城市地質(zhì)調(diào)查中第四紀(jì)地質(zhì)鉆探精細(xì)化編錄工作方法
——以濟(jì)南市新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換先行區(qū)城市地質(zhì)調(diào)查為例

王瑋，朱恒華，劉柏含，徐建國，劉治政，徐華，劉中業(yè)

(山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

地質(zhì)鉆探是獲取地質(zhì)資料最重要的手段之一。近年來，第四系覆蓋區(qū)的城市地質(zhì)調(diào)查工作陸續(xù)展開，工作目的主要是圍繞影響城市發(fā)展的地質(zhì)問題，查明城市三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下空間狀況、工程地質(zhì)性質(zhì)，為城市綠色、集約、智慧發(fā)展提供地質(zhì)專業(yè)技術(shù)支撐。城市地質(zhì)調(diào)查中地質(zhì)鉆探均采用全取心鉆探方法，鉆探費(fèi)用高，應(yīng)盡可能做到一孔多用，巖性描述除滿足第四紀(jì)地質(zhì)鉆探編錄要求外，還需滿足工程地質(zhì)鉆探編錄要求，巖性描述應(yīng)力求內(nèi)容豐富和細(xì)致，此外還應(yīng)獲取直觀、清晰、準(zhǔn)確的巖心影像資料，為查明沉積物成因、恢復(fù)古地理環(huán)境、建立三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù)支撐。

為加強(qiáng)城市地質(zhì)調(diào)查，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化和生態(tài)文明建設(shè)，2018年山東省地質(zhì)調(diào)查院承擔(dān)實(shí)施了“濟(jì)南市新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換先行區(qū)城市地質(zhì)調(diào)查”。調(diào)查區(qū)位于濟(jì)南市中北部第四系覆蓋區(qū)，黃河兩岸，地勢平坦。區(qū)內(nèi)第四系巖性巖相多變，地層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，黃河在歷史時(shí)期內(nèi)多次泛濫、改道，形成了區(qū)內(nèi)的河流沖積平原。本文結(jié)合第四系地質(zhì)鉆探施工實(shí)踐，從地質(zhì)編錄、巖心照片采集和后期處理等方面總結(jié)以下結(jié)論，希望能為日后城市地質(zhì)調(diào)查工作提供參考。

1 鉆孔巖心的采取、擺放

巖心采取是取心鉆探的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-7]，第四紀(jì)松散沉積土盡量采用泵推的方式取心，禁止將巖心管吊離地面敲打巖心。對(duì)于黏性土通過調(diào)整泵壓，將巖心勻速緩慢推出，盡量保持巖心原來的狀態(tài)；對(duì)于砂土層可將鉆具頂部單向閥旋開，放置活塞，再退取巖心，防止砂層被泥漿沖散。取出的巖心放入預(yù)先準(zhǔn)備好的巖心管，巖心管可選用長度1m的Φ110mm硬質(zhì)PVC管，將PVC管從中間剖開成為2個(gè)槽型巖心管。取出的巖心在巖心管中擺放時(shí)切不可顛倒巖心順序和方向，每一回次最后放置巖心牌。當(dāng)因巖心膨脹造成巖心長度超過回次進(jìn)尺時(shí)，應(yīng)按照巖性特征切除伸長的巖心。

2 巖心的剖開

剖巖心應(yīng)采用鋼絲弓架或厚背刀，制作鋼絲弓架應(yīng)選擇強(qiáng)度大的細(xì)不銹鋼絲，鋼絲拉直繃緊后，固定在“U”型鋼筋架的兩端，制成類似線鋸的工具，將細(xì)不銹鋼絲作為刀鋒。當(dāng)巖心硬度不大時(shí)可用鋼絲弓架將巖心剖開；巖心硬度較大時(shí)則用厚背刀切開，切割巖心時(shí)盡量一刀到底，保證切面平整。在剖巖心過程中盡量不要破壞巖心的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，不要劈成光面。對(duì)于巖心中發(fā)現(xiàn)的動(dòng)植物化石、典型的卵礫石、鈣質(zhì)結(jié)核等含有物，應(yīng)用水清洗干凈后放回原位。

