Çekirdek örnek - Core sample

Kaya çekirdeği örnekleri, bir elmas teçhizat. Bir alaca kasap kuşu yakın tünekler.

Bir çekirdek örnek doğal olarak oluşan bir maddenin (genellikle) silindirik bir bölümüdür. Çoğu çekirdek numunesi, bir oyuk ile tortu veya kaya gibi maddeye özel matkaplarla delinerek elde edilir. çelik tüp denir çekirdek matkap. Çekirdek numune için açılan deliğe "göbek deliği" denir. Farklı koşullar altında farklı ortamları örneklemek için çeşitli çekirdek örnekleyiciler mevcuttur. Daha fazlası düzenli olarak icat edilmeye devam ediyor. Karotlama işleminde, numune aşağı yukarı sağlam bir şekilde tüpün içine itilir. Laboratuvarda tüpten çıkarılıp, istenilen veri türüne göre farklı teknik ve ekipmanlarla incelenir ve analiz edilir.

Özelliklerini test etmek için çekirdek numuneler alınabilir. insan yapımı gibi malzemeler Somut, seramik, biraz metaller ve alaşımlar, özellikle daha yumuşak olanlar. Hastalıkların teşhisine yardımcı olmak için mikroskobik inceleme için insanlar da dahil olmak üzere canlılardan, özellikle de bir kişinin kemiklerinden çekirdek numuneler alınabilir.

Yöntemler

Granitik kaya çekirdeği Stillwater magmatik kompleksi, Montana (yağma yığınından).

Söz konusu malzemelerin bileşimi, neredeyse sıvıdan, doğada veya teknolojide bulunan en güçlü malzemelere kadar değişebilir ve söz konusu malzemelerin konumu, laboratuar tezgahından bir sondaj deliğindeki Dünya yüzeyinden 10 km'ye kadar değişebilir. Göreve uygulanan ekipman ve tekniklerin çeşitliliği buna göre büyüktür. Çekirdek numuneler çoğunlukla uzun eksenleri bir sondaj deliğinin eksenine kabaca paralel veya yerçekimi ile çalışan aletler için yerçekimi alanına paralel olarak alınır. Bununla birlikte, mevcut bir sondaj deliğinin duvarından da karot numuneleri almak mümkündür. Sarkan bir kaya yüzü veya farklı bir gezegende olsa da, bir pozlamadan örnek almak neredeyse önemsizdir. (Mars Exploration Gezginleri bir Kaya Aşındırma Aracı, mantıksal olarak aşağıda açıklanan "döner yan duvar göbeği" aracına eşdeğerdir.)

Bazı yaygın teknikler şunları içerir:

