A образец керна представляет собой цилиндрическую часть (обычно) встречающегося в природе вещества. Большинство образцов керна получают путем бурения специальными сверлами в веществе, таком как отложения или порода, с помощью полой стальной трубы, называемой корончатым сверлом. Отверстие, сделанное для образца керна, называется «керновым отверстием». Существует множество пробоотборников керна для отбора проб разных сред в разных условиях. На регулярной основе продолжают изобретаться новые. В процессе отбора керна образец проталкивается в трубку более или менее неповрежденным. Извлеченный из пробирки в лаборатории, он проверяется и анализируется различными методами и оборудованием в зависимости от типа требуемых данных.
Образцы керна могут быть взяты для проверки свойств искусственных материалов, таких как бетон, керамика, некоторые металлы и сплавы, особенно более мягкие. Также можно брать образцы керна живых существ, в том числе людей, особенно костей человека, для микроскопического исследования с целью диагностики заболеваний.
Состав рассматриваемых материалов может варьироваться от почти жидких до самых прочных материалов, обнаруженных в природа или технология, а расположение исследуемых материалов может варьироваться от лабораторного стенда до более 10 км от поверхности Земли в скважине. Соответственно, большой выбор оборудования и техники, применяемых для решения этой задачи. Образцы керна чаще всего берутся так, что их длинная ось ориентирована примерно параллельно оси ствола скважины или параллельно полю силы тяжести для инструментов с гравитационным приводом. Однако также можно брать образцы керна со стенки существующей скважины. Взятие образцов с экспозиции, пусть даже с нависающей скалы или с другой планеты, почти тривиально. (Марсоходы Mars Exploration Rover оснащены инструментом Rock Abrasion Tool, который логически эквивалентен описанному ниже инструменту для "вращающегося сердечника боковой стенки".)
Некоторые распространенные методы включают:
Образцы керна, хотя часто ими пренебрегают, всегда в некоторой степени разрушаются в процессе разрезания керна, обращения с ним и изучения. Неразрушающие методы становятся все более распространенными, например, использование МРТ сканирования для характеристики зерен, поровых флюидов, поровых пространств (пористость ) и их взаимодействия (составляющих часть проницаемости ), но такая дорогостоящая хитрость, вероятно, будет потрачена впустую на сердечник, который был потрясен на грузовике без подвески на 300 км грунтовой дороги. То, что происходит с кернами между поисковым оборудованием и конечной лабораторией (или архивом), часто игнорируется при ведении документации и управлении керном.
Отбор керна стал признанным важным источником данных, и больше внимания уделяется предотвращению повреждения активной зоны на различных этапах ее транспортировки и анализа. Обычный способ сделать это - полностью заморозить ядро жидким азотом, который дешевый. В некоторых случаях также используются специальные полимеры для защиты и защиты сердечника от повреждений.
Гониометры используются для измерения углов трещин и других особенностей в образце керна относительно его стандартной ориентации. Извлечение керна Баккена из ствола кернаТочно так же образец керна, который не может быть связанный с его контекстом (где он был до того, как стал основным образцом), потерял большую часть своих преимуществ. Идентификация ствола скважины, а также положение и ориентация ("путь вверх") керна в скважине имеют решающее значение, даже если ствол скважины находится в стволе дерева - дендрохронологи всегда стараются включить поверхность коры в их образцах, чтобы можно было однозначно определить дату самого последнего роста дерева.
Если эти данные будут отделены от образцов керна, обычно невозможно восстановить эти данные. Стоимость керна может варьироваться от нескольких денежных единиц (для керна, пойманного вручную из участка мягкого грунта) до десятков миллионов денежных единиц (для кернов боковой стенки из удаленной морской скважины глубиной много километров). Неадекватная запись таких основных данных разрушила полезность обоих типов ядер.
