[科普中国]-钻孔柱状图

钻孔柱状图是为描述钻孔穿过岩层的层性、厚度、岩性、结构构造和接触关系、地下水取样和试验、钻孔结构和钻进等情况而编制的工程地质图。是分析工程地质条件和绘制地质断面图的重要依据。钻孔柱状图作为地下勘探信息可视化的基本工具，在各项工程的分析决策中起着重要的作用。

简介我国的工程建设正处于蓬勃发展时期，而各种工程的规划设计都以工程地质、水文地质等勘察资料为基础。钻孔柱状图是根据对钻孔岩(矿)心(或岩屑、岩粉)的观察鉴定、取样分析及在钻孔内进行的各种测试所获资料而编制成的一种原始图件，借以形象地表示出钻孔通过的岩层、矿体及其相互关系，是编制有关综合图件和计算矿产储量的主要依据。图件的主要内容有回次进尺、岩(矿)心采取率、岩层或矿体的层位、厚度、岩(矿)心特征(包括岩、矿石的物质成分、结构构造、岩层或矿层的接触关系及层面倾角等)描述，以及取样化验、孔内简易水文地质观测和地球物理测井成果等。

钻孔柱状图的界面结构可分为图头、图主体、图尾三大部分。图头主要包含钻孔标题、钻孔基本信息和用户自定义信息等。图主体主要描述钻孔地层信息和采样信息，以列的形式进行表达。每一列又可划分为列头和列身，列头主要包含列名及一些 简 单 图 例，列身 则 是 地 层/采样信息的图形化载体，可根据用户实际需求实例化为深度标尺、岩性纹理、岩性描述、曲线图、杆状图、井深结构图等多种列元素。图尾主要描述钻孔柱状图的附加信息如该图的总页数/当前页码等。

钻孔柱状图数据模型钻孔柱状图的形成，首先通过一个通用的数据模型来描述钻孔。通过对工程地质、水文地质、第四纪地质等钻孔数据进行分析，得出钻孔数据总体上可以分为五大类即：基本信息、地层信息、采样信息、井深结构信息、自定义信息等。基本信息主要记录钻孔的大致情况如钻孔编号、孔口高程、完井深度等。地层信息主要记录钻孔所经地层的信息，主要包含地层的几何信息(如顶、底界、倾角)和属性信息(如地层岩性、颜色)。采样信息主要指在钻探过程中，基于某种需要，工程人员进行实时采样所获取的值。根据采样类型的不同可分为点采样信息(在地层某个位置进行的采样)和区域采样信息(在地层某段进行的采样)，采样信息不仅记录所采样本的名称、类型、数据等属性信息还记录其所采位置的空间信息。井深结构信息主要记录钻孔自身信息如钻孔内、外径、钻孔结构等，而自定义信息主要记录钻孔所属工程名、座落、运作方式等额外信息1。

布局问题钻孔柱状图是工程地质勘察、金属矿产勘探、煤炭和石油勘探等行业的重要图件，以图形化的形式反映钻孔地层、岩性等信息，是野外钻探的第一手资料。在实际地质工作中，经常要绘制大量的钻孔柱状图，地质工作者一般用CAD或GIS软件人工绘制钻孔柱状图，或开发针对本行业的自动绘制钻孔柱状图软件或程序包进行绘制。在进行钻孔柱状图绘制时，一个难点就是地层岩性花纹对应的岩性描述的布局问题。各种钻孔柱状图一般都包含有表示地层岩性的花纹柱和文字描述，由于钻孔柱状图都是按一定的比例尺绘制的，各个地层厚度大小不一，薄地层由于厚度小，所以成图后在图中竖方向上所占的长度（即高度）就很小，其对应的岩性文字描述将难以与岩性花纹匹配；即地层岩性花纹高度较小，岩性文字描述高度较大，岩性文字描述不够地方写， 需要对岩性文字描述的位置进行上下调整（调整到其它有富余高度的地层对应位置上），然后在各个地层岩性描述的分界处画出折线（或“ 对应线”） ， 使岩性描述与相应的地层花纹图案相对应。因此绘制复杂地层的钻孔柱状图时，需要统筹安排岩性文字描述的书写位置，否则会造成部分地层岩性文字描述位置重叠、图件布局不合理，不清晰等问题。在实际生产中，人工绘制钻孔柱状图时，一般采取多次修改的方法， 使得地层岩性描述位置尽量合理，但比较费时费力。在国内开发的钻孔柱状图自动绘制软件或程序中，有的未对该问题进行处理，直接将地层岩性描述起始位置与对应的地层岩性花纹开始位置对齐；有的软件进行了处理，但从处理结果看复杂地层可能会出现文字重叠或不是最优化布局。岩性文字描述位置布局原则：在一幅钻孔柱状图中， 如果所有地层厚度都比较大，高度足够写完其对应的岩性文字描述，则不需要对岩性文字描述位置进行调整，这时一般将岩性文字描述纵向居中 即将该层岩性文字描述的纵向中心线与地层花纹纵向中心线重合，画出来的图最直观、合理。根据这个原则，如果地层厚度比较小，图中高度不够写完对应的岩性文字描述时，可以上下调整文字的位置，但使岩性文字描述的纵向中心线与对应岩性花纹纵向中心线离的最近，即距离最小，这时图比较直观合理。这样绘制的钻孔柱状图会表现为多种形态，如果按照岩性文字描述纵向中心线相对岩性花纹纵向中心线的位置分类2。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学