鑽孔柱狀圖

我國的工程建設正處於蓬勃發展時期，而各種工程的規劃設計都以工程地質、水文地質等勘察資料為基礎。鑽孔柱狀圖是根據對鑽孔巖(礦)心(或岩屑、巖粉)的觀察鑑定、取樣分析及在鑽孔內進行的各種測試所獲資料而編製成的一種原始圖件，藉以形象地表示出鑽孔通過的岩層、礦體及其相互關係，是編制有關綜合圖件和計算礦產儲量的主要依據。圖件的主要內容有回次進尺、巖(礦)心採取率、岩層或礦體的層位、厚度、巖(礦)心特徵(包括巖、礦石的物質成分、結構構造、岩層或礦層的接觸關係及層面傾角等)描述，以及取樣化驗、孔內簡易水文地質觀測和地球物理測井成果等。

鑽孔柱狀圖的界面結構可分為圖頭、圖主體、圖尾三大部分。圖頭主要包含鑽孔標題、鑽孔基本信息和用户自定義信息等。圖主體主要描述鑽孔地層信息和採樣信息，以列的形式進行表達。每一列又可劃分為列頭和列身，列頭主要包含列名及一些 簡 單 圖 例，列身 則 是 地 層/採樣信息的圖形化載體，可根據用户實際需求實例化為深度標尺、巖性紋理、巖性描述、曲線圖、桿狀圖、井深結構圖等多種列元素。圖尾主要描述鑽孔柱狀圖的附加信息如該圖的總頁數/當前頁碼等。

鑽孔柱狀圖的形成，首先通過一個通用的數據模型來描述鑽孔。通過對工程地質、水文地質、第四紀地質等鑽孔數據進行分析，得出鑽孔數據總體上可以分為五大類即：基本信息、地層信息、採樣信息、井深結構信息、自定義信息等。基本信息主要記錄鑽孔的大致情況如鑽孔編號、孔口高程、完井深度等。地層信息主要記錄鑽孔所經地層的信息，主要包含地層的幾何信息(如頂、底界、傾角)和屬性信息(如地層巖性、顏色)。採樣信息主要指在鑽探過程中，基於某種需要，工程人員進行實時採樣所獲取的值。根據採樣類型的不同可分為點採樣信息(在地層某個位置進行的採樣)和區域採樣信息(在地層某段進行的採樣)，採樣信息不僅記錄所採樣本的名稱、類型、數據等屬性信息還記錄其所採位置的空間信息。井深結構信息主要記錄鑽孔自身信息如鑽孔內、外徑、鑽孔結構等，而自定義信息主要記錄鑽孔所屬工程名、座落、運作方式等額外信息 ^[1]  。

鑽孔柱狀圖是工程地質勘察、金屬礦產勘探、煤炭和石油勘探等行業的重要圖件，以圖形化的形式反映鑽孔地層、巖性等信息，是野外鑽探的第一手資料。在實際地質工作中，經常要繪製大量的鑽孔柱狀圖，地質工作者一般用CAD或GIS軟件人工繪製鑽孔柱狀圖，或開發針對本行業的自動繪製鑽孔柱狀圖軟件或程序包進行繪製。在進行鑽孔柱狀圖繪製時，一個難點就是地層巖性花紋對應的巖性描述的佈局問題。各種鑽孔柱狀圖一般都包含有表示地層巖性的花紋柱和文字描述，由於鑽孔柱狀圖都是按一定的比例尺繪製的，各個地層厚度大小不一，薄地層由於厚度小，所以成圖後在圖中豎方向上所佔的長度（即高度）就很小，其對應的巖性文字描述將難以與巖性花紋匹配；即地層巖性花紋高度較小，巖性文字描述高度較大，巖性文字描述不夠地方寫， 需要對巖性文字描述的位置進行上下調整（調整到其它有富餘高度的地層對應位置上），然後在各個地層巖性描述的分界處畫出折線（或“ 對應線”） ， 使巖性描述與相應的地層花紋圖案相對應。因此繪製複雜地層的鑽孔柱狀圖時，需要統籌安排巖性文字描述的書寫位置，否則會造成部分地層巖性文字描述位置重疊、圖件佈局不合理，不清晰等問題。在實際生產中，人工繪製鑽孔柱狀圖時，一般採取多次修改的方法， 使得地層巖性描述位置儘量合理，但比較費時費力。在國內開發的鑽孔柱狀圖自動繪製軟件或程序中，有的未對該問題進行處理，直接將地層巖性描述起始位置與對應的地層巖性花紋開始位置對齊；有的軟件進行了處理，但從處理結果看複雜地層可能會出現文字重疊或不是最優化佈局。巖性文字描述位置佈局原則：在一幅鑽孔柱狀圖中， 如果所有地層厚度都比較大，高度足夠寫完其對應的巖性文字描述，則不需要對巖性文字描述位置進行調整，這時一般將巖性文字描述縱向居中 即將該層巖性文字描述的縱向中心線與地層花紋縱向中心線重合，畫出來的圖最直觀、合理。根據這個原則，如果地層厚度比較小，圖中高度不夠寫完對應的巖性文字描述時，可以上下調整文字的位置，但使巖性文字描述的縱向中心線與對應巖性花紋縱向中心線離的最近，即距離最小，這時圖比較直觀合理。這樣繪製的鑽孔柱狀圖會表現為多種形態，如果按照巖性文字描述縱向中心線相對巖性花紋縱向中心線的位置分類 ^[2]  。