国民经济建设中的重大地质问题、所需各类矿产资源、水资源与环境问题等是社会稳定持续发展的条件和基础。地质工程领域正是为此目的而进行科学研究、工程实施和人才培养。地质工程领域服务范围广泛,技术手段多样化,从空中、地面、地下、陆地到海洋,各种方法技术相互配合,交叉渗透,已形成科学合理的、立体交叉的现代化综合技术和方法。
地质勘查从广义上可理解为地质工作,是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要,运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行的调查研究工作。
小口径(金刚石钻头)钻进
近年来,中国在工程地质勘探中逐渐推广小口径的金刚石钻进。这种钻进有很多优点:能钻进极硬的岩石,使用寿命长,钻进效率高,岩心采取率高,且岩心完整度好;孔径均匀,孔壁光滑,钻弯曲度小;钻进时平稳,设备的磨损小,能量消耗少;重量轻,搬运方便等。金刚石钻具主要包括金刚石钻头、金刚石扩也器、岩心卡簧及金刚石钻进用岩心管。金刚石钻头生产有直径76、66、46、36MM等几种规格,较一般的钻头要小得多,故称之为“小口径”。这种钻头是将金刚石颗粒镶嵌在钻头唇部,利用金刚石的硬度磨削岩石钻入地层。金刚石钻进一般均使用双层岩心管。从小泵送来的冲洗液,经内、外管之间的间隙而到达孔底,可减少对岩心的冲刷影响。 采用小口径(金刚石钻头)钻进,在操作上必须注意的是:在任何情况下都不允许无水钻进否则发生高热会烧毁金刚石,用过钢粒钻进的孔,不能再下入金刚石钻头,因孔底遗留钢粒,在冲击振动时会使金刚石损坏;若镶嵌的金刚石颗粒掉落孔底,应即打捞,否则会使整个金刚石钻头遭到损坏;钻进中若迂软弱夹层及裂隙发育的地层,应特别注意降低压力及转速。由于在砾石层、砾岩及硬脆破碎地层中钻进时,冲击振动很大,对金刚石的包镶金属磨耗很快,故一般不采用金刚石钻进。 金刚石钻进虽有很多优点,可是它的孔径过小,有能作现场水文地质试验。 六、声波测井在工程地质钻探中的应用墀测井是一种地球物理勘探技术,它的物理基础是研究与岩石性质密切相关的声振动沿钻井的传播特征。它具有快速,轻便的优点。近十余年来在中国外逐渐推广应用,我取得了较好的效果。 声波测井可充分利用已有的钻孔,结合地质调查,了解基岩风化壳的厚度、物征,进行分带,查明深部地层的岩性特征,进行地层划分,确定软弱夹层的层位、深度和厚度;寻找岩溶洞穴和断层破碎带;研究岩石的某些物理力学性质,进行工程岩体分类等。与其它测井方法密切配合,还可怜全部或部分代替岩心钻探,开展无岩心钻进。总之,声波测井在工程地质钻探中的应用是多方面的。 所应用的声波测井方法主要有以下三种:一是根据墀传播速度研究地质体性质的墀速度测井;二是根据墀振幅的衰减反映岩层性质的墀幅度测井;三是利用墀在井壁上的反向我了解井壁结构情况的专长波电视测井。其中应用多的是声速测井。 声速测井的装置,为单发射双接收型的。两个接收器R1、R2的距离为L。沿井壁的滑行波到达两个接收器的时间差为△t,具有 L △t = —— V2 △t表示声波通过厚度为L的一段岩层所需的时间,习惯上把它换算为通过一米岩层所需的时间(叫做旅行时间),单位为μs/m。由时差△t即可求出声波在岩层中的传播速度V(m/s): V=-106/△t 三峡水利枢纽坝基为前震旦纪的石英闪长岩和闪云斜长花岗岩,经大量声波测并工作后获得的各风化带纵波速度值列于中。
地质勘查资质分为综合地质勘查资质和专业地质勘查资质。
(1)综合地质勘查资质包括区域地质调查资质,海洋地质调查资质,石油天然气矿产勘查资质,液体矿产勘查资质(不含石油),气体矿产勘查资质(不含天然气),煤炭等固体矿产勘查资质和水文地质、工程地质、环境地质调查资质。
(2)专业地质勘查资质包括地球物理勘查资质、地球化学勘查资质、航空地质调查资质、遥感地质调查资质、地质钻(坑)探资质和地质实验测试资质。
区域地质调查资质、海洋地质调查资质、石油天然气矿产勘查资质、气体矿产勘查资质(不含天然气)、航空地质调查资质、遥感地质调查资质和地质实验测试资质分为甲级、乙级两级;其他地质勘查资质分为甲级、乙级、丙级三级。