0.   引　言

钻孔联合地质剖面是根据多个钻孔地层构建的满足活动断层探测相关规范规程技术要求的地质剖面（依据《活动断层探测 钻探》DB/T 92—2022，有修改）（中国地震局，2022）. 在城市活动断层探测与地震危险性评价、大地震震源探查、地震灾害风险普查、区域性地震安全性评价等工作中，钻孔联合地质剖面探测是探查和研究隐伏活动断层的主要技术手段之一. 基于浅层地震勘探等地球物理勘探结果，通过横跨隐伏活动断层的钻孔联合地质剖面探测工作，可以达到下列目标：（1）查明隐伏活动断层之精确位置、几何结构、断层面产状、断层上断点埋深等空间几何参数；（2）查明隐伏活动断层之最新活动时代、垂直断距、（平均）滑动速率、断错事件（古地震事件）等断层活动性参数；（3）查明隐伏活动断层之运动性质（是正断层、逆断层还是走滑断层）；（4）探查隐伏活动断层带宽度和确定活动断层避让带宽度；（5）对由浅层地震勘探等地球物理勘探解释出的隐伏断层位置、断层上断点埋深和初步判别的断层最新活动时代等结果进行地质验证和修正. 钻孔联合地质剖面探测成果为隐伏断层精确定位和断层活动性鉴定、活动断层地震危险性评价、地震活动断层的危害性评价、潜在震源区划分、地震灾害风险评估区划、活动断层避让和工程抗断设计、地震应急救援等提供基础科学依据. 与工程地质（岩土工程）勘察、水文地质勘查、地震工程地质条件勘测等工作中的钻孔施工不同，钻孔联合地质剖面探测中的钻孔施工具有特殊的要求. 笔者依据《活动断层探测》GB/T 36072—2018（中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等，2018）、《活动断层探查 钻探》DB/T 92—2022等现行规范规程，结合多年从事钻孔联合地质剖面探测的实际工作经历，对钻孔联合地质剖面探测施工中的一些问题进行探讨，对提高钻孔联合地质剖面探测成果质量具有一定的参考意义.

1.   主要施工参数

从早期的已经废止的《中国地震活动断层探测技术系统技术规程》（JSGC—04）（中国地震局，2005）和《活动断层探测》（DB/T 15—2009）（中国地震局，2010）（简称已废止的技术标准，下同）到现行的《活动断层探测》（GB/T 36072—2018）和《活动断层探察 钻探》（DB/T 92—2022）（简称现行技术标准，下同）都对钻孔联合地质剖面探测中的钻孔数量、孔间距、钻孔深度、岩芯采取率、回次进尺等钻探主要施工参数提出了具体要求，见表1.

表  1  钻孔联合地质剖面探测相关技术标准对施工参数的主要要求

Table  1.  The main requirements for construction parameters in the related technical standards of joint drilling geological section surveys

钻孔联合地质剖面 探测相关技术标准		已废止的技术标准		现行技术标准
		JSGC—04	DB/T 15—2009	GB/T 36072—2018	DB/T 92—2022
断层两盘至少各有 钻孔数量/个		2	2	3	3
相邻钻孔间距		宜为10～30 m	宜为5～30 m	5～45 m，断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距宜小于10 m.	不超过45 m，断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距宜小于10 m.
钻孔深度		应穿透上更新统底界至中更新统内2～5 m，对特殊地段可加大终孔深度.	应穿透上更新统底界至中更新统内2～5 m.	断层两侧至少应各有一个钻孔穿透上更新统底界，其余钻孔的终孔深度应在地球物理勘探给出的断层上断点埋深之下10 m.	不小于地球物理勘探给出的断层上断点埋深之下10 m，且断层两侧至少各有2个钻孔的终孔深度大于上更新统底界埋深；若地球物理勘探结果给出的断层上断点位于上更新统下部或中更新统上部，钻孔的终孔深度大于上更新统底界埋深.
岩芯 采取率	黏土粉砂	≥90%	≥90%	≥90%	>90%
	中-细砂	≥80%	≥80%	≥80%	>80%
	松散粗砂	≥40%	≥40%	≥40%	≥40%
	厚层砾石	可（应）采取定深取芯，取芯（样）间隔宜为1～2 m.
回次进尺		1～2 m	—	≤2 m	≤2 m
斜度		≤1.5°	—	—	<1.5°
孔深误差		≤0.2%	—	—	≤0.2%
岩芯编录原则		应进行地层单元划分和岩芯编录；编录不应遗漏厚度大于或等于0.2 m的地层单元.		不遗漏厚度大于或等于0.2 m的地层单元；典型的标志地层，不受层厚约束，作重点编录.	编录岩芯应详细分层；不遗漏厚度大于或等于0.1 m的单一地层或层组；重点编录标志性地层，地层厚度不受限制.

