Сейсмоакустическая съемка и профилирование. Интерпретация сейсмоакустических профилей и сейсмостратиграфия.
Сейсмическая разведка (сейсморазведка) – это геофизический метод исследования строения земной коры, основанный на изучении распространения упругих волн, возбужденных искусственно с помощью взрывов или ударов. Горные породы различаются по упругим свойствам и поэтому в них скорости распространения упругих волн различны. На границах слоев, где скорости меняются, могут образоваться отраженные, преломленные, рефрагированные, дифрагированные и другие волны, регистрируя которые на земной поверхности, можно получить информацию о скоростном разрезе, а по нему судить о геологическом строении.
В сейсморазведке различают два основных метода: метод отраженных волн (МОВ) и метод преломленных волн (МПВ).
При сейсморазведке на акваториях (океанах, морях, озерах, реках) применение взрывов запрещено в целях сохранения фауны. Поэтому возбуждение упругих волн производится электроискровыми источниками, газовзрывными установками или пневматическими излучателями. При таком возбуждении волн амплитуда и давление на фронте ударной волны меньше, чем при взрыве, что оказывается неопасным для фауны. Съемки ве-дутся как по отдельным профилям (галсам), так и по площадям.
Сейсморазведка на акваториях может осуществляться автоматически при движении корабля с установленной на нем сейсморазведочной станцией. Она может быть одно- и двухканальной, используемой для непрерывного сейсмического профилирования (НСП), или многоканальной, применяемой в МОВ и МПВ. Возбуждение упругих колебаний производится перио-дически через несколько секунд. С помощью плавающей сейсмической косы упругие колебания улавливаются и автоматически регистрируются на магнитной пленке.
Морские сейсмические станции, особенно цифровые, наряду с автоматическим проведением работ обеспечивают автоматическую обработку материалов с помощью компьютеров.
Интерпретация сейсмоакустических профилей и сейсмостратиграфия. Стратиграфический анализ по сейсмическим данным использует характеристику границ между слоями, что позволяет определить изменения и перерывы в осадконакоплении бассейна.
снос эрозионного материала
участок с отдельной(небольшой) эрозией; стабильный уровень озера
трансгрессия
регрессия
8. Применение георадарной съемки в палеолимнологии.
Один из геофизических методов, используемых в лимнологии - георадарная съемка. Метод георадиолокации базируется на изучении поля высокочастотных электромагнитных волн (используются частоты от первых десятков МГц до первых единиц ГГц). В основе метода лежит различие горных пород (конструктивных материалов) по диэлектрической проницаемости. Излучаемый импульс, распространяясь в обследуемой среде или объекте, отражается от границ, на которых меняются электрические свойства — электропроводность и диэлектрическая проницаемость. Отраженный сигнал принимается приемной антенной, усиливается, преобразуется в цифровой вид и запоминается.
Подобно сейсмометоду в радарной съемке по рисунку, получившемуся при съемке, делают основные выводы по стратиграфии разреза.
озерные горизонтально залегающие осадки
не согласная граница, отражающая перекрытие озерными осадками более древних отложений котловины
дельтовые речные отложения
намывные отложения(?)
флювиальные
выходы коренных пород
валунники
богатые глиной или песком отложения
Главная проблема: одинаковая интерпретация близкого по значению сигнала, принадлежащего разным по свойствам объектам и получение нежелательного сигнала от объектов, лежащих поблизости от места съемки.
Применение: батиметрия, толщина и структура осадков, толщина льда.
- Методы и оборудование для отбора колонок донных отложений.
Коло́нковое бурение — вид быстровращательного бурения, при котором разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Внутренняя часть породы в виде керна, при этом, сохраняется. Данная разновидность бурения является одним из основных технических средств разведки месторождений твердых полезных ископаемых.
Применяют при бурении крепких пород. Породы большой крепости бурят дробовыми или алмазными коронками, порода средней крепости — победитовыми, вольфрамитовыми коронками, породы небольшой крепости — стальными бурильными коронками. При этом производят промывку забоя скважины (водой или глинистым раствором).
Колонковое бурение имеет большое преимущество перед другими способами бурения, давая из выбуриваемой породы керны—столбики пород ненарушенной структуры. Для этого керн периодически заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность.
Инструмент для колонкового бурения
- коронка;
- колонковая труба;
- тройной переходник;
- шламовая труба;
- колонна бурильных труб
- ниппельные или муфтово-замковые соединения;
- промывочный сальник.
Для спускоподъемных операций применяют различные ключи, элеваторы и подкладные вилки.
Коронки представляют собой короночные кольца, изготовленные из трубных заготовок, в рабочий конец которых вставлены резцы из твердых сплавов или алмазы. Верхняя часть короночного кольца имеет наружную правую трапецеидальную резьбу, а ее внутренняя поверхность расточена на конус.
- Оборудование и технология бурения озерных отложений.
