| Alávágás | |
|---|---|
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Core - egy minta szilárd anyagból, amely egy hengeres oszlop, amelyet tanulmány céljából vettek.
A geológiában a mag egy kútból kivont kőzetminta , amelyet kifejezetten erre a fúrásra terveztek. Gyakran hengeres kőzetoszlop (oszlop), amely elég erős ahhoz, hogy szilárd maradjon .
A mag a jégmasszívumokból gyűrűolvasztásos módszerrel vehető ki (például sarki állomásokon). A Föld felszínén vagy más bolygókon kiálló kőzetekből magmintákat is lehet fúrni (például a Mars felszínéről egy rover magmintát vesz).
Magmintákat is lehet venni mesterséges anyagokból, például betonból, kerámiából, valamint egyes fémekből és ötvözetek tulajdonságaiból. Vannak olyan esetek is, amikor a betegségek diagnosztizálása céljából mikroszkópos vizsgálat céljából magmintát vesznek élő szervezetekből, például fákból, valamint emberekből, különösen emberi csontokból.
A legtöbb esetben a magot magfúrással veszik fel egy speciális eszközzel, amelyet maglövedéknek neveznek.
A mintavételezett anyagok keménysége a közel folyékonytól a természetben vagy az iparban előforduló legkeményebb anyagokig terjedhet, a minta mélysége pedig a felszíntől a 10 km-nél is több mélységig változhat. A legmélyebb mintavételt ultramély kutakban végzik, amelyeket a föld szerkezetének tanulmányozására fúrnak.
A magmagok átmérője néhány millimétertől (fa mag, dendrokronológia esetén) a 150 millimétert meghaladó átmérőig (jellemzően olaj- és gázkutak esetében) változhat. A mintavételi intervallum hossza egy méternél kevesebbtől (ismét egy fa esetében, dendrokronológia esetén) mintavételenként akár 200 méterig is változhat.
A felszínre kinyert magot laboratóriumi körülmények között, különféle módszerekkel és a rábízott tudományos-műszaki feladatban vizsgálják. Sokféle eszköz létezik a különböző típusú anyagokból különböző körülmények között történő magmintavételre. Rendszeresen jelennek meg új fajok.
A leggyakoribb alapmintavételi módszerek a következők:
A legtöbb esetben a geológiai igényekhez szükséges magmintavételt a kőzet üreges acélcsővel történő fúrásakor végzik, amit magfúrásnak neveznek, maga a magfúrás pedig magfúrás . A magcső belsejében egy magvevő ( mintavevő ) található. A magvevő főként egy fejből, egy magcsőből és egy magfogóból áll. A magvevők változatosak, mivel különféle körülmények között különféle kőzetek magjait kell kiválasztani. A kőzet fúrása a mag kiválasztása során a gyűrű mentén történik, és a magfogadó mintegy felkúszik a gyűrűn belül kialakult kőzetoszlopra. A magmintákat viszonylag sértetlen állapotban veszik a csőbe. Az elpusztult kőzetet (iszapot), amely nem került a magfogadóba, fúrószivattyúval vagy kompresszorral a kútba fúrt öblítőfolyadék vagy sűrített levegő (gáz) viszi fel a felszínre . A magot beékeljük, az arcról leszakítjuk és a felszínre emeljük. A mag csőből történő eltávolítása után a kút geológiai szelvényében való elhelyezkedésének szigorú sorrendjében magdobozokba rakják. Az összes visszanyert magot részletesen leírják, és áthelyezik a magtároló tárolójába . Ezt követően a magot megvizsgálják és elemzik (kémiai, spektrális, petrográfiai és egyéb elemzések) a laboratóriumban különféle módszerekkel és berendezésekkel, attól függően, hogy milyen adatokat kell megszerezni. Általában a mag egy kis részét használják fel az elemzéshez. Egy bizonyos idő elteltével az irányadó dokumentumok szerint a mag nem jelentős részét lecsökkentik (felszámolják) [1] .
Az utóbbi években a fúrás során a jobb megőrzés érdekében a magot üvegszálas csövekbe (tartályokba) veszik (belépik). A fúrószerszámból való eltávolítás után ezeket a maggal töltött csöveket (tartályokat) a kényelem kedvéért általában egy méter hosszú szegmensekre vágják. A jobb szigetelés és a kiömlés megelőzése érdekében burkolatokat helyeznek az üvegszálas csövek darabjaira, amelyeknek a végei maggal rendelkeznek. A részletes vizsgálatokhoz ezeket a szegmenseket a maggal együtt kettévágják a tengely mentén, amint az a fényképen látható. A maghozamot a fúrt felvétel százalékában határozzák meg.
