[發明專利]一種基于大樣法的松散沉積層密度的測量方法

在審

• 申請號: 202010565400.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111522071A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 耿濤;馮凡;杜輝;馮治漢;郭培虹
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局西安地質調查中心（西北地質科技創新中心）
• 主分類號: G01V7/06
• 分類號: G01V7/06;G01N9/02
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰;李會娟

本發明涉及一種基于大樣法的松散沉積層密度的測量方法，包括：獲取待研究的工作區不同類型松散沉積層的基本信息和分布區域及范圍；根據不同類型松散沉積層的分布區域及范圍大小，選擇每種松散沉積層的采樣數量及每個采樣點的位置；根據每個采樣點的位置信息，進行野外采樣工作，獲取六面體的采樣坑及坑內所有物質；基于采樣坑的六面體，測量六面體采樣坑中用于進行體積計算時使用的邊長信息、采樣后得到的所有物質的重量；根據采樣坑的邊長信息及得到的所有物質的重量，基于預設公式，計算出該采樣點處松散沉積層的密度。該方法不需對采樣坑的幾何形狀作嚴格要求，避免了因采樣坑體積計算不準確而引起的誤差，使得測量的密度結果更真實和精確。

技術領域

本發明涉及一種基于大樣法的松散沉積層密度的測量方法。

背景技術

重力勘探是以地殼中不同巖(礦)石之間的密度差異為基礎，通過觀測和研究天然重力場的變化規律，用以查明地下地質構造和尋找有用礦產資源用能源的地球物理勘查方法。隨著技術的進步，重力勘查技術的精度越來越高，應用領域也越來越廣，相應地，其對已知條件的精度要求也越來越高。

在重力勘探工作中，需要通過大量的工作去測定工作區內出露的各種地層和巖(礦)石密度來作為已知條件，為后續研究工作打好基礎。準確測定松散沉積層的密度值，是密度測定工作的重要組成部分，對重力資料的改正、處理、反演、解釋研究等都具有非常重要的意義，各種地層、巖(礦)石密度值測定的準確與否，直接影響最終勘探結果的正確性及準確性。因此，規范要求密度測定均方誤差要優于±0.02g/cm³。

致密巖(礦)石密度測定時，首先在野外根據巖(礦)石的種類分別采集一定數量的標本，在室內利于天平稱重、量筒排水測體積的方法進行測定，然后分類進行統計分析，現在有很多種類的密度測量儀，可以直接測出標本的密度。由于致密巖(礦)石標本的結構不會改變，因此可重復測量，計算測量誤差。而與致密巖(礦)石密度測量方法不同，松散沉積層由于開挖以后其結構就發生了變化，因此只能通過測量采樣坑的體積來計算密度值，這也決定了松散沉積層的密度只能在原位測量。

在各種重力規范規程中，并沒有給出大樣法的具體做法，只是規定按規則形體直接取出一定體積的松散沉積層樣本，測定重量，利用下式計算其密度。

其中：P為大樣的重量，V為大樣的體積。

同時，規范建議：大樣法測定松散沉積層密度時，取樣體積應適中，一般以0.5m×0.5m×0.5m為宜。

現在野外工作中均采用上述大樣法測量松散沉積層的密度。具體做法如下：

野外工作中，挖取大樣時均采用挖取長方體的方法，即在采樣點處，將表層疏松層剝離修平，然后挖一個大約為0.5m×0.5m×0.5m見方的標準長方體(如圖1所示)，邊挖邊將挖出的物質分別稱重，待挖好后，測量長方體的長(L)、寬(W)、深(H)，用下式直接計算松散沉積層的密度。

其中：ΣP為長方體中所有挖出物質重量之和。

上述的大樣采樣方法相當簡便，在現場經過簡單的計算就可得出結果，因此該方法是在重力野外工作中普遍采用的測定松散沉積層的密度的方法。

但是，這種方法存在明顯的問題，即對采樣坑的形狀有嚴格的要求，必須是標準的長方體形狀。然而，在野外工作中，這一點很難做到，尤其是西北較干旱地區，松散沉積層含水量少，含沙量較高，結構松散，因此，在挖大樣的過程中，往往是邊修整邊垮塌，最后，花費了很長時間，發現挖成的采樣坑往往是一個近似長方體的不規則六面體，如圖2所示。

這個不規則六面體一般都是上大下小，因此，利用開口處測量的長寬進行計算，則計算出的體積(V_計算)比實際挖出的不規則六面體采樣坑體積(V_實際)要大，導致最終計算出的松散沉積層密度較其實際密度偏小。