  • yerçekimi karotu, çekirdek örnekleyicinin numuneye, genellikle bir su kütlesinin yatağına bırakıldığı, ancak esasen aynı teknik karadaki yumuşak malzemeler üzerinde de yapılabilir. Penetrasyon kuvvetleri, kaydedilmişse, tesadüfi bir fayda olarak numunelerle birlikte gerekli olan tek bilgi olabilecek malzemedeki farklı derinliklerin mukavemeti hakkında bilgi verir. Bu teknik, her iki inşaat mühendisliği saha incelemesinde de yaygındır (tekniklerin kazık çakma ) ve son su birikintilerinin jeolojik çalışmaları. Nüfuz edilen malzemelerin düşük mukavemeti, çekirdeklerin nispeten küçük olması gerektiği anlamına gelir.
  • titreşimli, örnekleyicinin içeri girmesine izin vermek için titreştirildiği tiksotropik medya. Yine, söz konusu malzemenin fiziksel mukavemeti, geri alınabilen çekirdeğin boyutunu sınırlar.
  • sondaj keşif elmas delme burada, bir silindirik göbek numune saklama cihazı tarafından yedeklenmiş dönen bir dairesel alet, söz konusu malzemenin bir silindirini kesmek için söz konusu malzemelere karşı bastırılır. Silindirik numuneyi karot alma aletinde tutmak için normalde bir mekanizmaya ihtiyaç vardır. Koşullara, özellikle de söz konusu materyallerin tutarlılığına ve bileşimine bağlı olarak, numuneyi yüzeye çıkarken desteklemek ve korumak için temel araçlarda farklı düzenlemelere ihtiyaç duyulabilir; aynı zamanda, çoğu zaman arasındaki teması kontrol etmek veya azaltmak sondaj sıvısı ve karotlama işlemindeki değişiklikleri azaltmak için çekirdek numune. Araç tarafından çekirdek numuneye uygulanan mekanik kuvvetler, genellikle çekirdeğin kırılmasına ve daha az yetkin aralıkların kaybına yol açar, bu da çekirdeğin yorumlanmasını büyük ölçüde karmaşıklaştırabilir. Çekirdekler rutin olarak birkaç tane kadar küçük kesilebilir milimetre çap olarak (ahşapta dendrokronoloji ) 150 milimetreden fazla çapa kadar (rutin olarak petrol arama ). Numunelerin uzunlukları tek seferde bir metreden az (yine ahşapta, dendrokronoloji için) ile yaklaşık 200 metre arasında değişebilir, ancak 27 ila 54 metre daha olağandır ( petrol arama ) ve eğer sahadaki "hızlı bakış" analizi ilgi bölgesinin devam ettiğini gösteriyorsa arka arkaya birçok çalıştırma yapılabilir.
  • vurmalı yanak karot (nispeten) küçük, kısa çekirdekli bir numune almak için patlayıcı bir şekilde bir sondaj deliğinin duvarına doğru itilen sağlam silindirik "mermiler" kullanır. Bunlar ağır bir şekilde parçalanma eğilimindedir. gözeneklilik / geçirgenlik ölçümler şüphelidir, ancak genellikle litolojik ve mikropaleontolojik ders çalışma. Çoğu numune, tipik olarak bir aletin uzunluğu boyunca 20 ila 30 "mermi" ve itici yüklerle yapılandırılan aletlerin tek bir çalıştırmasında denenebilir. Çoğu araç, tek bir çalıştırma için bir araya getirilebilir. Belirli bir mermiyi ateşlemenin başarı oranları, sondaj deliği duvarına nüfuz etmesi, mermiyi sondaj duvarından geri alan tutma sistemi ve mermi içinde tutulan örnek nispeten düşüktür, bu nedenle denenen örneklerin sadece yarısı için nadir değildir. başarılı olması için. Bu, örnek programların planlanmasında önemli bir husustur.
  • döner yanak karot burada minyatürleştirilmiş otomatik bir döner delme aleti, bir vurmalı yan duvar göbeğine (yukarıda tarif edilmiştir) benzer boyutta bir numune kesmek için sondaj deliğinin yan tarafına uygulanır. Bunlar, perküsyon çekirdeklerine göre daha az deformasyona uğrama eğilimindedir. Bununla birlikte, maça kesme işlemi daha uzun sürer ve numuneyi matkap ucundan alan ve alet gövdesi içinde depolayan yardımcı ekipmanda sıkışma sık görülür.

Çekirdeklerin ve verilerin yönetimi

Kesmek Bakken Çekirdek örnekler

Çoğu zaman ihmal edilse de, çekirdek örnekler çekirdeği kesme, işleme ve inceleme sürecinde her zaman bir dereceye kadar bozulur. Tahribatsız teknikler giderek yaygınlaşmaktadır, örneğin, MR tahılları, gözenek sıvılarını, gözenek boşluklarını (gözeneklilik ) ve etkileşimleri ( geçirgenlik ) ancak bu kadar pahalı bir incelik, muhtemelen 300 km toprak yolda yaysız bir kamyonda sallanan bir göbeğe boşa harcanmaktadır. Geri alma ekipmanı ile son laboratuvar (veya arşiv) arasındaki çekirdeklere ne olduğu, kayıt tutma ve çekirdek yönetimin genellikle ihmal edilen bir parçasıdır.

