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地質勘查釋義

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地質勘查釋義

發布日期:2017-11-28 作者: 點擊:

地質勘查釋義

基本信息

地質勘查是地質勘查工作的簡稱。廣義地說,一般可理解為地質工作的同義詞,是根據經濟建設、國防建設和科學技術發展的需要,對一定地區內的巖石、地層構造、礦產、地下水、地貌等地質情況進行重點有所不同的調查研究工作。按不同的目的,有不同的地質勘查工作。例如,以尋找和評價礦產為主要目的的礦產地質勘查,以尋找和開發地下水為主要目的的水文地質勘查,以查明鐵路、橋梁、水庫、壩址等工程地區地質條件為目的的工程地質勘查等。地質勘查還包括各種比例尺的區域地質調查、海洋地質調查、地熱調查與地熱田勘探、地震地質調查和環境地質調查等。地質勘查必須以地質觀察研究為基礎,根據任務要求,本著以較短的時間和較少的工作量,獲得較多、較好地質成果的原則,選用必要的技術手段或方法,如測繪、地球物理勘探、地球化學探礦、鉆探、坑探、采樣測試、地質遙感等等。這些方法或手段的使用或施工過程,也屬于地質勘查的范圍。狹義地說,在中國實際地質工作中,還把地質勘查工作劃分為5個階段,即區域地質調查、普查、詳查、勘探和開發勘探。

鉆孔孔徑

(一)大口徑鉆進

工程地質勘探鉆孔的孔徑,大多數是168MM開孔,91MM終孔,這樣的孔身結構能夠滿足一般的勘探、試驗要求。但是在特殊情況下,譬如為了探查壩基軟弱夾層和強透水帶的位置及展布方向、斷層破碎帶和緩傾角裂隙的產大辯論和特征,以及為了檢查基礎的灌漿質量和混凝土的澆筑情況,就需按照工程地質的要求,打一些大口每項鉆孔,以工程技術人員進入孔中直接觀察和測量。。 大口徑鉆孔主要在水電工程地質勘探中采用。中國于1963年在丹江口壩直址打成了第一口大口每徑鉆孔;之后,葛洲壩、小浪底、偏窗子、三峽等水利樞紐工程中相繼采用,均取得很好的勘探效果。面且承擔了大壩基礎處理等任務。 由于大口徑鉆孔能夠讓勘探人員直接進入其中觀測和取樣,準確地搜集到第一性地質資料,因而避免了用一般勘探耗費大量進尺而未能搞清某些地質現象和問題的弊病。它也代替了施工復雜的豎井工程,而且由于無爆破震動,可以保持巖層的天然狀態。 大口徑鉆探方法有沖擊鉆進和回轉鉆進,在工程地質勘探中主要使用后者,其孔徑分別1150、1050、950和750MM,孔深30—60M,可以取得材心。鉆具是在現有設備基礎上改裝的,主要包括鉆頭、巖心管、取粉管、鉆桿等。除鉆具外,還應配備吊籠、絞國及潛水泵等必要的設備。 

(二)小口徑(金剛石鉆頭)鉆進

近年來,中國在工程地質勘探中逐漸推廣小口徑的金剛石鉆進。這種鉆進有很多優點:能鉆進極硬的巖石,使用壽命長,鉆進效率高,巖心采取率高,且巖心完整度好;孔徑均勻,孔壁光滑,鉆彎曲度小;鉆進時平穩,設備的磨損小,能量消耗少;重量輕,搬運方便等。金剛石鉆具主要包括金剛石鉆頭、金剛石擴也器、巖心卡簧及金剛石鉆進用巖心管。金剛石鉆頭目前生產有直徑76、66、46、36MM等幾種規格,較一般的鉆頭要小得多,故稱之為“小口徑”。這種鉆頭是將金剛石顆粒鑲嵌在鉆頭唇部,利用金剛石的硬度磨削巖石鉆入地層。金剛石鉆進一般均使用雙層巖心管。從小泵送來的沖洗液,經內、外管之間的間隙而到達孔底,可減少對巖心的沖刷影響。 采用小口徑(金剛石鉆頭)鉆進,在操作上必須注意的是:在任何情況下都不允許無水鉆進否則發生高熱會燒毀金剛石,用過鋼粒鉆進的孔,不能再下入金剛石鉆頭,因孔底遺留鋼粒,在沖擊振動時會使金剛石損壞;若鑲嵌的金剛石顆粒掉落孔底,應即打撈,否則會使整個金剛石鉆頭遭到損壞;鉆進中若迂軟弱夾層及裂隙發育的地層,應特別注意降低壓力及轉速。由于在礫石層、礫巖及硬脆破碎地層中鉆進時,沖擊振動很大,對金剛石的包鑲金屬磨耗很快,故一般不采用金剛石鉆進。 金剛石鉆進雖有很多優點,可是它的孔徑過小,有能作現場水文地質試驗。 六、聲波測井在工程地質鉆探中的應用墀測井是一種地球物理勘探技術,它的物理基礎是研究與巖石性質密切相關的聲振動沿鉆井的傳播特征。它具有快速,輕便的優點。近十余年來在中國外逐漸推廣應用,我取得了較好的效果。 聲波測井可充分利用已有的鉆孔,結合地質調查,了解基巖風化殼的厚度、物征,進行分帶,查明深部地層的巖性特征,進行地層劃分,確定軟弱夾層的層位、深度和厚度;尋找巖溶洞穴和斷層破碎帶;研究巖石的某些物理力學性質,進行工程巖體分類等。與其它測井方法密切配合,還可憐全部或部分代替巖心鉆探,開展無巖心鉆進。總之,聲波測井在工程地質鉆探中的應用是多方面的。 目前所應用的聲波測井方法主要有以下三種:一是根據墀傳播速度研究地質體性質的墀速度測井;二是根據墀振幅的衰減反映巖層性質的墀幅度測井;三是利用墀在井壁上的反向我了解井壁結構情況的專長波電視測井。其中應用最多的是聲速測井。 聲速測井的兩個接收器R1、R2的距離為L。沿井壁的滑行波到達兩個接收器的時間差為△t,具有 L △t = —— V2 △t表示聲波通過厚度為L的一段巖層所需的時間,習慣上把它換算為通過一米巖層所需的時間(叫做旅行時間),單位為μs/m。由時差△t即可求出聲波在巖層中的傳播速度V(m/s): V=-106/△t 三峽水利樞紐壩基為前震旦紀的石英閃長巖和閃云斜長花崗巖,經大量聲波測并工作后獲得的各風化帶縱波速度值列于中。

由于沒風化帶內,巖石組織結構、礦物萬分和風化程度不同的巖石所占比例及分布,狀況不同,因而不但波速不同,而且聲速曲線的形態也不相同。劇風化帶的波速值跳躍范圍不大,曲線形態以不規則的方形鋸齒為主。強內化帶中,當堅硬和半堅硬巖石碎塊與疏松相互摻雜時,波速值跳躍范圍大而密,曲線形態為緊密排弄的長尖刺狀鋸齒。微風化帶的聲速曲線擺動幅度較小。四川某壩基48號孔的綜合柱狀;圖,可以用來說明應用聲波測勘查斷層破碎帶的效果。從聲波曲線的整個背景值來看,代表二疊紀斑狀玄武巖的V為3700-4400m/s,V為2300m/s. 但在標高390m附近,卻出現了一個明顯的低值異常,V、Vs分加緊為2150和1350m/s,幾乎相當于政黨值的一半。進行幅度觀測時,聲波能量吸收衰減強烈,振幅大大下降。經分析,該處是斷層角礫巖,巖體十分破碎。

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