Отбор керна производится при бурении породы полой стальной трубой. Разбуривание породы при отборе керна происходит по кольцу и керноприемник как бы наползает на образующийся внутри кольца столбик породы. Образцы керна забираются в трубу в относительно неповреждённом состоянии. Разрушенная порода (шлам), не попавшая в керноприемник, выносится на поверхность промывочной жидкостью или сжатым воздухом (газом), нагнетаемым в скважину буровым насосом или компрессором. Керн заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность. После изъятия керна из трубы, он расскладывается в керновые ящики в строгой последовательности нахождения его в геологическом разрезе скважины.
- Работа с керном при отборе колонок и бурении озерных отложений.
Методика и техника отбора керна: 1. При отборе керна в присутствии геолога керн осторожно извлекают из керноприемника 2. Очищают от бур. Р-ра. 3. Укладывают в ящики соответственно залеганию ГП. 4. Отколовшиеся куски совмещают по плоскости скола, рыхлые заворачивают в бумагу. 5 .Каждый ящик снабжают этикеткой с инф. Скв, глубины дату, литолог-ое описание прод и пр. 6. Ящик закрывают и снабжают этикеткой 7. Отправляют в кернохранилище.
А также важные аспекты:
· Наилучшая температура хранения 4 градуса
· Хранится только в горизонтальном положении
· Следует уберечь от высыхания
· Нужно обозначить верх-вниз
· Защитить от воздействия солнечных лучей
- Первичное литологическое описание керна и выделение фаций. Исследование текстур озерных отложений.
Анализ керна:
· Поверхностный: фотографирование, сканирование, спектральное фотографирование
· Внутренний: Рентген, Томография
· Анализ разобранных образцов, зависит от вида иследования
· Multi-sensorcorelogger – дает базовые физические характеристики керна
Описание керна
· Цвет (темно коричневый)
· Характер залегания (стр. массивная)
· Основная модификация (полешпатовый)
· Главные названия (глина)
· Менее значимые характеристики (со следами гастропод)
Датирование может быть: Химическое, биоиндикационное, изотопное
Общая характеритика палеонтологических методов
Раковины моллюсков
в течение четвертичного периода многочисленными представителями малюсков были палеоциподы и гастроподы. Они встречаются как в морях, так и пресных водоемах. Основой для исследования является их карбонатный панцирь, через которое можно провести углерод-датирование.
Основными группами организмов, используемыми при микрофаунистическом анализе, являются фораминиферы, остракоды, филлоподы, кальпионеллы и другие, причем для некоторых интервалов разреза они являются парастратиграфическими группами. Микрофаунистические группы характеризуются высокими темпами эволюции, сравнимыми с таковыми у ортостратиграфических групп и морского фитопланктона, что является важнейшим условием для детальных стратиграфических исследований. Преимуществом является и высокая частота встречаемости по сравнению с макрофауной, особенно при работе с керновым материалом.
В основе палинологического анализа лежит изучение микрофитофоссилий - микроскопических остатков растительного происхождения, сохраняющихся в ископаемом состоянии. Очевидным преимуществом этого метода является присутствие микрофитофоссилий в широком спектре пород и возрастов. Это особенно важно при работе с керновым материалом, часто не обеспечивающим необходимого количества макрофоссилий - ортостратиграфических групп - для детальных стратиграфических построений, а также при работе с "немыми" толщами. Среди микрофитофоссилий выделяются споры и пыльца наземных растений, одноклеточные водоросли (динофлагелляты, празинофиты и др.) и другие группы, в частности, неясного систематического положения (акритархи, докембрийские проблематики). Споры и пыльца наземных растений имеют очень важное стратиграфическое и палеогеографическое значение, несмотря на относительно низкие темпы эволюции. Этому способствует широкое географическое распространение высших растений, продуцировавших споры и пыльцу в геологической истории, а также массовый перенос последних в планетарных масштабах, в результате чего они могут быть встречены как в континентальных, так и в морских отложениях.
Палеофлористические методы, в свою очередь, разделяются на две группы: изучения микрофоссилий (пыльцы, спор и водорослей) и макрофоссилий (плодов, семян и отпечатков растений).
Палеокарпологический метод опирается на изучение плодов и семян покрытосеменных растений, захороненных в четвертичных отложениях.
Палеофаунистические методы опираются, в первую очередь, на исследование экологически обусловленных комплексов животных. Чаще всего в четвертичной геологии изучают останки млекопитающих, моллюсков и планктонных организмов.
Изучение останков млекопитающих разделяется на исследование останков крупных и мелких наземных животных.
Маммологические методы посвящены исследованию останков крупных млекопитающих. Микротериофаунистические методы позволяют изучать мелких млекопитающих (грызунов, насекомоядных и др.
Изучение раковин пресноводных моллюсков, производимое с помощью малакофаунистических методов.
Остракодологический анализ используется в климатостратиграфических целях при расчленении как континентальных, так и морских отложений.