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可见，与已废止的技术标准相比，现行技术标准对钻孔联合地质剖面探测施工中的钻孔个数、钻孔间距、钻孔深度、岩芯编录的要求有所提高；但是，现行技术标准对岩芯采取率的要求几乎没有变化，对岩芯及其地层分层（地质单元层）界面深度数据误差也没有给出明确要求.

1.1   钻孔数量

现行技术标准都要求断层两盘至少各有3个钻孔. 在一些钻孔联合地质剖面探测技术方案中，在一条钻孔联合地质剖面上仅设计6个钻孔的工作量，这在浅层地震勘探对断层的定位精度高并且仅有一条隐伏陡倾断层的情况下才可能满足现行技术标准要求. 由于浅层地震勘探地质解译出的隐伏断层位置和上断点埋深存在一定误差，并且有时浅层地震勘探在一个钻孔联合地质剖面场地仅地质解译出1条隐伏断层而该场地实际存在2条或者2条以上的断层，这时仅在一条钻孔联合地质剖面上布置6个钻孔的工作量是不够的. 因此，对仅存在1条隐伏断层的钻孔联合地质剖面场地，跨断层的钻孔联合地质剖面上一般需要布置7～8个钻孔；存在2条隐伏断层的钻孔联合地质剖面场地，跨断层的钻孔联合地质剖面上一般需要布置8～9个钻孔甚至更多个钻孔. 因此，1条钻孔联合地质剖面中最终需要的钻孔数量需要视现场钻孔施工具体情况进行动态调整.

1.2   相邻钻孔间距

现行技术标准都要求断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距宜小于10 m. 在一些钻孔联合地质剖面探测技术方案中，将断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距设计为9～10 m，这对于探测隐伏正断层时一般可以满足现行规范要求. 但是，对逆断层而言，有时逆断层上盘较老地层向上逆冲插入其下盘较新地层的断距较小，这时，断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距就需要1～3 m甚至更小的孔间距才可以探测到较老地层逆冲到较新地层之上的逆断层特征证据. 例如，在图1a中，由中国地震局地质研究所完成的某个探槽壁上一条逆断层的上盘黏土层在左下方以“叉子”状向右上方逆冲插入砾石层，其插入部分在水平面上的投影长度仅约0.6 m，由于断层带的愈合作用，在逆断层上盘和下盘相接触的黏土层中没有呈现出明显的断层面. 如果开展钻探，理论上孔径0.1 m并且与水平面垂直的钻孔在采用 0.4 m的钻孔间距时才有可能获得从上到下的“黏土（年龄较老）、砾石（年龄较新）、黏土（年龄较老）”的逆断层地层信息. 在图1b中，由新疆防御自然灾害研究所完成的某个探槽壁上一条逆断层的上盘砾石层在右下方以“角”状向左上方逆冲插入含砾黏土层，其插入部分在水平面上的投影长度仅约0.7 m. 在逆断层上盘和下盘相接触的砾石层中的断层面虽然清晰可辨，但是，如果采用钻探，由于砾石层岩芯难以保持原状结构并且岩芯采取率低，则在钻孔岩芯中难以采集到砾石层中的断层面信息，理论上只有不大于0.5 m的钻孔间距才有可能钻探到自上而下的“砾石（年龄较老）、含砾黏土（年龄较新）、砾石（年龄较老）”的逆断层地层信息. 图2是一个采用钻探来探测隐伏逆断层的实例，该钻孔联合地质剖面上能够分辨出陡倾角的隐伏逆断层（Fa、Fb），逆断层两侧的钻孔间距分别为2.9 m、3.0 m；如果缺少ZK7钻孔，在ZK6、ZK4钻孔之间很可能被推断为发育一条平移断层. 因此，1条钻孔联合地质剖面中最终需要的断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距需要视所探测的断层运动性质和现场钻孔施工具体情况进行动态调整.

