Использование глубоководного бурения для решения геологических задач
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
), который в начале объединял несколько океанографических институтов США, а в настоящее время включает также многочисленные научные организации из двух десятков стран. Помимо США, главного держателя "акций" и владельца бурового судна "Гломар Челленджер", в проекте участвовали и делали финансовые взносы ФРГ, Франция, Англия, Япония и СССР. CCCР был участником этого объединения в общей сложности около десяти лет, но по разным причинам дважды прекращал свое участие. В начале работы велись в рамках международного проекта глубоководного бурения (Deep Sea Drilling Project), а с 1985 года и до настоящего времени реализуются в рамках новой программы океанического бурения. Она осуществляется с помощью нового более совершенного бурового судна "ДЖОИДЕС-Резолюшн" ("JOIDES Resolution"), названного в честь американского парусника, на котором Джеймс Кук совершил кругосветное путешествие. (Басов, 2001).
В послевоенные годы дно Мирового океана интенсивно изучалось и другими геофизическими и геологическими методами, в частности, путем картирования дна при помощи глубоководных спускаемых и управляемых аппаратов, драгирования, фотографирования, сейсмического и магнитного профилирования и т.д. (Пейве, 1982). Эти работы стимулировались не только интересами большой науки, но и практическими задачами изучения минеральных ресурсов. И проект глубоководного бурения с самого начала был направлен также на возможную общую оценку перспектив, прежде всего нефтегазоносности, Мирового океана.
А теперь чуть подробнее о первых экспедициях "Гломар Челленджера". Этот корабль был относительно невелик по размерам - 11 тыс. т водоизмещением. На его палубе было размещено свыше 7 тыс. погонных метров буровых труб, на такую примерно глубину и могло производиться бурение, включая, конечно, слой воды. "Гломар Челленджер" имел много уникальных технических приспособлений для бурения в океане. Помимо того, что на нем впервые были применены весьма совершенные средства навигации, судно было оснащено системой, позволявшей удерживать его в одной точке в ходе бурения. Для этого на дно океана опускался ультразвуковой буй, на который были нацелены гидрофоны, находящиеся под судном. От них информация о смещении судна поступала в компьютер, который подавал команду четырем подруливающим устройствам, находящимся в носовой и кормовой частях судна. Судно имело также стабилизирующее устройство, предохраняющее буровые трубы от разрыва при качке. С начала бурения в августе 1968 г. по октябрь 1980 г. во время 75 рейсов пробурено 878 скважин в 532 районах морей и океанов. Наибольшее проникновение в породы дна - 1741 м при глубине в этом месте 3900 м. (Пейве, 1982).
Технологические знания, полученные в ходе осуществления глубоководного бурения, развитие буровой техники и конструирование разнообразных приборов в процессе исследований достигли большого совершенства. В скважинах проводился не только стандартный каротаж (звуковой, плотностный, индукционный, нейтронный, гамма - и др.), но и различные эксперименты, например по изучению сейсмических явлений. Применение гидравлического керноотборника, позволяющего извлекать 90% слабо разрушенного керна, привлекло внимание не только геологов, но и других специалистов. Выяснилось также, что возможно повторное вхождение в ствол скважины и получение таким образом данных длительных наблюдений. Все это позволило усовершенствовать технологии и проводить современное глубоководное бурение на более высоком уровне.
глубоководное бурение геологический исследование
Глава 2. Объекты изучения, цели и задачи глубоководного бурения
Основная цель морской геологии и геофизики - понять структуру Земли под океанами, последовательность и характер процессов, которые формировали морское дно, а также историю Мирового океана в целом. Соответственно, главный объект исследования - океаническая кора, причем, не только ее осадочный слой, но и строение фундамента. Разумеется, цель весьма глобальна, но пусть это вас не смущает, ведь именно в ходе рассмотрения таких основополагающих вопросов, решается множество прикладных и весьма ценных задач, как то поиск полезных ископаемых или уточнение возрастных границ отложений Мирового океана.
Специфика объекта исследования требует и соответствующих методов изучения. В первую очередь для проведения работ в океане требуются суда. Во-вторых, если не привлекается специальная техника (батискафы, подводные лодки и т.п.), то необходима методика дистанционного отбора проб с поверхности воды. Ну и в-третьих, океан представляет собой единую геохимическую систему, что необходимо учитывать при анализе полученных данных.
Глубоководное бурение в таких исследованиях занимает особое место, ведь только так геологи могут получить достоверную информацию о строении дна. Как правило, в процессе бурения решаются следующие геологические задачи:
Расчленение геологического разреза и выяснение строения коры. Это базовая задача. Ее решение важно в первую очередь для науки, ведь именно так можно точно определить возраст отложений, восстановить седиментационные процессы и их последовательность. А также выяснить, какие особенности имеет океаническое дно, к примеру, срединные океанические хребты. С практической точки зрения, благодаря точному знанию состава, структуры и мощностей отложений можно производить расчет запасов, также это необходимо для последующих поисков на сопредельных территориях.
Определение элементов залегания, а соотве