文档介绍：确定岩石结构面产状方法的研究
阐述了确定岩石结构面产状的重要性;指出了确定岩石结构面产状的分类方法:钻探取芯测斜法、机械标记法、古地磁法和图像法。简要介绍了四种方法,分析了它们的特点、适用条件,有利于合理选用确定岩石结构面产状的方法。
岩石结构面产状研究
1确定岩石结构面产状的意义
在固体矿产勘查,石油、天然气、地热和可溶性矿产的勘探与开发方面,要求确定岩石结构面产状。结构面产状数据对正确认识地质构造,查明矿体形态与延伸情况,弄清矿体和围岩的空间关系,准确计算矿产储量,指导勘探工程和开采坑道布置等有重大意义。结构面产状对研究石油、天然气、地热水的分布、储聚、迁移和开采有重大价值,另外还是确定油田开发水平定向井、可溶性矿产水力开采溶腔对接孔方向的依据。在水电工程地质勘察中,为了确保高坝安全,合理设计水工建筑物,防止水库渗漏,有效治理库岸滑坡等地质灾害,要求查明地下岩层层面和构造面的产状,特别是裂隙、节理、断层等断裂面以及软弱夹层的产状,另外还要求了解坝区和库区的地应力场特征,地应力分布规律,主应力的方向和大小。因此,确定岩石结构面产状,是一项重要的而又经常性的工作。通过收集、整理和分析研究确定岩石结构面产状方法,在地表无露头或露头不清楚的地区,确定岩石结构面产状的方法可分为钻探取芯测斜法、机械标记法、古地磁法和图像法。
2钻探取芯测斜法
取芯测斜法是采用常规钻探方法,获得岩芯及测斜资料,确定岩石结构面产状。由于是常规方法钻探及测斜,钻具和钻进工艺不需要变化,故成本低。该方法分为平面计算方法和空间计算方法。平面计算方法即要打三个孔,利用相近的三个钻孔穿过同一层面或断裂面的测斜数据,确定三点坐标值,计算出层面或断裂面产状要素。本项目完成了此法的编程计算。该法要求岩石标志面明显,适用于确定岩石分层层面、断层层面、软弱夹层层面的产状。平面计算方法是假定层面或断裂面为平面的,因此它不可能反映钻孔之间层面或断裂面产状的变化;当标志层不明显时往往难以判断三个钻孔穿过的同一层面,此时会产生一些误差。空间计算方法,用一个弯曲钻孔、或两个钻孔、或三个钻孔的岩芯和测斜资料,要求三点测斜数据不完全相同,可采用赤平投影等方法计算岩石结构面产状。该方法适用于确定地下某区域内产状相同或相似的岩石产状,如岩石节理面、片理面、裂隙面、软弱夹层层面、分层层面、断层层面。若某区域内产状不相同,会产生一些误差。
3机械标记法
机械标记法主要是利用专门的钻具给岩心打定向标记并取心,测量标记位置和孔斜参数,采用岩心复位法或计算法确定岩石结构面产状。给岩心打定向标记、取心、测量标记位置和孔斜参数,这些工序可以在多个钻进回次中完成,也可以在一个钻进回次中完成。打定向标记主要有打印、冲穴、刻痕和钻眼四种方法。打印是用造型材料或金属杆件模印出孔底岩心端部的凸凹不平形状;冲穴是用钢质冲头或色笔在孔底岩心端面上冲出坑穴或打出色点;刻痕是用刻刀在岩心柱侧面刻出沟痕,刻痕可以在钻进过程中进行,也可以在岩心形成后进行
;钻眼是用微型钻头在孔底岩心端面上钻出偏心孔眼。模印面、冲穴、刻痕、孔眼都是定向标记。标记的清晰可靠程度取决于所选用的打标记方法、岩心的完整性、孔底的清洁性和操作因素。打印法要求孔底特别干净和岩心端面参差不齐;冲穴和钻眼要求孔底平整;刻痕法要求岩石比较完整。相对而言