3 巖心的拍照

由于松散沉積土的顏色、濕度、狀態(tài)等會(huì)隨著巖心保留時(shí)間的延長而增大，巖心長時(shí)間保留的難度大，所以要重視對(duì)鉆孔巖心的拍照工作，高質(zhì)量的巖心照片可以起到和保留巖心一樣的效果，對(duì)后期鉆孔資料的分析研究意義重大[8]。

3.1 拍攝器材及巖心處理

在進(jìn)行巖心拍照前，應(yīng)提前準(zhǔn)備好拍攝所需的相機(jī)和器材，所需的主要器材有相機(jī)、三腳架、標(biāo)尺、深度牌、抹布、色卡護(hù)照。巖心剖開后，應(yīng)立即進(jìn)行整飾，用干凈不掉毛的抹布，不僅要擦除巖心管外側(cè)殘余泥漿，還要擦凈巖心管邊緣，露出白邊，若巖心表面被泥漿污染，應(yīng)用刮刀將被污染的土刮掉，露出新鮮面。若巖心取心率低或采取了原狀樣，應(yīng)將取樣位置空出，用白紙寫好樣品編號(hào)深度等信息放置于空白處，一起記錄到照片內(nèi)。將4根1m的巖心管嚴(yán)格按照巖心上下順序擺放，要求放置平整且?guī)r心管間無縫隙，將標(biāo)尺放置于4根巖心組的中間位置，將深度標(biāo)牌放置于4根巖心組的右上角，標(biāo)牌應(yīng)保持干凈，深度文字內(nèi)容對(duì)比明顯。

將相機(jī)固定于三腳架上，將2支三腳架的腿縮短，另一只三腳架的腿拉長，使相機(jī)可垂直于4根巖心管中心，這樣可保持巖心管比例不失真，每次拍照應(yīng)保持固定的拍攝角度和距離。每組巖心應(yīng)至少進(jìn)行兩次拍照，避免失焦。如果有特殊含有物或明顯的地質(zhì)界線，應(yīng)放置標(biāo)尺后進(jìn)行局部細(xì)節(jié)拍照。對(duì)典型地質(zhì)現(xiàn)象，如保存好的沉積構(gòu)造、地層接觸關(guān)系、動(dòng)植物化石等單獨(dú)近照。

3.2 巖心照片拍攝方法

3.2.1 光源

在野外不同的光線條件下，拍攝會(huì)出現(xiàn)色偏的現(xiàn)象，拍照時(shí)應(yīng)在晴天自然光條件下，禁止在遮陽棚或樹蔭下進(jìn)行拍攝，避開早晨和傍晚等光線時(shí)段，保持環(huán)境光色溫一致，以獲得正確的巖心顏色。通常日出、日落時(shí)的陽光色溫偏低約2000K，日出后色溫增高，正午陽光色溫約5500～5800K，晴天時(shí)在陰影處色溫約6000K，陰天時(shí)色溫則6500K以上。色溫的高低意味著光譜成分的比例不同，當(dāng)光源色溫為5500K時(shí)，光譜中紅、綠、藍(lán)3種色光的比例大致相同，這時(shí)所發(fā)出的光在人的視覺感受上為白光，顯色指數(shù)最高為100[9]。如果在野外無法保證光源色溫和亮度穩(wěn)定，可采用補(bǔ)光燈和柔光燈箱，補(bǔ)光燈色溫約5500K，保證光線色溫一致。

