Question

作图求解法

Answer 1

常用的作图求解法有画法几何法和赤平投影法。

(一)画法几何法原理及特点

如图10-14所示,首先作出岩心正横断面的俯视图,并在投影图上标出钻孔倾斜平面方向线的投影ab,以及层面高低点的投影cd_。(ab线可根据定向标记位置角反推画出)。

图10-14 画法几何法求解岩层产状

通过投影图上a点和c点作切线,两切线交于A,得到γ角(即∠aAc),此角即是层面和水平面分别与岩心正横断面相交所得交线的夹角。

其次,通过钻孔倾向线的投影ab和层面高低点连线的投影cd,分别作岩心纵剖面图,在这两个纵剖面图上表示出钻孔倾角β和钻孔遇层角δ。再从两剖面的高点各自向下取单位长距离作岩心轴线的垂直面,分别与水平面及层面相交,得到两条交线,这两条交线的交点P既在水平面上,又在层面上。把P点投向岩心正横断面,连接AP。AP即为水平面与层面交线在岩心正横断面上的投影。过P点作此投影线的垂直面,交Ac和Aa各自的延长线于X和Y,此XY线在岩心正横断面上。

然后作垂直于水平面的视图,定出AP在水平面上的位置,得到AP与钻孔轴线在水平面上投影之间的夹角σ,此角就是岩层走向线与钻孔方位线的夹角,因此岩层走向α_s=钻孔方位角+σ,而岩层倾角α_D=岩层走向α_s±90°。

为了求出岩层的倾角,作垂直于其走向线AP的视图。为此作一直线垂直于AP,并且交AP的延长线于P;而后将Y点投在此直线上得Y,过Y作一直线,此直线与P点的距离为单位长,再将X点投在此直线上得X,连接PX,则PX代表层面,而PY代表水平面,XY代表岩心正横断面,PX与PY的夹角(取小于90°角)λ即为层面倾角。实践表明,与上述方法相比几何作图法的精度最低。

(二)赤平投影法

赤平投影又称赤平极射投影。利用赤平投影法求解地下岩层产状的实质就是将岩心柱中层面、水平面和正横断面的相互关系反映在吴氏网(子午网)上,找出层面与水平面的交线,此线就是岩层的走向。层面的最大倾角方向就是岩层倾向,最大倾斜点到吴氏网中心的角距就是岩层倾角的余角;或者找出层面在水平面上的极点,从极点到吴氏网中心所连直线的方向就是岩层倾向,极点到吴氏网中心的角距就是岩层倾角。赤平投影解题方法有大圆法和极点法两种。