图  1  探槽中的逆断层

Figure  1.  Reverse faults in the trenches

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图  2  横跨逆断层的钻孔联合地质剖面

Figure  2.  The joint drilling geological section across reverse faults

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1.3   钻孔深度

从一条钻孔联合地质剖面中需要穿透上更新统底界的最少钻孔数量而言，现行技术标准中的要求比已废止的技术标准中的要求有所降低. 由于地球物理勘探（浅层地震勘探）给出的断层上断点位置以及上断点之下10 m处可能位于中更新统、下更新统甚至前第四系之中，从终孔深度应在地球物理勘探给出的断层上断点埋深之下10 m的要求而言，现行技术标准中的要求比已废止的技术标准中的要求有所提高. 由于在钻孔联合地质剖面探测施工之前，一般难以获得全新统、上更新统、中更新统和下更新统的底界面埋深准确资料，以及地球物理勘探（浅层地震勘探）给出的断层上断点位置也存在一定误差，这就需要在方案设计中钻孔的深度一般取中更新统底界之下5 m和地球物理勘探给出的断层上断点埋深之下10 m这二者之中的大的深度值. 需要指出的是，这种钻孔深度的设计虽然满足现行规范要求，但是，在隐伏逆断层探测中，这种钻孔深度的设计往往存在不足.

在钻探施工中，一般应在所探测的由地球物理勘探确定的断层上断点在地表的垂直投影点两侧45～50 m的位置各先布设1个深孔，通过先施工这2个深孔来具体确定钻探场地第四系各统的底界面埋深，并结合地球物理勘探给出的断层上断点埋深来确定后续钻孔的终孔深度. 如果由地球物理勘探给出的断层上断点埋深之下10 m处已进入前第四系，一般地，对于探测隐伏正断层而言，钻孔深度穿透第四系进入前第四系2～5 m时可以终孔. 而对于探测隐伏逆断层而言，由于上盘上升和下盘下降，在逆断层上断点附近位于断层上盘的前第四系覆盖在断层下盘的第四系之上，因此，位于逆断层上断点附近断层上盘的钻孔从地表向下应揭露断层上盘的第四系、断层上盘的前第四系、断层下盘的第四系、断层下盘的前第四系. 这时，逆断层上断点附近断层上盘的钻孔深度仅仅能够揭露断层上盘的前第四系显然是不足的. 因此，1条钻孔联合地质剖面中的钻孔深度需要依据所探测的断层运动性质和现场已完成施工的钻孔的探测结果进行动态调整.

1.4   岩芯采取率

相关技术标准（表1）对钻孔联合地质剖面探测中的岩芯采取率的要求是偏低的，这对通过岩芯所代表的地层进行对比来获取断层的位置、运动性质和断层活动性参数是非常不利的. 一般的，通过选择恰当的钻进方法以及由责任心强和经验丰富的钻机机长进行钻机操作，可以明显提高岩芯采取率. 例如，黏土的岩芯采取率可以达到99%甚至更高. 需要指出的是，部分岩芯在钻进过程中由于受到的扰动较大以及由于地压释放而发生回弹，从而使岩芯发生拉长现象，一个回次进尺2 m中的岩芯提到地表时岩芯的长度可以达到2.5 m甚至更长，但这个回次的岩芯采取率也不能大于100%.