3.2.2 拍照設(shè)備

應(yīng)選擇畫質(zhì)好、解析力強(qiáng)、色彩還原度高的單反相機(jī)和鏡頭進(jìn)行巖心照片拍攝。本文以佳能5D MarkⅣ為例，在拍攝前，將相機(jī)文件儲(chǔ)存格式設(shè)置為RAW+JPEG。RAW格式是未被加工的原始數(shù)據(jù)，它是CMOS圖像處理器捕捉的光源信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的原始數(shù)據(jù)，RAW格式所記錄的信息是未經(jīng)任何壓縮處理的原始數(shù)據(jù)，在后期處理時(shí)可以根據(jù)色彩校正的需要進(jìn)行任意圖像調(diào)整，并且不會(huì)損失圖像質(zhì)量。相機(jī)在拍攝時(shí)，會(huì)同時(shí)生成2個(gè)相同文件名的文件，擴(kuò)展名分別為*.CR2(相機(jī)品牌不同，擴(kuò)展名不同)和*.JPG，JPG文件可用來快速預(yù)覽照片內(nèi)容，CR2文件可通過軟件進(jìn)行后期色彩校正和處理。

拍攝時(shí)，相機(jī)可使用P檔進(jìn)行拍攝，確保照片不會(huì)曝光不足或過曝。在野外進(jìn)行巖心拍攝時(shí)，可使用愛色麗公司的24色ColorChecker Passport進(jìn)行色彩和白平衡校正。愛色麗設(shè)備執(zhí)行的是孟賽爾實(shí)驗(yàn)室所制定的色彩標(biāo)準(zhǔn)，愛色麗色卡是色彩行業(yè)廣泛使用的通用標(biāo)準(zhǔn)，通過愛色麗校色設(shè)備所校準(zhǔn)出來的照片，可準(zhǔn)確的反應(yīng)被攝物體的色彩。首先檢查曝光，精確地曝光是色調(diào)范圍和色彩的關(guān)鍵，然后使用相機(jī)拍攝一張白平衡卡，建立環(huán)境光自定義白平衡，確定拍攝環(huán)境的色溫，白平衡用來匹配光源光譜成分，確保色彩準(zhǔn)確還原。相機(jī)白平衡與環(huán)境光色溫一致時(shí)，可還原被攝物體正常的色彩。最后對(duì)24色卡進(jìn)行一次拍攝，拍攝時(shí)注意色卡中的色塊應(yīng)沒有反光，將色卡和巖心同時(shí)包含在取景框中，這張照片可用于對(duì)相機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，從而創(chuàng)建自定義配置文件，對(duì)同一拍攝環(huán)境下的所有照片進(jìn)行顏色校準(zhǔn)。校正完以后，對(duì)同樣光線環(huán)境下的幾組巖心進(jìn)行拍攝。若光線環(huán)境發(fā)生變化，應(yīng)重新進(jìn)行校準(zhǔn)流程。

3.3 巖心照片色彩校正

在野外獲取了高質(zhì)量的巖心照片原始數(shù)據(jù)，應(yīng)進(jìn)行軟件校正才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的色彩還原，達(dá)到“所見即所拍”。

本文以Adobe Lightroom Classic和愛色麗色卡自帶的ColorChecker Camera Calibration軟件為例，對(duì)CR2文件進(jìn)行色彩校正。首先將拍攝的包含色卡圖像的CR2文件導(dǎo)入Lr中，輸出為DNG格式文件。再將DNG文件導(dǎo)入ColorChecker軟件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別色卡中不同色塊的位置，仔細(xì)調(diào)整取色框的位置，保證取色框在色塊中央，然后生成相機(jī)配置文件，擴(kuò)展名為*.DCP，重啟Lr，導(dǎo)入同樣光線條件下拍攝的幾張照片，選擇生成的相機(jī)配置文件，軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)行色彩校正。通常由于拍攝距離較近，鏡頭會(huì)產(chǎn)生魚眼效應(yīng)，導(dǎo)致直線物體發(fā)生彎曲，可使用Lr中鏡頭校正功能，進(jìn)行魚眼校正，確保巖心照片形狀不失真。

