Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции по Физике Земли

.pdf
Скачиваний:
135
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
75 Мб
Скачать
☆

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5. International Continental Scientific

Drilling Program

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Объекты программы

ICDP

vk.com/club152685050Цели| vk.com/id446425943и задачи программы ICDP

Climate Dynamics

Active Faulting

 

&

 

 

 

&

 

Global Environments

 

Earthquake Processes

 

 

 

Impact Structures

 

 

 

Convergent Plate Boundaries

 

 

Geobiosphere

&

 

 

Collision Zones

Hotspot Volcanoes

&

 

 

&

Early Life

 

 

 

 

Large Igneous Provinces

 

Volcanic Sysytems

 

 

Natural

 

 

Resources

&

 

 

 

 

 

Thermal Regimes

 

 

 

Мы детально изучили все уголки поверхности нашей планеты, но и после 250 лет ее геологического крайне плохо представляем, что лежит под нашими ногами уже на глубине в несколько десятков метров.

Мы должны изучить глубинное строение планеты, поскольку она:

-источник таких опасностей как землетрясения и извержения,

-содержит информацию о геологическом прошлом континентов и океанов, их строении и взаимном расположении, зная прошлое мы готовы к опасностям в будущем (геологические опасности, климатические изменения и др),

-содержит информацию об условиях формирования МПИ, и, т.о. позволяет выявить слабо проявленные на поверхности объекты.

vk.com/club152685050 | vk.Сверхглубокоеcom/id446425943 бурение

•С момента изобретения роторного бура специалисты забираются в кору все глубже и глубже. В настоящее время абсолютный рекорд бурения – Кольская СГС (12261 м), что на 2.7 км глубже предыдущего рекордсмена «Bertha-Rogers 1-27» (Оклахома, 1974). Большинство СГ направлено на изучение м-й УВ и результаты

имели конфиденциальный характер.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943Сверхглубокое бурение

•В 1987 г. в Оберфальце в Германии была пробурена скважина KTB

глубиной 9101 м. Скважина заложена в древних кристаллических породах. Результаты научных исследований были открыты для всех.

•В 1996 году была организована международная программа

«International Continental Drilling Program». К настоящему времени в

ней принимают участие 13 национальных коммитетов и две организации (Юнеско и Шлюмберже).

•Для того, чтобы получить поддержку ICDP национальная

программа должна охватывать одно или несколько направлений:

1.Изменения климата и глобальные проблемы экологии,

2.Импактные структуры,

3.Геобиосферы и древняя жизнь,

4.Вулканические системы и геотермальные режимы,

5.Мантийные плюмы и рифтогенез,

6.Активное разломообразование,

7.Зоны коллизии плит и конвергентные окраины,

8.Природные ресурсы

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Positive International Review

20 projects, 40 workshops, ~ 1000 scientists involved

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Бурение 2003-04 г.г.Провинция Нагасаки о-в Киюшу.

Задачи:

- изучение фундаментальных

процессов активного вулканизма; -развитие геотермальной

энергетики; -изучение минерагенических

процессов Результаты:

Unzen Volcano

Drilling Project,

Japan

1.Канал имеет ширину 500 м и состоит из многочисленных ответвлений. Магма использует тот или иной канал на различных стадиях извержения.

2.Температура наиболее активного канала 1800 – в четыре раза ниже извергавшейся лавы, вероятно за

счет циркуляции подземных вод (5 лет после извержения).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 –

The Iceland Deep Drilling Project (IDDP)

программа повышения экономического эффекта геотермальной энергетики путем извлечения суперкритических водных флюидов с глубин, доступных для бурения. Производительность глубокой скважины, производящая пар из резервуара с суперкритическими температурами и давлением (> более 450 °C) превышает на

порядок производительность обычной геотермальной скважины в Исландии.

- The aim of the IDDP is to determine whether utilization of heat from such an unconventional geothermal resource at supercritical conditions will lead to increased productivity of wells at a competitive cost. If the IDDP is an economic success, this same approach could be applied in other high-temperature volcanic geothermal systems elsewhere, an important step

Iceland Deep Drilling Project

Reykjan es

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RN -10

 

 

 

 

0

 

6

 

 

 

 

4

 

2

 

3

 

5

9

8

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Smec tite -zeolit e zo ne

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

200

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280°C

 

 

 

 

 

 

10 00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chlorit e-ep id ot e zone

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Epidote-ac tino lite zone

2000

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

• In Situ Probing of 400 - 600°C

Super-critical Fluids at 4-5 km

• Pilot Coring 2004

• Drilling 2007 ?

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Possible IDDP Drill Site at Krafla

vk.com/club152685050 | Климатическиеvk.com/id446425943 изменения

• В настоящее время всеобщее волнение вызывает феномен глобального потепления, связываемого, чаще всего, с промышленной деятельностью

человека.. Прогнозируя будущее потепление на несколько градусов моделируются катастрофические сценарии развития человечества.

• Последнее значительное климатическое изменение имело место около 12 000 лет назад в период Оледенения. В это время территории Северной Америки и

Северной Евразии были покрыты мощным ледовым покровом в несколько км.

Уровень мирового океана был на 100 м. ниже. В это время Берингов пролив между Евразией и Америкой был сухим; острова Великобритании были

частью континента. Конфигурация континентов была иной. При таянии ледников поверхность земли перекрывалась мощными толщами песка, алеврита и гравия (район СПб-40 м). Изменился климат и заболоченные

площади могли превратиться в пустыню. Но люди смогли адаптироваться к новым условиям, мигрируя в более благоприятные регионы. Нынешняя

ситуация с миграцией 6.5 млрд населения планеты – значительно сложнее. Но необходимо понять природу климатических изменений и ход их течения. Идеальный объект исследований – осадки пресноводных автономных озер.

Они содержат пыльцу и остатки растений, и минералы, по которым палеоклиматологи реконструируют клиатические условия прошлого.