Геология

Навигация

 
 
 
 


 

Все для геолога. Камни, минералы, полезные ископаемые, горные породы.

 
Сила тяжести и гравитация: Сила тяжести и гравитация. Часть 1.

В данной главе мы рассказываем о гравиметрии — об изучении силы тяжести Земли для решения геологических задач (гравитас — по латыни тяжесть). Это очень эффективный и во многом похожий на магниторазведку вид геофизических исследований.

Мы еще вернемся к вопросу о сходстве указанных методов, тем более что оно позволяет нам сократить рассказ о гравиметрии, а пока отметим, что поле силы тяжести подобно магнитному во многих отношениях не познано; при изучении его физики столкнулись с многими "тайнами", которые предстоит разгадать.

 



Сила тяжести и гравитация: Сила тяжести и гравитация. Часть 2.

Сейчас в нашем распоряжении имеются гравиметры разного типа, в том числе и специальные — для скважинной, шахтной, морской гравиметрии и даже для аэрогравиметрических измерений. А между тем измерение ускорения свободного падения на движущемся или качающемся носителе очень сложно. Ведь самолет или корабль, на котором установлен гравиметрический прибор, все время подвергается ускорениям иного происхождения, и от их влияния нужно освободиться. Следует сказать, что разработка и изготовление таких точных приборов, как кварцевые гравиметры, — дело исключительно сложное. Для этого необходимо иметь высочайшую подготовку в области теории, технологии, материаловедения, нужно манипулировать тончайшими нитями, покрытиями, сложной оптикой, вакуумными изделиями. Здесь речь идет о долях микрометров и миллиграммов. Кварцевый, да и любой другой точный гравиметр — подлинное чудо техники.

 



Ядерная геофизика.: ГЕЛИЙ И ЯДЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА. Все минералы радиоактивны.

В.И. Вернадский писал, что можно и нужно говорить о новой науке — о радиогеологии, науке о радиоактивных свойствах нашей планеты, о происходящих в ней, ей свойственных, особых радиоактивных явлениях. Радиоактивность — свойство атомных ядер отдельных элементов самопроизвольно переходить в атомные ядра других элементов, разрушаясь по определенным законам. Эти свойства проявляются у ядер, содержащих большое число протонов. Такие ядра неустойчивы и распадаются. Особенно интенсивен распад у элементов с порядковыми номерами в таблице Менделеева, равными или превышающими 92, т. е. начиная с урана. При переходе в другие элементы наблюдаются ядерные излучения, которые в природе являются признаком наличия радиоактивных элементов.

 



Ядерная геофизика.: ГЕЛИЙ И ЯДЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА. Часть 2.

Создание по инициативе В.И. Вернадского и П.Н. Тверского радиометрических методов поисков месторождений в нашей стране относится к 20-м гг. нашего столетия. В этой работе приняли участие как физики, так и геологи. Предназначены эти методы для поисков радиоактивных, особенно урановых руд, а также для геологического картирования горных пород с различными радиоактивными свойствами и основаны на выявленных закономерностях радиоактивного распада. Известно, что альфа-частицы легко экранируются даже листом тонкой алюминиевой фольги и представляют собой положительно заряженные ядра атома гелия: бета-частицы являются потоком электронов, от которых можно защититься тонкой алюминиевой пластиной толщиной 0,5 см, а гамма-излучение обладает самой большой проникающей способностью, но не несет электрических зарядов и представляет собой очень короткие электромагнитные волны. Длина волны гамма-излучения, испускаемого естественными радиоактивными элементами, лежит в диапазоне 1,2-10~8 — 4,7-10-11.

 



Ядерная геофизика.: ГЕЛИЙ И ЯДЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА. Часть 3.

А теперь поговорим о недрах и космических лучах, о том, как космические лучи помогают определять плотность горных пород без отбора образцов, в естественном залегании. Космические лучи больших энергий попадают в землю, проникают в нее на значительные глубины — сотни метров и более. Чем плотнее горная порода, тем сильнее поглощаются ею космические лучи. Поэтому, если поместить прибор, позволяющий регистрировать интенсивность космических лучей, в горной выработке, можно получить представление о плотности перекрывающих выработку пород. С помощью космических лучей можно выделить более и менее плотные породы. Знание плотности пород облегчает интерпретацию гравиметрических аномалий.

Радиоактивные минералы, которые находятся в Земле, имеют гамма-излучение. Из табл. 3 видно, что радиоактивность базальтов, гранитов, нефти значительно различается. Это используется в практике поисковых работ.

 



Сверхглубокие скважины: СВЕРХГЛУБОКИЕ СКВАЖИНЫ. Часть 1.

В научно-фантастическом романе А.Н. Толстого "Гиперболоид инженера Гарина" инженер Гарин пытался добраться до золота Оливинового пояса, расположенного глубоко в недрах, с помощью гиперболоида, выжигающего отверстие в Земле. Сегодня еще нет такого устройства и для изучения недр по-прежнему широко используется бурение. В Кольской сверхглубокой скважине были выполнены физические наблюдения. Человек не может спуститься с прибором в скважину как в шахту. Поэтому в сверхглубокой скважине был проведен каротаж. Название каротаж происходит от французского слова "карот",что значит "морковка". На морковку похож столбик горной породы — керн, поднятый из скважины при бурении. Скважинные снаряды имеют вид трубок, начиненных различными датчиками характеристик физических полей: напряженности электрического или магнитного, радиоактивного, акустического, теплового полей.

 



Сверхглубокие скважины: СВЕРХГЛУБОКИЕ СКВАЖИНЫ. КАРОТАЖ. Часть 2.

Например, электрический каротаж состоит в измерении вдоль скважины удельного электрического сопротивления. Теория электрического каротажа была разработана В.А. Фоком, Л.М. Алытным, А.И. Заборовским и С.Г. Комаровым. Слово "каротаж" кажется многим недостаточно точно отражающим суть дела, поэтому часто используется название "геофизические методы исследования скважин", или "промысловая геофизика". Установка, применяемая в каротаже, в принципе не отличается от той, которая используется при наземных съемках для изучения удельных сопротивлений, и рассмотрена в разделе об электромагнитных волнах, просвечивающих недра. Но по конструкции выполнена она иначе — размещена в гильзе, предназначенной для спуска в скважину. Аппаратура для измерения напряжения и силы тока находится на поверхности земли (рис. 10).

 



Сверхглубокие скважины: СВЕРХГЛУБОКИЕ СКВАЖИНЫ. Часть 3.

Сверхглубокая скважина СГ-3 внесла поправки в температурный градиент. С поверхности Землю нагревает Солнце, а внутри проявляется собственное тепло Земли. Его давно стали замечать в шахтах, скважинах и горячих источниках вод. Температура — первый физический параметр, исследованный по скважине. Ученые считают, что в среднем температура поднимается на 1 °С через каждые 33 м глубины. Выясняли этот факт долго. В 1744 г. М. В. Ломоносов в своем труде "О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном" отметил повышение температуры в рудниках в зависимости от земного и солнечного тепла и высказал соображения о влиянии земного | тепла на геологические процессы. Люди сталкивались и с многолетней мерзлотой, и с горячими источниками в удаленные от нас годы и века. В 1731 г. СП. Крашенинниковым была измерена температура воды в источниках на Камчатке. В 1768 г. П.С. Паллас, измеряя температуры в нефтяных источниках Поволжья, открыл связь подземного тепла с составом пород и показал тем самым возможность расчленения геологических слоев разреза по данным наблюдений температуры.

 



Все для геолога. Камни, минералы, полезные ископаемые, горные породы.