通常地質(zhì)編錄會(huì)持續(xù)幾日，野外光線條件難免會(huì)發(fā)生變化，不同工作組的拍攝器材也有可能不統(tǒng)一，通過這種拍攝和色彩校正方法，基本實(shí)現(xiàn)了不同環(huán)境、不同相機(jī)、不同鏡頭巖心照片色彩一致且最接近野外直接觀察顏色的目的。除了紙介質(zhì)媒體外，電子介質(zhì)已成為地質(zhì)資料歸檔、傳閱主要媒體，為了巖心照片從拍攝、顯示、印刷過程中顏色還原一致準(zhǔn)確的跨媒體顏色復(fù)現(xiàn)，需要另外對(duì)顯示器、打印機(jī)進(jìn)行色彩校正，實(shí)現(xiàn)全流程的色彩管理。

4 巖性描述

地質(zhì)編錄應(yīng)盡可能詳細(xì)的記錄巖心的各類狀態(tài)。編錄前應(yīng)提前準(zhǔn)備好所需各類表格、儀器、工具、色卡等，可將剖開后的4～5m巖心按照順序排好，先綜合觀察分析整體的沉積韻律，再通過手掰巖心觀察對(duì)比顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、層理、含有物、粒度、礦物成分等變化，綜合沉積韻律、巖性變化進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的編錄和分層。

4.1 土的分類

第四紀(jì)松散沉積物巖性定名較復(fù)雜，雖然不同部門、專業(yè)有各自的定名方案，但大都是根據(jù)土的顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)進(jìn)行分類。本次城市地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，根據(jù)不同規(guī)范土的分類復(fù)雜程度，以準(zhǔn)確、易于表述為原則，兼顧第四紀(jì)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)專業(yè)，詳細(xì)地描述野外地質(zhì)現(xiàn)象。

本次城市地質(zhì)調(diào)查巖土分類、定名方法綜合《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50145—2007》《巖土工程勘察規(guī)范GB 50021—2001(2009年版)》《水運(yùn)工程巖土勘察規(guī)范JTS 133—2013》《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10093—2017》《電力工程巖土描述技術(shù)規(guī)程DL/T 5160—2015》等規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》和《電力工程巖土描述技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行分類定名，土的分類分別為碎石土、砂土、粉土、黏性土。

對(duì)于碎石土，顆粒粒徑分別大于200mm、20mm、2mm的顆粒超過總質(zhì)量50%的，且顆粒形狀以圓形及亞圓形為主的應(yīng)分別定名為漂石、卵石、圓礫，顆粒形狀以棱角形及次棱角形為主的應(yīng)分別定名為塊石、碎石、角礫。砂土按顆粒級(jí)可分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂。粉土為粒徑>0.075mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)Ip≤10的土。粉土可根據(jù)工程需要進(jìn)一步分類，若粉土塑性指數(shù)Ip<7，粒徑小于0.005mm的顆粒含量小于總質(zhì)量的10%，可定為砂質(zhì)粉土；若粉土塑性指數(shù)Ip≥7，粒徑小于0.005mm的顆粒含量大于或等于總質(zhì)量的10%，小于或等于總質(zhì)量的15%，可定為黏質(zhì)粉土。黏性土分為粉質(zhì)黏土和黏土，塑性指數(shù)>10且≤17的土為粉質(zhì)黏土；塑性指數(shù)Ip>17的土應(yīng)為黏土。對(duì)于特殊性土，應(yīng)結(jié)合顆粒級(jí)或塑性指數(shù)定名，可分為軟土、紅黏土、黃土、膨脹巖土、填土、污染土、凍土、鹽漬巖土等。