В разных дисциплинах существуют разные местные правила записи этих данных, и пользователь должен ознакомиться с правилами в своей области. Например, в нефтяной промышленности ориентация керна обычно регистрируется путем маркировки керна двумя продольными цветными полосами, причем красная полоса находится справа, когда керн извлекается и маркируется на поверхности. Керны, вырезанные для добычи полезных ископаемых, могут иметь свои собственные, различные условные обозначения. Гражданское строительство или исследования грунтов могут иметь свои собственные, разные соглашения, поскольку их материалы часто недостаточно компетентны, чтобы оставлять постоянные отметки.
Все более распространенным становится хранение образцов керна в цилиндрической упаковке, которая является частью оборудования для резки кернов, и нанесение отметок на эти "внутренние цилиндры" в полевых условиях до дальнейшей обработки и анализа. в лаборатории. Иногда керн доставляется с поля в лабораторию по длине, равной длине его выхода из земли; в других случаях его разрезают на отрезки стандартной длины (5 м, 1 м или 3 фута) для транспортировки, а затем снова собирают в лаборатории. Некоторые из систем «внутреннего цилиндра» могут быть перевернуты на образце керна, так что в лаборатории образец уходит «неверно вверх» при повторной сборке керна. Это может затруднить интерпретацию.
Если в скважине есть петрофизические измерения вмещающих пород, и эти измерения повторяются по длине керна, тогда два набора данных коррелированы, почти всегда будет обнаружено, что глубина «запись» для конкретного керна различается между двумя методами измерения. В какой набор измерений следует верить, становится вопросом политики для клиента (в промышленных условиях) или вызывает большие споры (в контексте, не имеющем преимущественной силы. Запись о наличии расхождений по какой-либо причине сохраняет возможность исправления неправильное решение позднее; уничтожение "неправильных" данных глубины делает невозможным исправление ошибки позже. Любая система хранения и архивирования данных и образцов керна должна быть спроектирована таким образом, чтобы можно было сохранить подобное особое мнение.
Если образцы керна из кампании являются компетентными, то обычной практикой является их «разбиение» - разрезание образца на две или более образцов продольно - довольно рано в лабораторной обработке, чтобы один набор образцов можно было заархивировать на раннем этапе анализа. последовательность в качестве защиты от ошибок при обработке. Распространенным является «разбиение» керна на 2/3 и 1/3 набора. Также часто один набор остается у основного потребителя, а второй набор идет правительству (которое часто ставит условие для такого пожертвования в качестве условия лицензирования разведки / разработки). «Укладка плит» также имеет преимущество подготовки плоской гладкой поверхности для исследования и испытания проницаемости профиля, с которой намного легче работать, чем с обычно шероховатой изогнутой поверхностью образцов керна, когда они только что вынуты из оборудования для отбора керна. Фотосъемка необработанных и "плоских" поверхностей керна - обычное дело, часто как в естественном, так и в ультрафиолетовом свете.
Единицей длины, иногда используемой в литературе по кернам морского дна, является куб.см.ф., сокращение от сантиметров ниже морского дна.
Техника отбора керна задолго до попыток пробурить мантию Земли глубиной . Программа морского бурения. Вскоре стало очевидным значение для океанической и другой геологической истории получения кернов на обширной территории морского дна. Отбор кернов многими научными и исследовательскими организациями быстро расширялся. На сегодняшний день сотни тысяч образцов керна были собраны со дна всех океанов планеты и многих внутренних вод. Доступ ко многим из этих образцов облегчается с помощью Указателя морских и озерных геологических образцов,
Вышеупомянутое агентство ведет учет хранимых образцов в репозиториях входящих в нее организаций. Данные включают
Керновое бурение началось как метод отбора проб из окрестностей рудных месторождений и разведки нефти. Вскоре он распространился на океаны, озера, лед, грязь, почва и древесина. Керны на очень старых деревьях дают информацию об их кольцах роста, не разрушая дерево.
Керны указывают на вариации климата, видов и осадочного состава на протяжении геологической истории. Динамические явления на поверхности Земли по большей части являются циклическими по ряду причин, особенно температура и осадки.
. Существует много способов датировать ядро. После того, как датировать, это дает ценные информация об изменении климата и местности. Например, ядра на дне океана, soi Лед и лед полностью изменили представление о геологической истории плейстоцена.
На Викискладе есть материалы по теме to Образец керна. |