Karotlama, önemli bir veri kaynağı olarak kabul edilmeye başlandı ve nakliyenin ve analizinin çeşitli aşamalarında çekirdeğin hasar görmesini önlemek için daha fazla dikkat ve özen gösteriliyor. Bunu yapmanın olağan yolu, çekirdeği tamamen ucuz kaynaklı sıvı nitrojen kullanarak dondurmaktır. Bazı durumlarda, çekirdeği hasardan korumak ve oturtmak / tamponlamak için özel polimerler de kullanılır.

Gonyometreler standart oryantasyonuna göre bir çekirdek numunesinde kırık açılarını ve diğer özellikleri ölçmek için kullanılır.
Bakken Core'u çekirdek kovanından çekerek

Aynı şekilde, bağlamıyla ilişkilendirilemeyen bir çekirdek örnek (çekirdek örnek haline gelmeden önceki yer) yararının çoğunu kaybetmiştir. Sondaj deliğinin tanımlanması ve sondaj deliğindeki göbeğin konumu ve yönelimi ("yukarı"), sondaj deliği bir ağaç gövdesinde olsa bile kritiktir - Dendrokronologlar Ağacın en son büyüme tarihinin kesin olarak belirlenebilmesi için örneklerine daima bir kabuk yüzeyi eklemeye çalışın.

Bu veriler çekirdek örneklerden ayrılırsa, bu verileri geri kazanmak genellikle imkansızdır. Karotlama işleminin maliyeti birkaç para biriminden (yumuşak toprak bölümünden elle yakalanan bir çekirdek için) on milyonlarca para birimine (kilometrelerce derinlikte uzak bir alan açık deniz sondaj deliğinden yan duvar çekirdeklerine) kadar değişebilir. Bu tür temel verilerin yetersiz kaydı, her iki çekirdek türünün kullanımını da mahvetti.

Farklı disiplinler, bu verileri kaydetmenin farklı yerel kurallarına sahiptir ve kullanıcı, kendi alanlarının kurallarına aşina olmalıdır. Örneğin, petrol endüstrisinde, göbeğin yönü tipik olarak çekirdeğin iki uzunlamasına renk çizgisiyle işaretlenmesi ile kaydedilir; kırmızı olan çekirdek alınırken ve yüzeyde işaretlenirken sağda olur. Maden madenciliği için kesilen çekirdekler kendi farklı kurallarına sahip olabilir. İnşaat mühendisliği veya toprak çalışmaları, malzemeleri genellikle kalıcı işaretler yapacak kadar yetkin olmadığından, kendi farklı kurallarına sahip olabilir.

Maça numunelerinin maça kesme ekipmanının bir parçasını oluşturan silindirik ambalajlarda tutulması ve laboratuvarda daha fazla işleme ve analizden önce sahada bu "iç fıçılarda" kayıt işaretleri yapmak giderek yaygınlaşmaktadır. Bazen karot, yerden çıktığı kadar uzun bir sürede sahadan laboratuvara gönderilir; diğer zamanlarda nakliye için standart uzunluklarda (5 m veya 1 m veya 3 ft) kesilir ve ardından laboratuvarda yeniden monte edilir. Bazı "iç fıçı" sistemleri, maça numunesinde tersine çevrilebilir, böylece laboratuvarda, maça yeniden monte edildiğinde numune "yanlış şekilde yukarı" gider. Bu, yorumlamayı zorlaştırabilir.

Sondaj deliği varsa petrofiziksel duvar kayalarından yapılan ölçümler ve bu ölçümler çekirdeğin uzunluğu boyunca tekrarlanır ve ardından iki veri seti ilişkilendirilir, biri neredeyse evrensel olarak belirli bir çekirdek parçası için "kayıt" derinliğinin iki ölçüm yöntemi arasında farklılık gösterdiğini bulacaktır. . Hangi ölçü setine inanılacağı o zaman müşteri için bir politika meselesi haline gelir (endüstriyel bir ortamda) veya büyük bir tartışmaya dönüşür (baskın bir yetkinin olmadığı bir bağlamda. Her ne sebeple olursa olsun tutarsızlıklar olduğunu kaydetmek, bir Daha sonraki bir tarihte yanlış karar verilmesi, "yanlış" derinlik verilerinin imha edilmesi, daha sonra bir hatanın düzeltilmesini imkansız kılar.Veri ve çekirdek örnekleri saklamak ve arşivlemek için herhangi bir sistem, böyle muhalif görüşlerin saklanabilmesi için tasarlanmalıdır.

