工作方法四 钻孔的岩性分层、描述及柱状图编制
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发布时间：2022-04-23 18:19
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时间：2023-10-12 17:16
在平原、盆地地区，第四纪地层覆盖严重或露头不好时，必须借助钻孔，才能获得研究区较为详尽的第四纪地层资料，因此熟悉并掌握野外第四纪钻孔的岩心编录及柱状图的编制，是第四纪地质工作者应具有的基本技能。
一、第四纪钻孔的野外编录内容
对钻孔岩心进行客观、详细地编录是平原区第四纪研究工作的重要基础。钻孔岩心野外编录表（表2-2）是最原始的钻孔资料，也是最为重要的基础资料，不仅要仔细填写，而且要妥善保存，不得丢失。在野外编录表上首先要标明钻孔编号、坐标、孔口标高、施工日期等，在地形图上标出钻孔位置。钻孔开工后，在施钻过程中，地质编录人员在钻探现场进行及时的岩心编录，编录的内容主要包括地层分层序号、岩性特征、层顶深度、层顶标高、层厚、柱状图、岩心采取率、样品取样深度和样号等。在岩心编录表上编绘简要的岩性柱状图，其比例尺一般采用1∶100或1∶200 ，在岩性柱状图上第四系与下伏基岩应表示出不整合接触关系。
表2-2 钻孔岩心编录表
二、第四纪钻孔岩性分层和描述
钻孔岩性分层主要根据沉积物的颜色差异、沉积物粒度变化、成分不同、沉积构造，以及一些特殊特征等，如含化石、断层等。
在进行详细的钻孔岩性描述之前，首先要进行宏观的观察和分层，根据第四纪沉积物的颜色、岩性、粒度、风化程度、磨圆度、结构面（侵蚀面）等变化进行自然分层，分层的详细程度可视研究任务和要求而定。室内综合研究时可根据野外分层进行适当的合并。岩性从上向下逐渐进行，描述完一层岩性，再进行下一层的岩性描述。
第四纪钻孔岩性描述应分别描述每一层沉积物成分（砾石、砂成分，充填物成分）、沉积物颜色（干色和湿色）、沉积物的分选性和磨圆度（主要对砾石）、碎屑物的大小、厚度及其变化、沉积构造、砾石的排列、层与层之间的接触关系、风化程度、结构面特征（接触面、侵蚀面）、含化石情况以及成岩性等方面。
根据研究工作精度的需要，以适当的间隔采集系列的年代学、古地磁、化学分析、粒度分析、粘土矿物、微体古生物等测试样品，若遇见动植物化石应采集化石标本，以便于进行室内分析研究，并在相应采样部位进行详细记录其化石类型、深度和编号。
三、钻孔柱状图编制和钻孔资料整理
1.柱状图的基本内容
岩性柱状图的基本内容包括图名和比例尺、钻孔的地理位置、钻孔标高、地层分层、分层代号、厚度、岩性符号、层厚、岩性描述、化石、样品采集情况以及图件编制单位等（图2-15）。
图2-15 钻孔岩性柱状图格式
2.柱状图的表示方法
（1）地层年代的表示方法
主要采用代号法，即用地质年代代号去表示地层的时代，常用的有Qp1代表下更新统，Qp2代表中更新统，Qp3代表上更新统，Qh代表全新统。如果还要对每一层进行详细划分，则可用上标1、2、3等加以区别时代的早晚，如Qp3-1等。
（2）岩性符号
按常用的一些花纹符号来代表地层岩性。一般砾石以圆圈表示，砂以实心点表示，粘土以横虚线表示，颗粒的粗细也可根据圆圈和实心点的大小给予区别，但在野外工作中，还要根据具体岩性组合情况赋予一定的花纹符号。对于一些特殊的标志层、沉积结构和构造，也应用相应符号表示出来。
3.钻孔柱状图的编制
根据钻孔深度、岩性分层的详细程度，选取适当的比例尺，绘制完成第四纪钻孔岩性柱状图（图2-15）。按照钻孔岩心编录的岩性分层，用规定的岩性符号填充岩性柱状图的相应层位。对于描述中出现的一些特殊意义的沉积层、标志层以及沉积夹层等，可适当夸大表示，以准确表达这些特殊的沉积现象。在柱状图的相应部位标注采集的样本情况。
必要时，还要综合多个第四纪钻孔的数据资料，进行多个钻孔岩心联合剖面图的绘制，可以进一步分析研究区的地层空间展布情况，每层的厚度变化以及岩性岩相变化，进行古沉积环境的恢复。
4.钻孔资料的整理与分析
根据编制的单个第四纪钻孔岩性柱状图，分析第四纪不同时期各岩性分层的沉积特征以及在垂向上的变化规律，进行沉积相的分析，初步确定研究区的第四纪沉积层序或相序，恢复古沉积环境。
（1）钻孔岩心联合剖面图的编制
钻孔岩心联合剖面图是在对一系列相邻钻孔岩心进行岩性岩相分析和地层划分的基础上，在横向上把相同时代的地层连接起来完成的图件（图2-16）。整个剖面结构应体现岩性岩相变化规律、沉积成因标志，反映出沉积环境的横向变化特征，某些夹层或透镜体的处理要考虑剖面总体结构的合理性。编制联合剖面图时应注意以下几点：
图2-16 上海北西-南东向第四纪地质剖面图
（据Chen Zhongyuan et al.，1995）
确定比例尺 确定水平比例尺，沿剖面的延伸方向，根据钻孔的实际距离按水平比例尺在剖面线上标明各个钻孔所在的具体位置；特别注意的是，所用钻孔岩心柱状图都应使用相同的垂直比例尺。
钻孔岩心的表示 可用一垂直地面的直线或柱状剖面表示，把各岩性层的岩性花纹符号绘制在柱状图上。
地层连接的方法 根据各钻孔岩心柱状剖面反映的岩性、岩相等特点以及地层的年代数据，同时代的地层相互连接，充填岩性花纹符号构成联合剖面。一般的作法是，根据深度大致相当，岩性相同或相似的层，或时代相同的岩性层可以进行横向连接。但是还要注意特殊剥蚀面和接触面的存在，它们可作为横向岩性层对比的标志。因此，除了岩性特征，还要特别注意标志层（包括海相沉积层中的陆相夹层或陆相沉积层中的海相夹层；特殊岩性、结构、成分的岩层；次级气候波动形成的次级古土壤层等各种沉积标志、环境标志和生物标志等）。条件允许时，还要运用测年数据建立相互间的对比关系。此外还可以依据地震剖面资料寻求地层相互之间的对比关系。
特殊层位的处理 在某些单个钻孔中出现的岩性分层，而在其他钻孔中无法找到相对应的层位时，应根据1/2原则在相应的部位予以尖灭；对于分层数不能完全对应的钻孔，可以考虑研究区的沉积特征、地貌以及年代学资料，进行不同层位间的连接。
标注沉积物的形成年代及成因。
（2）钻孔岩心联合剖面图的综合分析
根据钻孔的联合剖面，不仅可分析地层的垂向和横向变化，了解不同区段的地层发育特点，分析研究区的第四纪地层分布的整体特征，而且可以分析形成各种沉积物时的沉积作用，确立研究区完整的第四纪地层层序、埋藏地貌及新构造运动的表现特征，进而认识研究区第四纪环境变迁的过程。