A magot leggyakrabban koaxiálisan veszik a kút tengelyével. Léteznek azonban olyan módszerek, amelyek a már fúrt kutak falaiból oldalirányú mintavételezést végeznek, de lehetőség van már meglévő kút falából is magmintát venni.
A feltáró fúrások során általában 15 és 54 méter közötti intervallumokat választanak ki. Ugyanakkor több intervallum is mehet egymás után, ha a magot vesszük, hogy általános képet kapjunk a szerkezetről, ami nagy érdeklődési intervallumot jelent.
Bár a magmagok gyakran nagyon stabilak és jól megőrzik tulajdonságaikat, a mintavétel, a felületkezelés, a szállítás, a kezdeti előkészítés és a vizsgálat során bizonyos mértékig mindig lebomlanak. Ebben a tekintetben az alapkutatás roncsolásmentes módszerei egyre gyakoribbak. Például a röntgensugaras és mágneses rezonancia képalkotási módszerekkel végzett szkennelés lehetővé teszi, hogy a kőzet elpusztítása nélkül megkapjuk az első elképzeléseket az ásványtanról, a textúráról, a szerkezetről és a pórusfolyadékokról. A porozitás és a permeabilitás hozzávetőleges becslése. De egy ilyen drága tanulmány értéke gyakran elveszik, ha egy sokkolt magon végzik el, amelyet közönséges dobozokban szállítottak egy földúton. A mag műszaki állapotának figyelmen kívül hagyása komoly probléma a modern geológiai tudományban.
Az utóbbi időben egyre több szakember ismeri fel a megfelelő technológia kiválasztásának fontosságát a magmintavételhez, és egyre nagyobb figyelmet fordítanak a sérülések megelőzésére a szállítás és elemzés különböző szakaszaiban. A mag tartósításának klasszikus módja a folyékony nitrogénben történő fagyasztás, ami nagyon olcsó szer. Egyes esetekben speciális polimereket használnak az oszlop védelmére és párnázatára a szállítás során.
Továbbá, ha a mintavételezett magnak nincs pontos hivatkozása arra az objektumra, amelyből származott, akkor értékének nagy részét elveszíti. A fúrólyuk pályájának meghatározása, valamint a mag helyzete és orientációja a fúrólyukban kritikus fontosságú. Még ha a magot a fa törzséből veszik is (dendrokronológia céljából), akkor is mindig igyekeznek belefoglalni a kéreg felületét, hogy egyértelműen megállapítható legyen a fa utolsó évgyűrűjének időpontja. .
Ha nincs adat a magminták kötéséről, akkor általában lehetetlen visszaállítani őket. A magmintavételi művelet költsége több ezer rubeltől (a puha felszínű talajból kézzel kinyert mag esetében) több tízmillióig (egy mély tengeri kút oldalfalából származó magok esetében) is változhat. A helytelen mintakötés minden esetben jelentősen leértékeli a magot.
Minden iparágnak megvannak a saját alapvető nyakkendő szabványai. Például a kőolajiparban az oszlop orientációját általában két hosszanti színes sáv megjelölésével rögzítik. A piros csík jobbra kerül felhelyezésre, amikor a mag felszínre kerül. Az érckutató kutak magjainak saját szimbólumai lehetnek. Az építőmérnököknek és a talajtudománynak saját alapvető jelölési rendszerei vannak.
A magtárolás egy nagyon összetett technológiai folyamat, amely különleges feltételek betartását igényli tulajdonságai és összetételének biztonsága érdekében. A magban bemutatott anyag jellemzőitől függően a tárolás a következő helyen történhet:
- Környezeti körülmények között (ideiglenes tárolás a törzstárolóba való szállításig)
- állandó negatív hőmérséklet (kriológiai és mérnökgeológiai kutak magja);
- állandó pozitív hőmérséklet és páratartalom szabályozás;
- Speciális tartályban, amely megőrzi a mag természetes nedvességét (telítettségét).
Az olaj- és gázgeológiában egyre elterjedtebb a magvak ideiglenes tárolása és szállítása csövekben, amelyeket úgy nyernek, hogy a magfogadót a maggal együtt szabványos hosszúságú (5 m, 1 m, 3 láb) darabokra vágják. Ugyanakkor minden szakaszon speciális jelöléseket készítenek, hogy a későbbiekben a laboratóriumban helyesen lehessen reprodukálni az egymásra rakott töredékek sorrendjét. Néha a mag magot teljes egészében a terepről szállítják a laboratóriumba. Ebben az esetben a hossza megegyezik a mag eltávolításával egy adott mintavételi intervallumban.