4.2 土的野外鑒定方法

對(duì)于碎石土根據(jù)粒徑大小來進(jìn)行初步判斷，而估測砂土、粉土或黏性土可通過刻度尺測量、徒手搓條、觀察切面光澤等方法判定。野外鑒別時(shí)，中砂接近砂糖或雞冠花籽大小，細(xì)砂粒徑與粗玉米粉相當(dāng)，粉砂粒徑比精制食鹽的粒徑稍細(xì)。粉土和粉砂的野外鑒別方法采用搓條法鑒定，能搓成長度約手掌寬、直徑約0.7cm的卡條，且能提起來不斷應(yīng)定為粉土，否則定為粉砂。粉土和黏性土的野外鑒別可通過光澤反應(yīng)、搖振反應(yīng)等方法進(jìn)行鑒別，粉土搖振反應(yīng)迅速、中等，無光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度和韌性低；黏性土無搖振反應(yīng)，有光澤或稍有光澤，干強(qiáng)度高或中等，韌性高或中等。黏性土的野外鑒別方法主要采用刀刮、搓條等方法進(jìn)行鑒定。

4.3 分層

野外地質(zhì)編錄時(shí)，第四紀(jì)松散沉積物垂直變化大，一般會(huì)有較明顯的沉積韻律，如果分層界線明顯，可直接分層編錄，如果分層界線不明顯，可將4～5組(16～20m)巖心按順序排列，觀察沉積物的巖性、顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、含有物、次生變化、成因類型、接觸面形態(tài)等變化，根據(jù)沉積韻律特點(diǎn)進(jìn)行分層。

對(duì)于層厚大于0.5m的，必須單獨(dú)劃為一層；層厚小于0.5m但對(duì)巖土工程評(píng)價(jià)具有特殊意義的土層宜單獨(dú)分層描述，并按主要組成物質(zhì)定名，如淤泥夾層。薄層比厚層的比例大于1∶3時(shí)，為“互層”；比例為1∶10～1∶3時(shí)，為“夾層”；比例小于1∶10時(shí)，為“夾薄層”。對(duì)特殊的標(biāo)志層，如硬土層、泥炭層、貝殼層等，不論厚度大小均應(yīng)單獨(dú)分層描述。

4.4 顏色

土的顏色能直接反映當(dāng)時(shí)氧化還原的沉積環(huán)境，推斷當(dāng)時(shí)的氣候特征，是非常直觀和重要的編錄內(nèi)容。應(yīng)在天然狀態(tài)下對(duì)巖心進(jìn)行描述，注意分辨原生與次生、干與濕、水平與垂直方向的顏色變化及特殊色、色帶、色斑的過渡和混染情況，特別是一個(gè)地區(qū)主要沉積物的垂向變化的主要色序。

氧化環(huán)境下土的顏色表現(xiàn)為亮色調(diào)，以黃為主，通常可見鐵猛質(zhì)斑點(diǎn)、結(jié)核；還原環(huán)境下沉積的地層一般呈暗色調(diào)，以灰色為主基調(diào)，其間可以見到有機(jī)質(zhì)成分。介于二者之間為弱氧化或弱還原環(huán)境，沉積的土一般為黃灰、灰綠、灰白、灰黑等。潴育化為鐵染現(xiàn)象，代表氧化的沉積環(huán)境；潛育化為灰綠染現(xiàn)象，代表還原的沉積環(huán)境。黏性土的顏色可反映陸上、水下環(huán)境：氧化色(紫紅色、紅褐色、黃褐色等)通常代表陸上沉積。還原色(黑色、灰色、灰綠色等)則須具體情況具體分析，當(dāng)黏性土中無植物化石時(shí)，還原色通常代表水下沉積，但黏性土含植物化石豐富時(shí)，則為濕地沉積[10-12]。野外編錄時(shí)土的顏色定名采用南京土壤所編制的《中國標(biāo)準(zhǔn)土壤色卡》。這套色卡是根據(jù)中國土壤顏色情況而研制的標(biāo)準(zhǔn)色卡，色調(diào)頁和色片數(shù)量都超過了國外同類土壤色卡，相對(duì)于日本《新版標(biāo)準(zhǔn)土色貼》《中國標(biāo)準(zhǔn)土壤色卡》增加了專供描述紫色土的2.5RP、5RP、7.5RP、10RP、5P等色調(diào)，也增加了2.5R和5R色調(diào)的色片，可為有“紫色砂、頁巖巖性特征”和“紅色砂、頁巖、砂礫巖和北方紅土”分布的地區(qū)提供顏色參考，可滿足我國土壤顏色描述的需要[13-15]。