现行技术标准对细砂、中砂、粗砂和砾石层岩芯采取率的要求是很低的（表1），这不是由于钻孔联合地质剖面探测本身不需要细砂、中砂、粗砂和砾石层较高的岩芯采取率，而主要是由于常规钻探难以取得这些砂层和砾石层的较高岩芯采取率. 要取得较高的细砂岩芯采取率，就需要全孔连续采用单动三重管取土器来采集岩芯；要取得较高的中砂、粗砂和砾石岩芯采取率，就需要全孔连续采用双动三重管取土器来采取岩芯；这样就需要大幅度地增加钻孔施工成本和施工时间. 采用小采样间距（采样间距0.05 m）测井等岩土原位测试技术，在钻孔施工刚刚终孔后，立即在钻孔内开展测井工作，获得自然伽玛、自然电位、侧向电阻率、双收时差曲线等与深度关系曲线等测井结果，可以对钻孔内岩土进行较准确的岩性分层，从而弥补钻探中砂层和砾石层岩芯采取率低的一些不足.

1.5   地层分层（地质单元层）界面深度

将单个钻孔中岩性、地质成因和形成年龄相同的岩芯划为同一个地层分层（地质单元层）. 地层分层上界面和下界面深度数据是钻孔联合地质剖面探测中的非常重要的数据，是进行地层（分层）对比分析、确定断层及其上断点位置、断层活动性参数、断层性质和断层面产状的基础性数据. 在单个回次岩芯中的地层分层上界面和下界面深度数据测量误差应小于0.01 m，地层分层上界面和下界面深度数据累计误差应小于其深度的0.2%.

为了准确获得地层分层界面深度数据，需要做好下列工作：（1）地层分层数据要由现场技术人员亲自通过测量钻孔内钻杆、岩芯管（或取土器）长度等数据来获得每个回次进尺中岩芯的最下部处的深度数据，据此来测量地层分层数据；而不是通过询问机长等钻机操作人员来获得岩芯深度数据；（2）现场技术人员要紧盯提钻过程，在提钻过程中有没有掉岩芯?如果有掉岩芯的情况，应由经验丰富的现场技术人员对该钻提出的剩余岩芯的深度以及下一个回次中的岩芯的深度进行校正；（3）现场技术人员要紧盯岩芯摆放到岩芯箱的全部过程，要确保每小段岩芯的上下方向正确，要确保岩芯箱中所有小段岩芯的上下位置顺序正确；严禁把某小段岩芯的上下方向放反，严禁把岩芯箱中某小段岩芯与其相邻岩芯的上下位置顺序放错；（4）对存在拉长现象的岩芯，应由经验丰富的现场技术人员在现场对地层分层数据采用等比例缩小等方法进行校正；（5）地层分层数据的误差一般随着钻探单个回次进尺的增大而增大，因此，应确保钻探每个回次进尺小于2 m；对中粗砂和砾石，回次进尺宜小于1 m；（5）通过测量钻孔中钻杆的斜度对每个回次进尺中的岩芯深度数据进行校正；（6）通过钻孔孔口地表高精度水准测量等工作来获得高精度的各个钻孔孔口高差数据，并对各个地层分层界面高程（或标高）数据进行校正；（7）对淤泥等软土、中粗砂和砾石层宜采用小采样间距电法测井来辅助划分地层；对淤泥等软土还可以采用双桥静力触探来辅助划分地层；（8）同一条钻孔联合地质剖面中的所有钻孔，应由同一个钻孔班组（同一名钻机机长）使用同一台钻机进行钻孔和取芯，并由同一名经验丰富的现场技术人员以相同的地层分层标准来进行地层划分和地质编录.