Фораминиферовый анализ также используется для климатостратиграфии четвертичных пород. Метод применим только к морским осадкам.
Диатомовый анализ
Применяется в связи с широкой распространенностью, высокой сохранностью, быстрыми темпами эволюции данного вида. Широко применяется для стратиграфического подразделения неогенового, палеогенового и четвертичного периодов. Используется для определения палеообстановок водоема, а именно его солености, глубины и температуры
Хирономиды – вид некровососущих комаров. Хитиновые части их личинок, живущих в воде, широко используются в палеолимнологии, особенно при палеоклиматических реконструкциях. личинки хирономид создают основную массу биологической продуктивности водоемов и служат кормом для ценных групп рыб, также они участвуют в процессах биологического самоочищения экосистем. Высокое видовое богатство этого семейства насекомых по сравнению с другими донными беспозвоночными свидетельствует о том, что они дают самый широкий спектр ответных реакций на внешние воздействия. Наиболее важным преимуществом хирономид перед другими организмами-биоиндикаторами является наличие у них естественной модели для изучения хромосом в интерфазе –– гигантские политенные хромосомы. Их большие размеры, а также чёткий рисунок из поперечных полос разной ширины и степени плотности, создающий неповторимый портрет любого, даже небольшого, участка хромосомы, позволяют с высокой надёжностью получить информацию о топографии процессов, происходящих в хромосомах, о расположении или перемещении генов, участков хромосом, фрагментов ДНК или компонентов нуклеопротеина, составляющего хромосому
14. Общая характеристика геохимических методов применяемых в палеолимнологии
Гамма-спектрометрия. Измерение естественной радиоактивности трех элементов U, Th, K. С помощью детектора измеряется характерное излучение каждого элемента.
Масс-спектрометрия:В различной форме это наиболее эффективный метод определения изотопных отношений.
Электронно-микропробный (микрозондовый анализ). Определение петрогенных элементов в единичных малых зернах минералов. По принципу аналогичен рентгено-флюоресцентному методу, но образец возбуждается потоком электронов.
Ренгено-флюорисцентный анализ: . В настоящее время наиболее широко используемый метод для определения главных и редких элементов в породах. Можно определить до 80 элементов при широком ряде концентраций от 100 % до первых г/т.
Содержание кислорода,
Общая содержание органического углерода.
15. Методы построения возрастных моделей.
Датирование использует широкий ряд методов.
Свинец210 (22-200 лет)
радиоуглерод( Ц14)
оптико-стимулирующее датирование (физический метод датировки, основанный на определении момента времени, когда минерал в последний раз находился на свету.
электронно-парамагнитный резонанс,
Термолюминисценция (свечение радиоактивных элементов в решетке минерала при нагревании и сравнение с эталоном)
Аминокислотный метод,основанный на том, что «левые» аминокислоты, из которых построены белки всех живых организмов, после смерти постепенно рацемизируются, то есть превращаются в смесь «правых» и «левых» форм. Метод применим только к образцам очень хорошей сохранности, в которых сохранилось достаточное количество первичного органического вещества. Другая сложность заключается в том, что скорость рацемизации напрямую зависит от температуры. Поэтому, например, для образцов из умеренных широт метод имеет разрешающую способность порядка 20-30 тыс. лет, но применим лишь для молодых отложений
Варвохронология (думаю не стоит объяснять)
Тефрохронология (датирование пепла в отложении)
Палеомагнетизм (намагничивание магнитных минералов при отложении)
Палеонтологический метод (вопрос выше)
Литологический анализ( изучение физических и химических, петрофизических свойств)
16.Связь географического распространения озер с климатом и историей развития природной среды.
Общая площадь озёр на Земле составляет 1,8% площади суши, или около 2,7 млн. кв. км, т. е. немного меньше, чем площадь Средиземного моря
Главная закономерность - большинство озер на Земле находится в районах древних оледенений. В Европе - это так называемые "балтийские поозерья" , Карельский перешеек и Скандинавский полуостров. В Северной Америке - Канада и северная часть США.
Вторая закономерность - зависимость размещения озер от климата. Большинство озер на Земле находится в условиях достаточного или избыточного увлажнения.
Третья закономерность - зависимость размещения озер от тектонических процессов. Но тектонические озера - самые крупные
Четвертая закономерность - приуроченность к речным долинам и водосборам. И не только озера гидрогенного происхождения (например, старицы и вертебы) , но и озерно-речные системы.
17. Методы реконструкции колебания уровня моря по данным исследования озер
При изменении уровня моря в регрессивную стадию, в понижениях и котловинах ранее ниже (а в момент наблюдения выше) общего уровня моря, сохраняется литологическая. Геохимическая и палеонтологическая основа изучения как в прошлом водоеме. Однако после изменения обстановки с морской на озерную в дальнейшем развиваются озерные отложения. По границе между двумя фациями можно предполагать о колебаниях уровня моря в разную промежутки истории.