4.5 成分

對(duì)于碎石土、砂土需對(duì)顆粒成分進(jìn)行鑒別，如灰?guī)r、長石、石英等。碎石土的成分應(yīng)描述碎塊的巖石名稱，當(dāng)不易鑒別時(shí)，可描述碎塊巖石的成因類型。對(duì)于碎石土，野外編錄時(shí)可將碎石敲開，觀察新鮮面，編錄巖石類型；砂土應(yīng)主要判別顆粒的巖性為石英或長石等，判斷砂土中巖石礦物的來源和沉積成因。

4.6 結(jié)構(gòu)

土的結(jié)構(gòu)是組成巖石的碎屑顆粒大小、形態(tài)及其外表特征，野外地質(zhì)編錄時(shí)應(yīng)主要描述其分選性和磨圓度。分選性可分為好、中等和差，是描述砂土與卵礫石等沉積均勻程度的指標(biāo)。磨圓度和球度則可用于推斷松散沉積物風(fēng)化原巖的搬運(yùn)距離和成因類型。

4.7 構(gòu)造

第四紀(jì)沉積物的構(gòu)造包括原生構(gòu)造和次生構(gòu)造，次生構(gòu)造是指后期構(gòu)造變形形成的構(gòu)造，而原生構(gòu)造則具有典型的水力學(xué)意義，可反映當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境。

4.8 含有物

野外地質(zhì)編錄時(shí)應(yīng)對(duì)剖開巖心中的鈣質(zhì)結(jié)核、鐵錳質(zhì)結(jié)核、生物碎屑、植物根系、有機(jī)質(zhì)夾層、泥礫等，對(duì)鐵錳質(zhì)銹染、鈣質(zhì)淀積等現(xiàn)象要重點(diǎn)描述。對(duì)較完整的、典型的腹足類和雙殼類化石要記錄產(chǎn)出位置、用小塑料袋留樣并編號(hào)，回室內(nèi)后在固定的背景下拍照，以便進(jìn)行種屬鑒別，照片應(yīng)分別照口視和背視照片(腹足類)或頂視、底視、側(cè)視照片(雙殼類)。

4.9 生物痕跡

生物痕跡包括地層沉積過程中生物生存期間的居住、運(yùn)動(dòng)、捕食、代謝等行為所遺留下來的痕跡，在一定程度上，能夠反映當(dāng)時(shí)生物的生活環(huán)境。在地質(zhì)歷史時(shí)期，許多遺跡化石分布范圍和時(shí)間段比較狹窄，因此通過巖相分析和古地理研究，可以進(jìn)行橫向地層劃分對(duì)比。

4.10 土的狀態(tài)

對(duì)于黏性土，應(yīng)根據(jù)液性指數(shù)IL劃分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑。

在野外地質(zhì)編錄時(shí)可通過手指按壓的觸感來判斷土的狀態(tài)，堅(jiān)硬的黏性土干而堅(jiān)硬，很難徒手掰成塊狀，硬塑的黏性土手捏不易變形，手指用力按壓無指印，可塑的黏性土手捏似橡皮觸感，手按有指印，軟塑的黏性土手握感覺很軟，可捏成任意形狀，流塑的黏性土土柱不能自立，自行形變[16-19]。

4.11 光澤反應(yīng)和搖振反應(yīng)

對(duì)于粉土和黏性土應(yīng)描述光澤反應(yīng)、搖振反應(yīng)。土的光澤反應(yīng)、搖振反應(yīng)是野外區(qū)劃粉土和黏性土的有效方法，粉土切面不光滑，無光澤反應(yīng)，粉質(zhì)黏土切面稍光滑，有光澤反應(yīng)。搖振反應(yīng)是指用手將軟塑或半流動(dòng)的土揉成球形，于手心內(nèi)反復(fù)搖晃，并振擊手掌后用手捏土，觀察土中的水滲出速度，如果立即滲水和吸水應(yīng)為反應(yīng)快，速度中等應(yīng)為反應(yīng)中等，速度慢或者不吸不滲應(yīng)為反應(yīng)慢或無反應(yīng)。

