Презентация "Полевые методы изучения горных пород и их взаимоотношений" по географии – проект, доклад

ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО И ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ

1. Геологическая съемка и картирование территории; опробование горных пород 2. Документация карьеров и подземных выработок, геолого-разведочных скважин; горно-буровые работы; 3. Геофизические методы исследований - это сейсморазведка и различного вида каротажи (электро-, гамма-каротаж, нейтронный, акустический), кавернометрия, термометрия

1 – растительный покров; 2 – почвеный слой; 3 – глинисто-песчаный слой; 4 – глины; 5 – глинисто-песчаный слой; 6 – косослоистые пески с прослоями глины; 7 – мергель; 8 – алевролит; 9 – известняк доломитизированный; 10 - косослоистые пески с прослоями глины; 11 – песчанистый доломит; 12 –кристаллический фундамент

Геологическая съемка и картирование территории; опробование горных пород

Геологическая съемка и картирование территории

Геофизические методы исследований - это сейсморазведка и различного вида каротажи (электро-, гамма- каротаж, нейтронный, акустический), кавернометрия,термометрия

Пример сейсмограммы четвертичных отложений. Финский залив  1. Морские голоценовые отложения 2. Ледниково-озерные верхнеплейстоценовые отложения 3. Ледниковые отложения (морена)

Геосейсмическая модель Печенгской структуры (Кольский полуостров)

Геологическая съемка и картирование территории; опробование горных пород бурением

Мечта проникнуть к сердцу нашей планеты и познать скрытую жизнь ее недр по-прежнему остается недостижимой. Ближе всех к этой цели подошли наши соотечественники, пробурившие Кольскую сверхглубокую скважину (проектная глубина - 15 километров). Начало работ в мае 1970 года.

Использовалась техника: установка «Уралмаш 4Э» грузоподъёмностью 200 тонн и легкосплавные трубы

Через 5 лет, когда глубина скважины СГ-3 превысила 7 километров, смонтировали новую буровую установку «Уралмаш 15 000» – одну из самых современных по тем временам

В июне 1990 года СГ-3 достигла глубины 12 262 м. В 1994 году бурение Кольской сверхглубокой прекратили. Через 3 года она попала в Книгу рекордов Гиннесса и до сих пор остается непревзойдённой. Сейчас скважина представляет собой лабораторию для изучения глубоких недр.

1. Аралсорская СГ-1, Прикаспийская низменность, 1962-1971, глубина – 6,8 км. Поиск нефти и газа. 2. Биикжальская СГ-2, Прикаспийская низменность, 1962-1971, глубина – 6,2 км. Поиск нефти и газа. 3. Кольская СГ-3, 1970-1994, глубина – 12 262 м. Проектная глубина – 15 км. 4. Саатлинская, Азербайджан, 1977-1990, глубина – 8 324 м. Проектная глубина – 11 км. 5. Колвинская, Архангельская область, 1961, глубина – 7 057 м. 6. Мурунтауская СГ-10, Узбекистан, 1984, глубина – 3 км. Проектная глубина – 7 км. Поиск золота. 7. Тимано-Печорская СГ-5, Северо-Восток России, 1984-1993, глубина – 6 904 м, проектная глубина – 7 км. 8. Тюменская СГ-6, Западная Сибирь, 1987-1996, глубина -7 502 м. Проектная глубина – 8 км. Поиск нефти и газа. 9. Ново-Елховская, Татарстан, 1988, глубина – 5 881 м. 10. Воротиловская скважина, Поволжье, 1989-1992, глубина – 5 374 м. Поиск алмазов, изучение Пучеж-Катункской астроблемы. 11. Криворожская СГ-8, Украина, 1984-1993, глубина – 5 382 м. Проектная глубина – 12 км. Поиск железистых кварцитов. 12. Уральская СГ-4, Средний Урал. Заложена в 1985 году. Проектная глубина – 15 000 м. Текущая глубина – 6 100 м. Поиск медных руд, изучение строения Урала. 13. Ен-Яхтинская СГ-7, Западная Сибирь. Проектная глубина – 7 500 м. Текущая глубина – 6 900 м. Поиск нефти и газа. Скважины на нефть и газ: Начала 70-х годов - Юниверсити, США, глубина – 8 686 м. Бейден-Юнит, США, глубина – 9 159 м. Берта-Роджерс, США, глубина – 9 583 м. 80-х годов - Цистердорф, Австрия, глубина 8 553 м. Сильян Ринг, Швеция, глубина – 6,8 км. Бигхорн, США, Вайоминг, глубина – 7 583 м. КТВ Hauptbohrung, Германия, 1990-1994, глубина – 9 100 м. Проектная глубина – 10 км. Научное бурение.

