地质勘探测量.doc

第12章 地质勘探测量12.1勘探工程测量12.1.1概述 矿产资源的地质勘探包括矿产普查和矿产勘探。其中矿产普查分为初步普查和详细普查，矿产勘探又分为初步勘探和详细勘查（精查)。在上述四个阶段中都要进行勘探工程，并需进行相应的测量工作，包括勘探工程测量、地质剖面测量和地质填图测量，其主要任务是： （1）为地质勘探工程设计提供测量资料； （2）根据设计在实地对勘探工程进行定位和定线，并测量已竣工工程的位置； （3）为研究地层构造、编写地质报告和储量计算提供有关测量资料。12.1.2勘探线与勘探网的测设12.1.2.1勘探线与勘探网的布设形式勘探线、勘探网的设计必须由地质人员通过现场实地踏勘后，依据地形条件和矿体走向来确定。勘探线的布设形式如图12-1所示，斜线区域是矿体的分布范围，曲线是地形等高线，编号为-，-的单线表示勘探线，它是一组等间距的平行线，一般垂直于矿体的总体走向。图12-1勘探线的布设形式勘探网是由两组勘探线相交而成的，其形状和密度依据矿床的种类和产状而确定，通常布设成正方形、菱形和矩形等。为了控制勘探线和勘探网的测设精度，须遵循由整体到局部的原则，首先沿矿体走向布设一条“基线”，然后在此基础上布设其他勘探线。图12-2中、即为基线，基线两端点应与高级控制点连接。勘探网的编号以分数形式表示，分母代表线号，分子代表点号。以通过基点的零号勘探线为界，西边的勘探线用奇数号表示，东边的则用偶数号表示；以基线为界，以北的点用偶数号，以南的点用奇数号表示。图12-2勘探线与勘探网的测设12.1.2.2基线的测设 在图12-2中,、为已知控制点。首先根据图上设计的、点和已知控制点坐标，计算出测设所需的水平角和水平距离。然后依据这些测设数据采用常规测设方法，将基点、标定于实地。当基线两端点、和基点初步确定后，应将经纬仪安置在其中任一点上检查三点是否在一条直线上。如果误差在允许范围内，则在基线两端点、埋设标石。然后采用单三角形或前方交会等方法，重新测定其坐标，求出它们与设计坐标的差值，若小于1/2000，可取其平均值作为最终坐标。否则应进行检查或重测。12.1.2.3勘探线、勘探网的测设勘探线、勘探网的测设就是将基线与勘探线上的工程点测设于实地。常规的测设方法是：在基点安置经纬仪，定出基线方向，按设计给定的勘探线间距，采用钢尺量距或全站仪测距的方法定出各勘探线在基线上的交叉点（如图12-2中的、和、等），然后分别在这些点上安置经纬仪，后视基线点、，拨水平角或，依据设计给定的勘探线上工程点的点距，依次将各工程点测设于实地，即得到各组勘探线。将勘探线上的工程点测设于实地后，应埋设标志并编号。12.1.2.4高程测量在基线端点和基点测设于实地后，用三角高程的方法测量其高程。实际高程与设计高程如在规定限差之内，取其平均值即可，否则应查找原因。勘探线和勘探网高程的测定，可采用三角高程或水准测量方法，并布置成闭合或附合路线，以便于检核。当采用全站仪测设勘探线和勘探网时，可不再布设控制基线，而是在已有控制点的基础上，用测距导线建立一些加密控制点，均匀分布于勘探区内。然后依据这些加密控制点以及勘探线与勘探网的设计位置，采用极坐标法直接测设勘探工程点，同时用三角高程法测定这些点的高程。12.1.3钻探时的测量工作钻探工程是通过打钻来探明地下矿体的范围、深度、厚度、产状及其变化等情况。 如图12-3a, 通过打钻将地下岩芯（矿物芯）取出来，作为地质分析资料。钻探是勘探阶段的主要手段（在普查阶段也要进行一些钻探工作）。