搖振反應(yīng)的速度反映了土中粉粒含量，反應(yīng)迅速的表示粉粒含量較多，反之表示黏粒含量較多。

4.12 密實(shí)度

(1)碎石土。碎石土密實(shí)度分為密實(shí)、中密、稍密和松散，可以通過野外鑒別確定，也可根據(jù)重型動(dòng)力觸探擊數(shù)確定。

(2)砂土。砂土的密實(shí)度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)實(shí)測值N鑒別(表1)。

表1 根據(jù)標(biāo)貫錘擊數(shù)確定砂土密實(shí)度

(3)粉土。粉土的密實(shí)度可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)實(shí)測值N或孔隙比鑒別(表2、表3)。

表2 根據(jù)標(biāo)貫錘擊數(shù)確定粉土密實(shí)度

表3 根據(jù)孔隙比確定粉土密實(shí)度(巖土規(guī)范)

4.13 初見水位及穩(wěn)定水位

野外鉆探過程中要記錄初見水位及穩(wěn)定水位，穩(wěn)定水位應(yīng)在終孔2小時(shí)后測量。

5 微型貫入試驗(yàn)

在鉆探編錄時(shí)可以使用微型貫入儀對(duì)巖心進(jìn)行現(xiàn)場貫入試驗(yàn)，及時(shí)準(zhǔn)確地判斷土的物理力學(xué)性質(zhì)。巖心剖開后，選取有代表性的巖心段，直徑一般不小于10cm，長度一般不小于20cm，用削刀整平表面，不得反復(fù)涂抹。在所選巖心段中部位置選擇貫入點(diǎn)，將測頭勻速貫入土內(nèi)，至測頭上刻度線與土面接觸為止，壓入時(shí)測桿與土樣表面必須垂直。每個(gè)貫入試驗(yàn)樣所測試貫入點(diǎn)個(gè)數(shù)不少于3個(gè)，各貫入點(diǎn)之間的距離不小于3倍測頭直徑，將各貫入點(diǎn)所測數(shù)值中偏差較大者剔除，取其余讀數(shù)的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果(表4)[20-21]。

表4 袖珍貫入阻力與黏性土狀態(tài)關(guān)系對(duì)照[21]

6 巖心保存

巖心編錄結(jié)束后，需保存的巖心使用塑料袋連同巖心管一同密封，減少搬運(yùn)、避免震動(dòng)，長期保持巖心原有的狀態(tài)，以備后期取樣分析等其他用途。如遇水上鉆探等施工場地不適合現(xiàn)場編錄的情況，應(yīng)用巖心管扣合固定好巖心后立即套上塑料袋密封，轉(zhuǎn)移至合適的場地再進(jìn)行剖心編錄保存等工作。

7 結(jié)語

第四紀(jì)地質(zhì)編錄應(yīng)盡可能的細(xì)化，以獲取豐富的第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等多專業(yè)的地層信息。目前國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的編錄標(biāo)準(zhǔn)，本文旨在通過日常工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，嘗試形成一套標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，對(duì)第四紀(jì)地質(zhì)編錄、野外巖心照片采集等標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)行探索。目前，詳細(xì)、標(biāo)準(zhǔn)、客觀的編錄成果是滿足多要素城市地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)調(diào)查的需要，長遠(yuǎn)來看，標(biāo)準(zhǔn)化的地層數(shù)據(jù)是使用大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代化信息技術(shù)手段進(jìn)行定量化分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，所以，在開展鉆探施工、地質(zhì)編錄的全過程，要嚴(yán)格按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，形成客觀、準(zhǔn)確、還原度高的野外資料，拓展在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用場景。