2   钻孔布设及其施工顺序

岩土工程勘察、地震工程地质勘测等工作中的钻孔布设（钻孔位置设计）完成后，除了场地施工障碍等原因之外，基本不用调整钻孔位置，钻孔施工也无先后顺序的要求. 与其不同的是，钻孔联合地质剖面探测中的钻孔布设和施工强调动态调整，是一种动态设计和信息化施工，前面的钻孔施工完成后，需要依据其钻探结果才能够较合理地布设下一个钻孔的位置和孔深.

2.1   经典的对折法钻孔布设与施工

《活动断层探查 钻探》DB/T 92—2022推荐采用对折法（雷启云等，2011）钻孔实施顺序. 图3a是《活动断层探查 钻探》DB/T 92—2022附录A中的对折法钻孔布设步骤的综合简化示意图，并补充了钻孔间距示意数据. 图3a可以代表经典的对折法钻孔布设方式. 在图3a中，以浅层地震勘探给出的断层上断点在地表的垂直投影点（ZK3钻孔处）为中心，一般是沿着浅层地震勘探测线向断层上断点在地表的垂直投影点两侧各延伸约45 m处布设ZK1、ZK2钻孔，并先施工ZK1、ZK2钻孔；依据ZK1、ZK2钻孔结果判断隐伏断层位于ZK1、ZK2钻孔之间之后，再在ZK1、ZK2钻孔中间布设和施工ZK3钻孔；依据ZK1、ZK2、ZK3钻孔结果判断隐伏断层位于ZK1、ZK3钻孔之间之后，再在ZK1、ZK3钻孔中间布设和施工ZK4钻孔；依次类推，分别依次布设和施工ZK5、ZK6、ZK7钻孔. 这时，可以确定隐伏断层的上断点位于ZK6、ZK7钻孔之间，ZK6、ZK7钻孔间距为3 m，隐伏断层下盘至少有ZK1、ZK5、ZK7等三个钻孔，隐伏断层上盘至少有ZK4、ZK3、ZK2等三个钻孔，图3a的钻孔联合地质剖面满足现行技术标准对钻孔个数和钻孔间距的要求. 图2中的钻孔联合地质剖面是采用经典对折法布设钻孔和施工的一个实例，其施工的先后顺序为：ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK8，为了使判别ZK4、ZK6钻孔之间断层的运动性质的理由更加充分，在ZK4、ZK6钻孔间距（5.9 m）满足现行规范要求的情况下又实施了ZK7钻孔.

图  3  钻孔联合地质剖面探测中钻孔布设步骤示意图

Figure  3.  Schematic diagram of drilling layout steps in joint drilling geological section surveys

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2.2   稍有变动的对折法钻孔布设与施工

在图3a中，当ZK2钻孔及其左侧一定范围存在建构筑物或其它阻碍钻孔施工的障碍物时，ZK1钻孔仍然布设在原位置，可以将ZK2钻孔布设在障碍物的左侧，如图3b所示，ZK1钻孔、ZK2钻孔与浅层地震勘探给出的上断点在地表的垂直投影点之间的距离分别为45 m、25 m，类似地，仍然是先施工ZK1、ZK2钻孔，根据先完成的钻孔结果进行判断隐伏断层位置后，再依次分别布设和施工ZK3、ZK4、ZK5、ZK6、ZK7钻孔. 其中，将ZK7钻孔布置在ZK3和ZK4钻孔之间，是为了保障隐伏正断层上盘的下部地层（例如标志层B3）中至少有3个钻孔；如果隐伏正断层倾角较小，ZK7钻孔穿透隐伏正断层面而进入断层下盘，就需要考虑在ZK3、ZK7钻孔之间再布置一个ZK8钻孔来保障隐伏正断层上盘的下部地层中至少有3个钻孔. 这时，可以确定隐伏断层的上断点位于ZK4、ZK6钻孔之间，图1b的钻孔联合地质剖面满足现行技术标准对钻孔个数和钻孔间距的要求.