A laboratóriumban előfordulhatnak hibás mag összeszerelés esetei. A töredékek megfordíthatók, vagy sorrendjük összekeverhető. Ez jelentősen megnehezíti az alapadatok értelmezését. A mag helyes elhelyezésének helyreállításához és a pontos mintavételi mélység meghatározásához azonos fizikai tulajdonságú méréseket végezhet a magon (a mag teljes hosszában) és a kútban (a mintavételi intervallum teljes hosszában). Ebben az esetben olyan tulajdonságokat kell kiválasztani, amelyek a felszínre emelve a legjobban megőrződnek a kőzetben, és ugyanakkor mélységében nagymértékben változnak, minden intervallumra egyedi „lenyomatot” képezve. Általában ezek a tulajdonságok a gamma-aktivitás és a sűrűség.
De még ha a sorozatot visszaállították is, el kell menteni a teljes művelettörténetet a maggal, mert nincs garancia arra, hogy a helyreállítás helyes volt. A bármilyen okból bekövetkező eltérések rögzítése megmenti a hibás helyreállítás későbbi javításának lehetőségét. A töredékek sorrendjére vonatkozó "helytelen" adatok megsemmisítése lehetetlenné teszi a hiba jövőbeni kijavítását. Ezért minden alapvető adatok tárolására szolgáló rendszernek képesnek kell lennie arra, hogy több lehetőséget is tároljon a magtöredékek egy szakaszhoz való kapcsolására, beleértve az eredetit is.
A mag mélységhez kötésekor a maghoz kezdetben a fúrócsövektől mért mélységet rendelik (hivatkozás a kútvizsgálatra). A mag adatainak kútnaplókkal való összehasonlítása után a maghoz rendszerint hozzárendelnek egy hasonló területnek megfelelő mélységet a fúrólyuk gammasugár-naplózási görbéjén (kútnaplóval történő naplózás). A kút mélységének leolvasása általában a fúróberendezés forgórészének táblázatából történik. A tengerfenékről vett magok mélységét gyakran cmbsf -ben (centiméterrel a tengerfenék alatt) adják meg.
Ha a kútból mintavételezett mag pontosan tükrözi a metszetét, akkor bevett gyakorlat referenciagyűjtemények létrehozása, amelyek segítségével a rétegek sorrendjét el lehet menteni és visszaállítani a tanulmányozás során. Ehhez a magoszlopból hosszanti vágást készítenek a teljes hosszon. A vágott rész vastagsága a mag átmérőjének 1/2-1/3-a (a törékenységétől függően). A vágott részt külön dobozokba helyezik, és egy vegyülettel rögzítik, hogy kizárják a töredékek elmozdulásának és keveredésének lehetőségét.
A referenciagyűjtemény létrehozása a laboratóriumi magfeldolgozás első szakaszában történik. Erre azért van szükség, hogy el lehessen menteni és vissza lehessen állítani a mag fő részének sorrendjét arra az esetre, ha ez utóbbi töredékei elvesztek, megsemmisülnének vagy összekeverednének a vizsgálat során.
Számos országban és régióban az altalajhasználó vállalatoknak át kell adniuk a referenciagyűjteményeket tárolás céljából az állami központi tárolóhelyekre. Ezért számos cég minden törzsoszlopból két referenciagyűjteményt készít (magának és az államnak).
Az üledéktani vizsgálatok elvégzésére a referenciagyűjtemények a legalkalmasabbak. A mag fő részén, amely a vágás után megmarad, mintavételt és a legtöbb vizsgálatot végeznek. A vágás után visszamaradt sima felület előnyös a profiláteresztő képesség mérésénél és fényképezésnél. A vágási felület fehér és ultraibolya fényben történő fényképezése gyakran lehetővé teszi a fúróiszap szűrletének a magba való behatolási mélységét és annak természetes telítettségét.
A tudományos magfejtés az óceán fenekének kutatási módszereként kezdődött. Hamarosan elsajátították a módszert tavak , gleccserek , talaj és fa tanulmányozására . A nagyon idős fákról vett magok a növekedési gyűrűikről adnak információt anélkül, hogy ki kellene vágni a fát.
A mag felhasználható a klímaváltozás , a geodinamikai helyzet , az adott geológiai korszakban létező állat- és növényfajták , valamint a földkéreg üledékes szerkezetének megítélésére . A dinamikus jelenségek a Föld felszínén a legtöbb területen ciklikusak, különösen a hőmérséklet és a csapadék tekintetében.
A mag datálásának számos módja van. A dátumot követően értékes információk szerezhetők be az éghajlat- és tájváltozásról . Például az óceán fenekéből, a föld belsejéből és a gleccserekből vett magminták teljesen megváltoztatták a pleisztocén geológiai történetéről alkotott elképzelésünket. .