01 地质地层结构

我们生活的地球蕴藏着丰富的地下资源，地下资源既包括当前经济技术条件下可以开发利用的物质，也包括具有潜在开发价值的物质。现代社会的生产发展，离不开地底埋藏的各类资源，金银铜铁煤锂等等矿产资源。……


                             地层一般结构图
    02 地质钻探的目的

地质钻探是我们探索地下奥密的最常采用的工作手段之一，其主要目的是通过获取地下岩样样品，了解地层的地质特征和资源情况。它就像给地球做了一个“微创手术”，通过取样和分析，我们可以获得地层的第一手资料，从而更准确地了解地球的内部情况，是揭开其神秘面纱的钥匙。

筒状钻头和钻具在孔底沿圆周环状破碎岩石，在孔底中心部分保留一个柱状的岩芯，从孔内取出岩芯用以研究地质结构和矿产的情况，故称为岩芯钻探。

                                  电镀金刚石钻头

                         热压金刚石钻头

地质岩芯钻探是地质工作中不可或缺的一部分，通过钻探技术我们能够深入地球内部了解地下的岩层构造，验证我们的理论推测，钻探深度从宝藏理论埋深的数十米到上千米，每一次的钻探都是一次新的探索。在钻探施工现场，高大的钻机矗立在空旷的荒野中。随着钻机的轰鸣，钻杆缓缓下降，钻头开始深入地下，它像一把锋利的割刀，切割着坚硬的岩石。金刚石钻头带着岩芯管紧随其后，将岩芯纳入其中。依据钻探进度和各项数据，不时地调整分析各类参数。



                         钻塔外貌及其主要工作设备：钻机
    03 岩芯获取及编录

岩石的取芯是在地下岩土中钻孔时，将岩屑抛到孔壁外部，在钻孔过程中与水泥浆依次循环使用，让岩屑随着泥浆被排出口外。根据钻进过程水压变化或进尺增大的限度，将及时采用打捞设备直接将岩芯管与岩芯一同取出，为准确判断岩变化情况，要求完整的岩样至关重要。岩芯无法采取，造成含矿层岩芯丢失，则没有达到地质探勘的目的，就会造成生产质量事故。

岩样采取失败的补救措施，部分矿体因结构破碎强度较软（比如粉煤），造成岩芯采取率较低，达不到样品化验的数量要求，需要采取非常规钻孔方法重新取样，一般成本较低的方法是采用分支钻进。

                                      岩芯柱状图

                                  钻探提取的地层岩芯

    04 钻探中冲洗液的作用

冲洗液起着钻探中钻具的冷却润滑、岩粉的排出、孔壁的护壁堵漏和平衡地层压力等作用，在使用过程中产生大量废料和废水污染环境的可能性也较高，因此循环池的安全保护非常重要，以防止泥浆泄漏。


                                钻井液循环示意图

    05 地质勘探成果运用

地质岩心钻探在经济发展和科学进步等方面有着不可替代的重要作用，广泛用于房屋地基勘查、公路、铁路、桥梁基础、大坝等大量基础建设中，在国民经济建设服务中起作至关重要的作用。在矿产勘查时，岩心钻探可以直接揭露矿体在地下深处的埋藏信息；在工程建设时，通过岩心钻探可以知晓沿线的地质状况，以便针对性地进行处理；在研究地球演化历史时，古老的岩心样本能揭示远古时期的地质情况；在地下水勘查方面，地质岩心钻探可以帮助了解地下含水层的分布、含水层厚度和水质等，为合理开发利用保护地下水资源提供依据……
    06 钻探技术的发展远景

钻探技术已经发生了翻天覆地的变化。从深海钻探到极地冰芯提取，从油气勘探到地质科学研究，钻探技术无处不在，无所不能。而钻探技术的应用远远超出了对地球的探索范畴，我国嫦娥五号探测器在月球上的钻探取壤任务。钻探技术在月球探测中的应用，展现了其跨领域、跨地域乃至跨星球的广泛应用潜力。与地球钻探相比，月球钻探面临着更为复杂和极端的环境条件，如低重力、高真空、极端温差等。随着技术的不断进步和创新，钻探设备将更加智能化、自动化，能够在极端环境下稳定可靠地工作，为未来的太空探索和资源开发提供宝贵的数据支持。
                                                    （党建科 余江河 地调院 杜建 供稿）