Bir kampanyadan alınan çekirdek numuneler yeterliyse, bunları "dilimlemek" - numuneyi uzunlamasına iki veya daha fazla numuneye kesmek - laboratuarda işlemenin oldukça erken bir zamanda yapılması, böylece bir numune seti analiz sırasında erken bir şekilde arşivlenebilir. işleme sırasında hatalara karşı koruma. Çekirdeği 2/3 ve 1/3 set halinde "dilimlemek" yaygındır. Aynı zamanda, bir setin ana müşteri tarafından alıkonulması, ikinci setin ise hükümete gitmesi yaygındır (genellikle bu tür bir bağış için keşif / kullanım lisansının bir koşulu olarak şart koşar). "Levha", aynı zamanda, profil geçirgenliğinin incelenmesi ve test edilmesi için düz, pürüzsüz bir yüzey hazırlama avantajına da sahiptir; bu, karot ekipmanından yeni çıktıklarında, çekirdek numunelerin tipik olarak pürüzlü, eğimli yüzeyinden çok daha kolay çalışır. Ham ve "tabakalanmış" çekirdek yüzeylerin fotoğraflanması rutindir, genellikle hem doğal hem de morötesi ışık altında.

Literatürde zaman zaman deniz tabanı çekirdekleriyle ilgili kullanılan bir uzunluk birimi cmbsf, deniz tabanının santimetre altında anlamına gelen bir kısaltmadır.

Karot tarihi

Bakken Çekirdeği

Uzun önceleri karotlama tekniği, Dünya ’S örtü tarafından Derin Deniz Sondaj Programı. Okyanus ve diğerlerinin değeri jeolojik tarih geniş bir alanda çekirdek elde etmek deniz tabanları çok geçmeden belli oldu. Pek çok bilimsel ve keşif kuruluşunun temel örneklemesi hızla genişledi. Bugüne kadar tüm gezegenin katlarından yüzbinlerce çekirdek örnek toplandı. okyanuslar ve çoğu iç sular. Bu örneklerin çoğuna erişim, Deniz ve Göl Jeolojik Örnekleri Dizini,

"Jeolojik depoları işleten yirmi kurum ve ajans arasında bir işbirliği."

Yukarıdaki ajans, üye kuruluşlarının depolarında tutulan örneklerin kaydını tutar. Veriler şunları içerir:

"Litografi, doku, yaş, baş araştırmacı, bölge, ayrışma /metamorfizma, bardak açıklamalar ve açıklayıcı yorumlar "

Çekirdek numunelerin bilgi değeri

Karot alma, cevher yataklarının ve petrol arama çalışmalarının çevresinden numune alma yöntemi olarak başladı. Yakında genişledi okyanuslar, göller, buz, çamur, toprak ve Odun. Çekirdekler çok eski ağaçlar ağacı yok etmeden büyüme halkaları hakkında bilgi verir.

Çekirdekler şunun varyasyonlarını gösterir iklim, Türler ve tortul jeolojik tarih boyunca kompozisyon. Dünya yüzeyinin dinamik fenomeni, özellikle çeşitli şekillerde çoğunlukla döngüseldir. sıcaklık ve yağış.

Bir çekirdekle çıkmanın birçok yolu vardır. Tarihlendikten sonra, iklim değişiklikleri hakkında değerli bilgiler verir ve arazi. Örneğin, okyanus tabanındaki, topraktaki ve buzdaki çekirdekler, bölgenin jeolojik geçmişinin görünümünü değiştirdi. Pleistosen Baştan sona.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar