قابلية الصخور للحفر وتصنيف صلابتها
تشير قابلية الحفر إلى مقاومة الصخور للاختراق والتفتت أثناء الحفر، وهي مؤشر على كفاءة الحفر. تُعدّ قابلية الحفر سمة مركبة تعكس العديد من الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للصخور، وتُستخدم كمقياس أساسي لصعوبة الحفر. وعادةً ما تُعبّر عنها بمعدل الاختراق (متر في الساعة). وباستخدام هذا المقياس، تُقسّم قابلية حفر الصخور عادةً إلى اثنتي عشرة درجة.
نظراً لاختلاف الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لأنواع الصخور المختلفة، فإنها تؤثر على سرعة الحفر بطرق متباينة. في ظل ظروف تقنية محددة، تُعرف سرعة الحفر المقاسة لنوع معين من الصخور بقابلية الحفر، أي مدى سهولة تفتيت الصخر بواسطة مثقاب الحفر.
درجات قابلية الحفر باستخدام الحفر اللبي
الدرجة الأولى: تربة رخوة للغاية وناعمة للغاية - المواد النموذجية: طمي ثانوي، تربة حمراء ثانوية، رمل ناعم للغاية خالٍ من الحصى أو الفتات، تراب دياتومي، طبقات من الخث والدبال خالية من جذور النباتات. معدل الاختراق: 7.50 متر/ساعة؛ طول الرحلة الواحدة: 2.80 متر/رحلة.
الدرجة الثانية: مواد لينة مفككة - مواد نموذجية: طبقات اللوس، طبقات التربة الحمراء، الخث الناعم، التربة الطينية والرملية التي تحتوي على 10-20% من الحصى أو الحجارة الصغيرة، التربة اللينة من نوع الكاولينيت، طبقات الدبال مع جذور النباتات. معدل الاختراق: 4.00 متر/ساعة؛ طول الرحلة الواحدة: 2.40 متر/رحلة.
صخور لينة من الدرجة الثالثة - مواد نموذجية: طفلة متأثرة بشدة بالتجوية، أردواز، فيليت، وشيست؛ طبقات رملية ضعيفة التماسك؛ تربة رملية تحتوي على حوالي 20% من الحصى/الأحجار الصغيرة؛ تربة طينية تحتوي على حوالي 20% من شوائب كلسية أو عقدية؛ تربة جبسية؛ مارل؛ شيست التلك؛ حجر جيري كوكينا؛ ليجنيت وفحم بيتوميني. معدل الاختراق: 2.45 متر/ساعة؛ طول الرحلة: 2.00 متر/رحلة.
الدرجة الرابعة: صخور لينة قليلاً - المواد النموذجية: طفل، طفل رملي، طفل زيتي، طفل كربوني، طفل كلسي، طبقات متداخلة من الحجر الرملي والطفل؛ مارل كثيف نسبياً، حجر رملي طيني؛ حجر جيري ودولوميت ضخم؛ صخور حاملة للأوليفين شديدة التجوية وصخور أوليفينية؛ سربنتينيت وصخور فوسفاتية؛ طبقات فحم متوسطة الصلابة؛ ملح صخري؛ جبس بلوري؛ طبقات كاولين؛ حجر طيني طفّي؛ طبقات رملية متجمدة حاملة للماء. معدل الاختراق: 1.60 متر/ساعة؛ طول الرحلة: 1.70 متر/رحلة.
الدرجة 5: صخور صلبة قليلاً - المواد النموذجية: طبقات من الحصى والزلط والصخور الكبيرة؛ طبقات من الصخور المتراكمة/المنقولة؛ أردواز طيني؛ شيست سيريسيت-كلوريت؛ فيليت وشيست؛ حجر جيري بلوري ناعم الحبيبات؛ رخام؛ حجر رملي ناعم نسبيًا؛ سربنتينيت؛ صخر أوليفين نقي؛ بورفيري هورنبلندي متجوّف وديوريت؛ فحم بيتوميني صلب وأنثراسيت؛ طبقات من الرمل الخشن والحصى المتجمدة؛ تربة متجمدة. معدل الاختراق: 1.15 متر/ساعة؛ طول الرحلة: 1.50 متر/رحلة.
صخور متوسطة الصلابة من الدرجة السادسة (المجموعة أ) - مواد نموذجية: الكلوريت، الميكا، شيست السيريسيت؛ الفيلليت، الشيست؛ الحجر الجيري قليل التسيليكات؛ الصخور الحاملة للكالسيت؛ الشيست الأخضر؛ الكونغلوميرات الكلسية؛ الحجر الرملي الفلسباثي، الحجر الرملي الكوارتزي، ديوريت الكوارتز، بورفيري الهورنبلند؛ البيروكسينيت، الجابرو؛ طبقات الحصى المتجمدة. معدل الاختراق: 0.82 متر/ساعة؛ طول الرحلة الواحدة: 1.30 متر/رحلة.
صخور متوسطة الصلابة من الدرجة 7 (المجموعة ب) - مواد نموذجية: كوارتز، هورنبلند، أردواز مؤكسد يحتوي على الميكا؛ فيليت وشيست مع تسييل طفيف؛ حجر رملي كوارتزي فلسباري؛ ديوريت كوارتزي؛ بورفيري فلسبار صودي ضعيف التسييل؛ ديوريت؛ بورفيري هورنبلند؛ طبقات من الحصى والصخور الصغيرة؛ جرانيت خشن الحبيبات متأثر بالتجوية بشكل طفيف، سيانيت، صخور بورفيرية، جابرو وصخور نارية أخرى؛ حجر جيري سيليسي وحجر جيري يحتوي على الصوان. معدل الاختراق: 0.57 متر/ساعة؛ طول الرحلة: 1.10 متر/رحلة.
الدرجة 8 صخور صلبة (المجموعة أ) - مواد نموذجية: شيست السيريسيت المتصلب، والفيليت، والشيست، والنيس؛ والشيست الأخضر؛ والصخور الكربوناتية الحاملة للكوارتز؛ والصخور الباريتية الحاملة للكوارتز؛ والكوارتزيت مع الماغنيتيت/الهيماتيت؛ والكونغلوميرات الكلسية؛ والبازلت، والدوليريت، والأنديزيت، والصخور الغنية بالبيروكسين؛ وبورفيري الكوارتز-الأنديزيت؛ وبورفيري الفلسبار الصودي متوسط الحبيبات وبورفيري الأمفيبول؛ والأحجار الرملية الكوارتزية والفلسباثية دقيقة الحبيبات والمتصلبة بالسيليسيا؛ وكتل الحجر الجيري الصواني؛ والجرانيت المتجوّف قليلاً، والنيس الجرانيتي، والبيغماتيت، والديوريت، والجابرو، إلخ. معدل الاختراق: 0.38 متر/ساعة؛ طول الرحلة: 0.85 متر/رحلة.
صخور صلبة من الدرجة التاسعة (المجموعة ب) - مواد نموذجية: أردواز عالي التسيليكا، فيليت، حجر جيري وحجر رملي؛ جرانيت خشن الحبيبات، جرانيت ديوريت، نيس، سيانيت؛ ديوريت كوارتزي متجوّف قليلاً، جرانيت بيغماتيتي، توف سيليكاتي، توف طيني مع الكلوريت/السيريسيت، كوارتزيت ناعم الحبيبات، حجر جيري فوسفاتي صواني، بيغماتيت. معدل الاختراق: 0.25 متر/ساعة؛ طول الرحلة: 0.65 متر/رحلة.
الدرجة 10: صخور شديدة الصلابة (المجموعة أ) - المواد النموذجية: جرانيت ناعم الحبيبات، جرانيت ديوريت، نيس جرانيتي، ريوليت، ميكروجرانيت، كوارتز ديوريت، كوارتز-صودي فلسبار بورفيري، كوارتز بيغماتيت شديد الصلابة، صخور صوانية. معدل الاختراق: 0.15 متر/ساعة؛ طول الرحلة الواحدة: 0.50 متر/رحلة.
الدرجة 11: صخر شديد الصلابة (المجموعة ب) - المواد النموذجية: صخور حاملة للكوروندوم، كوارتزيت، يشب، كوارتز كثيف، أرجيلليت غني بالحديد هو أصلب أنواع الصخور، شيست متصلب من نوع جاسبيرويد، صوان. معدل الاختراق: 0.09 متر/ساعة؛ طول الرحلة الواحدة: 0.32 متر/رحلة.
الدرجة 12: صخور شديدة الصلابة - المواد النموذجية: كوارتزيت غير متأثر بالعوامل الجوية، كثيف للغاية، جاسبر، هورنفيلس، صخر بيروكسين-كوروندوم صودي نقي؛ كوارتز، صوان، جاسبر. معدل الاختراق: 0.045 متر/ساعة؛ طول الرحلة الواحدة: 0.16 متر/رحلة.