图3a、3b示意的是隐伏断层实际位置（钻探之前未知）位于地球物理勘探（浅层地震勘探）地质解释的断层位置的左侧的例子.

如果隐伏断层实际位于物探给出的断层的右侧，仍然可以与图3b那样先布设ZK1、ZK2钻孔，如图3c所示，ZK1、ZK2钻孔之间间距约70 m，在完成ZK1、ZK2钻孔之后没有发现隐伏断层，可以在距离ZK2钻孔右侧约20 m之处布设并施工ZK3钻孔，再依次分别布设和施工ZK4、ZK5、ZK6、ZK7钻孔. 其中，将ZK7钻孔布置在ZK3和ZK4钻孔之间，也是为了保障隐伏正断层上盘的下部地层中至少有3个钻孔；如果将ZK7钻孔布置在ZK4和ZK5钻孔之间，由于ZK4与ZK5钻孔之间的距离较小，当隐伏正断层倾角较小时，就不能保障隐伏正断层上盘的下部地层中也至少有3个钻孔. 这时，可以确定隐伏断层的上断点位于ZK5、ZK6钻孔之间，图3c的钻孔联合地质剖面满足现行技术标准对钻孔个数和钻孔间距的要求.

2.3   对折法与追踪法相结合的钻孔布设与施工

在钻孔联合地质剖面探测施工中，如果按照图3c的布设方式完成ZK1、ZK2、ZK3钻孔（ZK1、ZK3钻孔之间间距约100 m）之后，仍然没有发现隐伏断层，如图3d所示，这说明浅层地震勘探给出的隐伏断层及其上断点的位置误差偏大，这时就需要对浅层地震勘探数据进行重新处理和地质解释，结合附近地质地貌等资料来进一步综合分析隐伏断层的可能位置，并采用追踪法来布设下一个钻孔位置. 例如，通过进一步综合分析推断隐伏断层可能位于ZK3钻孔的右侧，就可以先在ZK3钻孔的右侧约30 m处布设并施工ZK4钻孔，发现隐伏断层位于ZK3、ZK4钻孔之间之后，就可以依次布设和施工ZK5、ZK6、ZK7钻孔. 其中，将ZK7钻孔布置在ZK4和ZK5钻孔之间，还是为了保障隐伏断层上盘的下部地层中至少有3个钻孔. 这时，可以确定隐伏断层的上断点位于ZK3、ZK5钻孔之间，图3d的钻孔联合地质剖面满足现行技术标准对钻孔个数和钻孔间距的要求.

需要说明的是，图3a和图3b中的前2个钻孔（ZK1、ZK2）、图3c中的前3个钻孔（ZK1、ZK2、ZK3）、图3d中的前4个钻孔（ZK1、ZK2、ZK3、ZK4）的深度应施工深一些. 在分析前面这些钻孔资料能够确定隐伏断层的上断点埋深的条件下，当上断点埋深较浅时，为了适当减少钻探工作量（节约经费和工期），后序施工的钻孔的深度可以适当变得浅一些，但所有钻孔深度都应满足现行技术标准要求. 当然，笔者倾向于不减少后序施工的钻孔深度，这样可以获得更加翔实的第一手岩芯实物资料.

2.4   求取隐伏断层产状的钻孔布设与施工

需要指出的是，图3中的4种钻孔布设例子都是将钻孔布设在一条横跨隐伏断层的直线（浅层地震勘探测线）上，主要适用于对隐伏正断层或者逆断层的探测. 由于钻探之前难于精确确定隐伏断层的走向，布设的钻孔联合地质剖面线与隐伏断层走向线难于做到相互垂直，因此，钻孔联合地质剖面探测结果可以获得隐伏倾滑断层的视走向、视倾向（而不是隐伏倾滑断层的走向、倾向）；可以获得隐伏倾滑断层的视倾角的数值范围，隐伏倾滑断层两侧的钻孔间距（如图3a中ZK4、ZK7之间的距离）越小，视倾角的数值范围越小. 只有当钻孔穿越隐伏断层面并获得含有隐伏断层面的岩芯时，才能获得隐伏断层面的倾角.

