[发明专利]一种基于大样法的松散沉积层密度的测量方法

说明书

本发明涉及一种基于大样法的松散沉积层密度的测量方法，包括：获取待研究的工作区不同类型松散沉积层的基本信息和分布区域及范围；根据不同类型松散沉积层的分布区域及范围大小，选择每种松散沉积层的采样数量及每个采样点的位置；根据每个采样点的位置信息，进行野外采样工作，获取六面体的采样坑及坑内所有物质；基于采样坑的六面体，测量六面体采样坑中用于进行体积计算时使用的边长信息、采样后得到的所有物质的重量；根据采样坑的边长信息及得到的所有物质的重量，基于预设公式，计算出该采样点处松散沉积层的密度。该方法不需对采样坑的几何形状作严格要求，避免了因采样坑体积计算不准确而引起的误差，使得测量的密度结果更真实和精确。

技术领域

本发明涉及一种基于大样法的松散沉积层密度的测量方法。

背景技术

重力勘探是以地壳中不同岩(矿)石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律，用以查明地下地质构造和寻找有用矿产资源用能源的地球物理勘查方法。随着技术的进步，重力勘查技术的精度越来越高，应用领域也越来越广，相应地，其对已知条件的精度要求也越来越高。

在重力勘探工作中，需要通过大量的工作去测定工作区内出露的各种地层和岩(矿)石密度来作为已知条件，为后续研究工作打好基础。准确测定松散沉积层的密度值，是密度测定工作的重要组成部分，对重力资料的改正、处理、反演、解释研究等都具有非常重要的意义，各种地层、岩(矿)石密度值测定的准确与否，直接影响最终勘探结果的正确性及准确性。因此，规范要求密度测定均方误差要优于±0.02g/cm³。

致密岩(矿)石密度测定时，首先在野外根据岩(矿)石的种类分别采集一定数量的标本，在室内利于天平称重、量筒排水测体积的方法进行测定，然后分类进行统计分析，现在有很多种类的密度测量仪，可以直接测出标本的密度。由于致密岩(矿)石标本的结构不会改变，因此可重复测量，计算测量误差。而与致密岩(矿)石密度测量方法不同，松散沉积层由于开挖以后其结构就发生了变化，因此只能通过测量采样坑的体积来计算密度值，这也决定了松散沉积层的密度只能在原位测量。

在各种重力规范规程中，并没有给出大样法的具体做法，只是规定按规则形体直接取出一定体积的松散沉积层样本，测定重量，利用下式计算其密度。

其中：P为大样的重量，V为大样的体积。

同时，规范建议：大样法测定松散沉积层密度时，取样体积应适中，一般以0.5m×0.5m×0.5m为宜。

现在野外工作中均采用上述大样法测量松散沉积层的密度。具体做法如下：

野外工作中，挖取大样时均采用挖取长方体的方法，即在采样点处，将表层疏松层剥离修平，然后挖一个大约为0.5m×0.5m×0.5m见方的标准长方体(如图1所示)，边挖边将挖出的物质分别称重，待挖好后，测量长方体的长(L)、宽(W)、深(H)，用下式直接计算松散沉积层的密度。

其中：ΣP为长方体中所有挖出物质重量之和。

上述的大样采样方法相当简便，在现场经过简单的计算就可得出结果，因此该方法是在重力野外工作中普遍采用的测定松散沉积层的密度的方法。

但是，这种方法存在明显的问题，即对采样坑的形状有严格的要求，必须是标准的长方体形状。然而，在野外工作中，这一点很难做到，尤其是西北较干旱地区，松散沉积层含水量少，含沙量较高，结构松散，因此，在挖大样的过程中，往往是边修整边垮塌，最后，花费了很长时间，发现挖成的采样坑往往是一个近似长方体的不规则六面体，如图2所示。

这个不规则六面体一般都是上大下小，因此，利用开口处测量的长宽进行计算，则计算出的体积(V_计算)比实际挖出的不规则六面体采样坑体积(V_实际)要大，导致最终计算出的松散沉积层密度较其实际密度偏小。