项目二 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；并且，了解钻孔施工设计。

一般一台钻机安排一名编录人员。

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：

1）钻孔编号、设计孔深、钻孔方位（斜孔）、钻孔倾角；

2）岩矿层分层起止井深（由上至下）；

3）岩矿层分层柱状图、分层岩石名称、断层、破碎带井深；

4）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）；

5）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‰）；

6）钻孔结构及钻进方法等。

二、方法与要求

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是：根据钻探班报表检查孔深、进尺和岩心。检查岩心的工作主要包括：①岩心的放置是否按岩心自然顺序正确放在岩心箱内；②岩心编号是否正确及岩心长度丈量是否准确；③核对岩心隔板上的数据。

1.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

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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（k）计算

当无残留岩心时，

当有残留岩心时，

式中：m为回次岩心长度；M为回次进尺；S₁为上回次残留岩心进尺；S₂为本回次残留岩心进尺。

（2）分层岩心采取率计算

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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与顶的孔深之差。

2.换层深度计算

当无残留岩心时，换层深度：

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当有残留岩心时，换层深度：

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3.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

测量法是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5-1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5-1 岩心量角器及其操作示意图

（2）计算法

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d₁与岩心轴的夹角α（图5-2），有

图5-2 计算法示意图

sinα＝d/d₁

由于岩心直径长度d等于椭圆短轴长度d₂，于是得

sinα＝d₂/d₁

α＝arcsin（d₂/d₁）（0＜α＜π）

4.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。

5.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修改以便于更好地指导钻探施工。

6.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；大于此数则应进行合理平差。

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做的记录。

7.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。

施工结束后，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。

8.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。

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，编录人员要跟踪指导，确保钻探质量。

（一）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”和“钻孔简易水文观测记录表”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。

（二）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。

（三）检查岩矿心样品签

确保岩矿心样品签的孔深、进尺、岩心长度、回次号等数据准确无误。

（四）岩矿心编号

将大于10cm的岩心及大于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

（五）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。

（六）岩心编录步骤

1.分层丈量各回次不同岩性的岩心长度

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、紫红色粉砂质黏土岩、紫红色白云质泥岩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《固体矿产勘查原始地质编录规定》附录A14）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（图5-3）。

2.计算回次岩心采取率、换层深度、分层岩心采取率

（1）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）。

图5-3 完整岩心分层示意图

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：

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（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。

1）某回次内换层时

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如图5-4所示，

图5-4 5回次内换层孔深计算示意图

2）2回次间换层时

换层孔深＝上回次止孔深，如图55所示，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。

3）空回次换层时

换层孔深＝上回次终止孔深＋空回次进尺的1/2

图5-5 两个回次间换层孔深计算示意图

也可根据上下层岩石的相对硬度、破碎情况确定合适比例（图5-6）。

图5-6 空回次中换层孔深计算示意图

（3）分层岩心采取率计算

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

如图5-7中7层厚度＝135.43－128＝7.43m。

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图5-7中7层采取率

图5-7 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”。

3.填表

（1）将钻井岩心获取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、采取率等记录于“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。

（2）记录分层数据

按《固体矿产勘查原始地质编录规定》附录A11“钻孔原始地质记录表”的要求填写分层数据。

分层数据：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5-8中第2分层底界在第7回次的

图5-8 回次岩心计算图

4.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（图5-9）。

图5-9 残留岩心处理图

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。

5.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：

1）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、蓝铅笔画一条线），如图5-10中AB；

2）将岩心柱面（图中CD）紧靠岩心隔板；

3）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（图5-10）。

图5-10 测量轴夹角示意图

6.分层地质描述

分层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“钻孔原始地质记录表”中。

（1）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、矿物成分及矿化等基本特征。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：

1）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密浸染状钒钛磁铁矿。

2）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密浸染状钒钛磁铁矿与灰色中细粒流状辉长岩型稀疏浸染状钒钛磁铁矿互层。

3）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密浸染状钒钛磁铁矿夹（也可为“间夹”“偶夹”）灰色中细粒流状辉长岩型稀疏浸染状钒钛磁铁矿。

（2）观察及描述的主要内容

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、矿物成分、风化特征（氧化带、混合带和原生带）及其他物理性质（光泽、断口、硬度、相对密度）等。

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。

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（测量矿层顶底板界面轴夹角，测量矿石原生构造的轴夹角等）等。

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。

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做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

①对野外记录的数据、素描图上墨。②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。③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。

2.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。

钻孔柱状图按图5-11所示图式及内容制作。

文、图、实物资料整理完毕，编制钻孔柱状图之后，编制原始地质编录小结。

五、钻孔原始地质编录应提交的资料

1）音像记录表；

2）坑道、钻孔概况表；

3）孔深校正及弯曲度测量记录表；

4）钻孔原始地质记录表；

图5-11 压缩钻孔柱状图绘图法

5）钻孔采样登记表；

6）标本登记表；

7）鉴定及测试成果；

8）钻孔柱状图；

9）岩矿心音像记录载体；

10）钻孔原始地质编录小结；

11）钻孔质量验收报告；

12）孔位坐标定测成果。