为了获得隐伏倾滑断层的走向、倾向和倾角数据，就需要对钻孔联合地质剖面中将钻孔全部布设在同一条直线上的这种钻孔常规布设方式进行改进. 在钻孔常规布设方式下，当有2个钻孔钻穿同一个断层面时，就可以在这2个钻孔所在直线之外再布设1个钻孔，使其与前2个钻孔在水平面上呈三角形分布. 当呈三角形分布的3个钻孔钻穿同一个断层面时，就可以通过计算获得这个隐伏断层面的倾角、倾向和走向（贺为民，2022）.

3.   基于钻探岩芯的断层识别的不确定性

《活动断层探察 钻探》（DB/T 92—2022）指出，断层识别的直接标志有：（1）钻遇断层面、断层破碎带；（2）排除古地形影响因素，同层位地层或等时面在2个以上钻孔间的埋深存在差异；（3）排除水平相变因素，相邻2个钻孔之间地层的颜色、岩性、沉积结构、层序、分层厚度、埋藏深度等存在差异. 断层识别的间接标志有：（1）下降盘沉积层增厚、增多，上升盘同层位地层减薄或缺失；（2）相邻2个钻孔间古土壤层不等同发育；（3）同层位地层或等时面在2个以上钻孔之间的落差随时代变老而增大；（4）标志性地层在上盘或下盘出现缺失.

在钻孔联合地质剖面探测工作中，钻遇断层面是识别断层的最直接和最可靠的证据. 由于常规采用的岩芯管钻进施工对岩芯的扰动较大，在全新统和上更新统中一般不易通过钻探获得含有断层面（带）的岩芯；在钻孔岩芯中发现的断层面常常位于中更新统和下更新统（具有一定胶结程度）以及前第四系之中. 为了在钻孔岩芯中能够识别出断层面，首先是确保钻探质量，使岩芯能够保持原状结构和构造；再者，在刮削岩芯表面泥浆的过程中，也不要扰动岩芯，最好把岩芯刮削成干净的圆柱状；之后，要仔细观察全部的岩芯，不能遗漏任何一小根（段）岩芯.

一般地，基岩岩芯中断层破碎带易于识别. 但是，由于全新统和上更新统其本身就是松散堆积物，因此，在钻探岩芯中，辨别全新统和上更新统之中的断层破碎带是比较困难的. 在具有一定胶结程度的中更新统和下更新统钻探岩芯中，可以获得断层破碎带的岩芯，但由于钻探的扰动也可以使完整地层的岩芯变得破碎，因此，中更新统和下更新统中钻探岩芯的断层破碎带的识别存在一定的不确定性.

在新构造活动强烈的地区，古近系、新近系往往呈倾斜层状. 在这些地方钻探岩芯中的“斜面”往往不是断层面，在这些地方辨别岩芯中的断层面也是比较困难的，存在一定的不确定性.

在钻孔联合地质剖面探测中，钻遇断层面的钻孔联合地质剖面毕竟属于少数，许多钻孔联合地质剖面中的断层识别主要依靠地层对比. 因此，在野外现场精细和精准划分地层是核心工作. 首先，准确识别和划分同层位地层. 一般地，在野外将不同钻孔中岩性、颜色、光泽、包含物、结构、构造、矿物成分、固结程度、胶结程度、上下层接触面性质等相同的地层分层（见1.5节）初步视为同层位地层（当然，有测年数据时还要进行地层年龄比对；还要收集标准钻孔、区域第四纪地质等资料进行对比）. 再者，将特征明显、分布稳定、便于识别对比的同层位地层作为标志性地层. 在钻孔联合地质剖面中，同层位地层划分得越细致，识别出的标志性地层越多，判别出的断层越可靠. 在具体分辨同层位地层和断层时，应从下到上和从上到下对整个剖面的所有岩芯的地层分层反复进行琢磨和研判. 断层的判别还应遵守下层的断距一般大于或者等于上层的断距（即不小于上层的断距）的原则.

