确定用于 计算的倾角、方位角的数值。然后，确定该点距计算孔段上控制点的距离，以便 计算坐标增量。最终地质界线点投影按测点量取分界位置即可。4.3实习材料经山东省某地质队在焦家金矿开展3年期普査探矿匸作，探获金333+334 资源量共计20吨，达大型金矿规模。普査阶段探矿工作共计布设勘探线5条，槽探施工14000余方，钻探施工 14210米，工程质量符合国家岩心钻探规程规范要求。其中120线ZK42号 钻孔测斜结果豈记表如表4-1所示，地质记录农如表4-2所示。表4-1 ZKii测斜结果登记表测点号测戢孔深（m）钻孔倾角（度）钻孔方位角（度）控制深度（m）至开孔089120150861

19、222100841273150831314.4实习步骤1、根据实习资料表43中ZK42号钻孔地质记录表内容，应用前述钻孔岩芯 编录原理，填写、完善ZK42地质记录表（表4-3）«2、填写完成实习资料中ZK42测斜结果巻记表（表4-1）：在此基础上，运 用三角函数法，完成钻孔校正点坐标增量计算表（表4-2）o3、在表44中，绘制ZK42号钻孔柱状图。4、结合实习2附图21中焦家金矿地形资料，绘制ZK42号钻孔剖面图。5、中国地调局开发的Memapgis软件，己经实现了钻孔编录与柱状图绘制的 数字化，幣个流程可以在野外采用掌上电脑完成，相关软件与详细操作流程、视 频均可在中国地调丿官方网

20、站上免费下载，链接地址为：http:/v表4一2钻孔校正点坐标增量计算表测斜资料剖而线与钻孔偏斜（P）控制深度（m）控制深度（/）校正点计算值备注深度（m）方位角（卩）倾角（«）tl至hAx£xyz£z12345678910111213141545实习思考题1、设计钻孔时，直孔、斜孔及定向孔分别在何种情况下适用？2、钻孔编录中，如何测星节理产状？3、ZK01号样品在X回次末岩芯长0.35111,在相邻的Y回次上部岩芯长度为0.45m,其中X回次孔深112.61至115.61m,进尺3m,岩芯长度为2.40吗、,采 取率为80%,第Y回次115.61至117.61m

21、,进尺2.00m,岩芯长1.20m,采取率 为60%,求ZK01号样品代表长及相当孔深。14表4 3 ZICc地质记录表回弋进尺岩矿芯分层标志面与 岩芯轴夹角(度)地质描述样品与标木编号备注(及分层注记)至计长度(m)残留(m)采取率(%)分层孔 深(m)假厚度(m)岩芯长(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斜长角闪岩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黄铁绢英岩化混合岩1867.2071.204.003.90化斜长角闪岩1971.2075.704.503.402075.7080 204.505 00表43 ZBCc地质记录表回次进尺岩矿芯分层标志面与岩芯轴夹角(度)地质描述样品