岩心與礦心
正文
用環狀鑽頭或岩心管從孔底取得的岩層的圓柱狀實物樣品稱岩心,從固體礦產的礦體或礦層中取出的含礦岩心稱礦心。地質普查、地質勘探、水文地質鑽探和工程地質鑽探的主要目的,是取得第一手地下實物地質資料──岩心或礦心。通過對岩心、礦心的分析研究、觀察、鑑定和化驗分析來確定岩石名稱、年代、礦物組分、地質構造及其生成過程,探明礦體埋藏深度、厚度、產狀、分布規律、礦石品位等,進而正確評價礦產資源;待進行一定的鑽探和坑探工作後,對礦體產狀、品位等有了一定認識,通過計算提交礦產儲量,並為礦山開發設計提供可靠技術依據。因此,採取岩(礦)心的數量、品質如何是衡量鑽探工程質量的主要指標。從鑽孔中實際採取上來的岩(礦)心長度與相應鑽進層位長度(孔段)的百分比值稱岩(礦)心採取率。岩心採取率是按全孔岩層平均值計算,按規定一般不得低於65%;而礦心採取率是按礦層分層計算,按規定一般不低於75%。由於礦床類型和各種差異,其採取率的具體要求按礦產分類規範或地質設計的規定執行。
要求岩(礦)心保持一定的完整度,以觀察其原生結構,獲得有代表性的化驗樣品。要求保持岩(礦)心的純潔性,以儘可能地保持其原有礦物成分不被貧化、富集或被外來物質污染。取心部位要測量準確。這樣的岩(礦)心才能有真實的代表性,以反映原岩礦層的物質結構、成分、品位、品級及其在空間的位置。
岩(礦)心的直徑決定於鑽頭的內徑尺寸,固體礦產鑽探岩心直徑一般在25~70毫米,水文地質、工程地質岩心直徑一般為95~150毫米,水壩橋基岩心直徑有的達1.0~1.5米。
隨著科學技術的發展,要求岩(礦)心提供的信息越來越多。對從特殊礦區,深孔、超深孔,海底洋底取出的岩(礦)心,要做幾十項化驗、檢測、分析。例如,物質成分的常量、痕量分析,古地磁測定,年齡測定,X光衍射、同位素測量、放射性測量,以及測定岩心的物理力學性質如抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度、硬度、研磨性、可鑽性等。
為了提高岩(礦)心採取率及其代表性,要積極採取新的鑽探技術,採用合乎要求的取心工具和正確的取心方法,嚴格遵守操作規程,實行全面質量管理。必須將取出的岩(礦)心自上而下地按順序及時、準確地放入一定尺寸的岩心箱內,進行編號,不得顛倒和丟失,以供地質人員作地質編錄並長期保存。
為了彌補岩(礦)心採取率的不足,有時要求用專用側壁取心器從孔壁補取岩(礦)心,或採用多種地球物理測井方法測繪出多道測井剖面圖。