钻孔密度及其分布形状随矿床种类和赋存情况而定，一般都是布置成勘探线（如图12-3b）或勘探网（如图12-3c），目前多采用勘探线形式。勘探线一般与矿体走向基本垂直。勘探线的间距根据勘探类型由有关规范确定。钻探工程测量的内容包括：钻孔位置的布设（简称布孔）和定测。(a) (b) (c)图12-3钻孔布设简图12.1.3.1布孔布孔位置由地质人员设计,测量人员根据钻孔的设计坐标及附近已有的控制点，采用交会法或极坐标法，将钻孔孔位测设于实地。如受地形限制，钻孔位置可适当移位，然后设置木桩标志。12.1.3.2定测 定测是测定钻孔的实际位置，一般在钻探过程中或钻探完毕封孔后进行测量，钻孔位置以封孔标石中心或套管中心为准。钻孔坐标的测定，可采用经纬仪交会法或极坐标法进行。孔口高程一般采用等外水准测量或三角高程法测定。 钻孔位置正确性直接影响到地质勘探成果的质量，定测时一定要注意，谨防出错。12.2地质剖面测量12.2.1概述 地质剖面测量一般是沿着给定的勘探线方向，测定该方向线上的剖面点（如钻孔、探井等勘探工程点以及地质点、地物点、地形特征点等）的点位和特征，并按比例尺展绘制成地质剖面图。地质剖面测量的目的，是了解各个时代的地层层序、地层或岩层厚度、岩性特征、标志层以及地质构造形态等特征。地质剖面测量的顺序是：首先进行剖面定线，建立剖面线上的起点和转点，并在其间加设控制点，以保证测量精度，然后沿剖面线进行剖面测量，测得地形剖面和勘探孔的位置，然后根据勘探地质资料展绘成地质剖面图。对于精度要求不高的地质剖面，也可在已有的地形地质图上切绘。切绘方法与一般地形图剖面制作方法相同。12.2.2剖面定线 剖面定线就是在实地确定剖面线的位置和方向，分为两种情况：（1）剖面线由地质人员根据设计资料或实际情况已在实地选定，测量人员利用附近控制点用交会法或导线联测方法，测定剖面线端点的坐标和高程。如图12-4a所示。（2）在设计图中已确定剖面线端点的设计坐标，测量人员可根据附近控制点和剖面线端点的设计坐标，按交会法或极坐标法在实地测设剖面线端点。如果两端点之间距离过长或不通视，则要在剖面线上适当地点增设控制点和剖面转点，其布设方法与端点相同。观测时，在剖面线两端点和转点上插立标杆，作为照准和标定方向之用。图12-4地质剖面的定线与测量 12.2.3剖面测量剖面测量方法应根据剖面图的比例尺和地形条件等选择。当剖面图的水平比例尺大于1：1万时，必须用经纬仪视距法或全站仪施测剖面。其施测方法如图12-4b所示,安置仪器于点，照准剖面线上的端点或转点，标定出视线方向，测出剖面线上的、等点对于点的平距和高差，测量方法与地形测图中测定地形点的方法相同。当视线过长或不通视时，可迁站于转点，仍按上述步骤进行，直到剖面线的末端为止。剖面点的密度取决于剖面的比例尺、地形条件和必要的地质点，通常要求剖面图上每厘米至少测一个剖面点。12.2.4剖面图的绘制剖面图是根据各点高程和各点间水平距离绘制的，如图12-5。其方法是：在方格纸上先定一水平线，根据各点间的水平距离，按水平比例尺将各点绘出；再根据各点的高程，按竖直比例尺（一般应和水平比例尺相等，这样可以真实反映地质构造），分别在各点的竖直线上定出各剖面点的位置，并依次将各剖面点连成圆滑的曲线，即得剖面图。对于地质工程点和主要地质点，应在剖面上加注编号注记；在剖面线的起、终两端应注明剖面线的方位角，在剖面图的下面标出剖面线和坐标线交点的位置，并注上坐标值。剖面图绘制完成后，应在其下面绘制相应的平面图。图12-5勘探线剖面图12.3地质填图测量12.3.1概述 在地质勘探阶段，一般需进行大比例尺的地质填图，以查清地面地质情况，为下一步的勘探工作提供可靠的依据。 