Самые глубокие скважины мира:

Разрез Кольской скважины опроверг существовавшую до этого времени двухслойную модель земной коры и показал, что сейсмические разделы в недрах – это не границы между толщами пород разного состава, а скорее всего они указывают на изменение свойств камня с глубиной. Так, при высоком давлении и температуре граниты по своим физическим характеристикам становятся похожи на базальты, и наоборот. Первые 7 километров были сложены вулканическими и осадочными породами: туфами, базальтами, брекчиями, песчаниками, доломитами. Глубже лежал так называемый раздел Конрада, после которого скорость сейсмических волн в породах резко увеличивалась, что интерпретировалось как граница между гранитами и базальтами. Однако базальты нижнего слоя земной коры так нигде и не появились: породы оказались представлены гранитами и гнейсами. Кроме того, раньше считалось, что с удалением от поверхности земли, с ростом давления, породы становятся более монолитными, с малым количеством трещин и пор. СГ-3 убедила учёных в обратном. Начиная с 9 километров, толщи оказались очень пористыми и трещиноватыми, по ним циркулировали водные растворы. Позднее этот факт подтвердили другие сверхглубокие скважины на континентах. На глубине оказалось гораздо жарче, чем рассчитывали: на целых 80°! На отметке 7 км температура в забое была 120°С, на 12 км – достигла уже 230°С.

ПОЛУЧЕННЫЕ ПРИ БУРЕНИИ НАУЧНЫЕ ДАННЫЕ

Одно из самых удивительных открытий, которое учёные сделали с помощью бурения, – это наличие жизни глубоко под землей. И, хотя жизнь эта представлена лишь бактериями, её пределы простираются до невероятных глубин

Глубинное строение Земли недоступно для непосредственных исследований и может быть изучено только геофизическими методами: сейсмологией, глубинной сейсморазведкой, гравиметрией, магнитометрией, глубинной геоэлектрикой, термометрией, радиометрией.

Интерпретируя материалы глубинной геофизики, удалось расчленить Землю на сферические оболочки, определить скачки физических свойств на их границах и изменения свойств по латерали, построить физические модели недр Земли, а по ним судить о химическом составе.

(поверхность Мохоровичича )

ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ

Оптический микроскоп

Цифровое фото шлифов образца (тонкие спилы, приклеенные на стекло)

Цифровое фото шлифов

Сканирующий электронный микроскоп

JSM – 6390LF

Исследуемый образец

Микрофотографии сколов марганцево-рудных обособлений

Проблематичные ископаемые микроорганизмы

Оруденелые агрегаты ископаемых марганцевых бактерий

Электронно-зондовый микроанализ химического состава

Высокоточный количественный, полукачественный и оперативный качественный анализ элементов от Na до U

Рентгенофлуоресцентный анализ элементного состава

Характерное свечение различных элементов

Масс-спектрометрический анализ элементов и их изотопного состава

Содержание редкоземельных элементов в костных остатках

Высокоточное определение следовых содержаний элементов в жидких и твердофазных пробах

Подготовка проб

Метод газовой хроматографии

Спектральный и химический анализ

Различные спектры объектов изучения

спектральный анализ хлорофилла

Рентгеноструктурный анализ пород и минералов

Рентгенограмма и расшифровка минерального состава исследуемого образца

Термический анализ пород, руд и минералов

Дериватограмма исследуемого образца (колония ископаемого коралла)

Инфракрасная спектроскопия

Радиоспектроскопия

Анализ физических свойств и точечных дефектов структур минералов

ИК-спектры каменноугольной смолы

углей

ИК-спектр бензина АИ-76

ИК-спектры образцов гидроксилапатита кальция

Катодно-люминесцентный анализ

Низкие пределы обнаружения примесных ионов, редкоземельных элементов и дефектов структур