在山区、丘陵区、山前坡洪积区、河谷阶地区、黄土区等地区的钻孔联合地质剖面探测场地，有时很难排除古地形、水平相变等因素对同层位地层的埋深、厚度（缺失时厚度为0）、岩性、颜色、沉积结构、层序的影响. 因此，在这些地区依靠地层对比来识别断层存在一定的不确定性.

即使在平原地区，由于古河道变迁等因素，一些局部地层的堆积也不一定呈水平层状. 在这些地区的岩土工程勘察工作中的工程地质剖面图上（钻孔间距一般小于30 m），常常可以看到地层（工程地质单元层）厚度的变化（含尖灭或缺失）、岩土透镜体、以及同深度地层在岩性、颜色等方面的变化. 因此，在平原地区依靠钻孔岩芯中地层对比来识别断层也存在一定的不确定性.

如果钻探质量不高，岩芯采取率偏低，地层分层（地质单元层）及其界面埋深数据误差偏大，那么在钻孔联合地质剖面中就会看到同层位地层忽高忽低，杂乱无章，而其中的标志性地层很少甚至找不到标志性地层，这时，就很难通过地层对比来识别断层. 通过保障钻探质量，在钻孔中能够找到比较丰富的标志性地层，可以提高钻孔联合地质剖面中识别断层的准确性.

在钻孔联合地质剖面中，如果某条断层仅仅位于2个钻孔之间，断层没有穿越钻孔，那么判别这条断层是正断层、逆断层还是走滑断层就存在一定的不确定性. 这时就需要结合浅层地震勘探、地质地貌、新构造、地应力场等其它资料来综合分析.

为了提高主要依靠地层对比来识别钻孔联合地质剖面中断层的可靠性，在尽量排除古地形、水平相变等因素外，还应着力减少钻探对岩芯的扰动、提高岩芯采取率、适当增加钻孔数量（例如上断点两侧的2个相邻钻孔间距控制在2～3 m）和钻孔深度（在第四系厚度不大（< 80 m）时应钻穿第四系），并充分利用浅层地震勘探、地质地貌、新构造、地应力场等其它资料.

4.   结　语

在钻孔联合地质剖面探测工作中，现行技术标准对钻孔岩芯采取率、钻孔深度、钻孔间距的要求是最低要求. 为了获得高质量的钻孔联合地质剖面，必须提高钻孔岩芯采取率和地层划分精度；对隐伏逆断层探测，还应增加钻孔深度和缩小钻孔间距.

钻孔联合地质剖面探测技术是一种入门看似容易但要做好绝非易事的技术. 在钻孔联合地质剖面探测施工中，钻孔布设强调动态设计，需要现场技术负责人根据已完成的钻探结果等现场最新施工信息资料并结合相关地质和地球物理资料进行快速正确地分析研判，甄别出隐伏断层识别中的不确定性因素，并对下一步的钻孔位置（钻孔间距）、钻孔深度、样品采集等等一系列工作做出合理布置. 现场技术负责人还要带领现场技术人员和钻机人员着力提高岩芯采取率，减少钻探对岩芯的扰动，严格按照上下顺序摆放岩芯，细致地观察岩芯，全面地编录岩芯，精准地对岩芯进行地层划分和测量分层界面埋深，精心地采集年龄样品，认真地拍摄岩芯照片. 因此，钻孔联合地质剖面探测施工是基于动态设计的信息化施工，现场技术负责人和施工现场技术管理在钻孔联合地质剖面探测工作中起着重要作用.

致谢

衷心感谢两位匿名审稿专家对本文提出的宝贵修改意见. 谨以拙作纪念张先康先生！