地质填图是以相应比例尺的地形图作为底图，将矿体的分布范围及品位变化情况、围岩的岩性及地层的划分、矿区的地质构造类型以及水文地质情况等填绘到图上，即成为一张地质图。这类地质图可为勘探工程设计和矿产储量计算提供依据。 填图的比例尺依据矿床的具体情况而定，若矿床的赋存条件较简单、规模较大，则填图比例尺就较小；反之，应选择较大的填图比例尺。勘探阶段的地质填图比例尺通常用1：10000、1：5000、1：2000、1：1000几种。无论何种比例尺的地质填图测量，其基本工作都是依据地质观察点的资料来描绘各种岩层和矿体的界线，并用规定的地质符号填绘到图上，形成地质图。因此，地质填图测量包括地质点测量和地质界线测量两个步骤，其中地质点测量是地质填图的基础。12.3.2地质点测量12.3.2.1测站点的选择地质点包括露头点、构造点、岩体和矿体的界线点、水文点等。测定地质点位置一般采用极坐标法。在测区内，应有足够的控制点作为测站点。如果控制点不足，可从邻近控制点用支导线引测，往返测定。引测时的量距规定为：对于1：10001：500比例尺，用钢尺或测距仪量距；对1：100001：2000比例尺，可用视距法量距。对于1：100001：2000比例尺的填图测量，允许利用地物点采用图解交会法来求取控制点位置。对于高程测量，当矿区地形地质图采用0.5m等高距时，测站点的高程应用等外水准测量直接测定；当图的等高距大于或等于1m时，测站点高程可用三角高程测量方法来测定。12.3.2.2地质点的测定在进行地质点测量前，应准备好作为底图的地形图、地质点分布图和控制点等资料，并对控制点进行图上对照检查，拟定出工作计划。将经纬仪安置在一个测站点上，对中、整平后，以另一控制点定向（度盘置），然后量测各地质点的水平角、水平距离及高程。其方法与地形测量中的碎部测量相同。12.3.3矿体及岩层界线的圈定 在测定地质点的基础上，根据矿体和岩层的产状与实际地形的关系，将同类地质界线点连接起来，并在其变换处适当加密测点，以保证界线位置的正确。所有地质点的位置，均应由地质人员实地选定，由测量人员在实地测绘。地质界线的圈定，主要由地质人员在现场进行，也可根据野外记录在室内完成。图12-6是用地形图作为底图测绘出的部分地质图，图中虚线表示的是根据地质点和地质界线的观测资料圈定的地质界线，例如虚线1-2表示侏罗系（）和三叠系（）地层的分界线（为二叠系、为石炭系、为泥盆系、为志留系）等。图12-6局部地质图思考练习题1试述测设勘探线和勘探网的基本步骤。2试述钻探工程测量的内容与测量方法。3试述地质剖面测量包括的内容及剖面定线的具体方法。4试述地质勘探阶段大比例尺地质填图中地质点测量的内容与方法。5某勘探钻孔的设计位置为，并已知勘探线附近的测量控制点的坐标为，边的方位角为。试求用极坐标法标定钻孔1的测设数据。绘出草图并说明测设的具体步骤。实验10地质勘探网的测设（1）如图12-2所示，勘探网纵、横各9条勘探线正交组成，已知控制点、的坐标，以及勘探网中心点的坐标和勘探线的方位角（由指导教师确定）。（2）根据勘探网设计数据和现场实情况确定基点、的设计位置，计算出基点的测设数据；（3）根据已知控制点测设基点、，并检查其是否在一条直线上。设置基点标志，重新测量基点的坐标，在测量值与设计坐标差值在1/2000以内时，取其平均值作为基点的坐标；（4）将经纬仪或全站仪设置在点，定出基线方向，按设计的勘探网横向间距（由指导教师根据现场条件确定）沿基线方向用钢尺量距或全站仪测距的方法定出各勘探线在基线上的交叉点（如图12-2中