在Vostok车站深钻的冰核
第一个成功钻深孔Vostok站thermo-electrical演习装备泵把融水从底部的洞,也能抽到一个核心的,始于1970年。
列宁格勒采矿和研究所的钻探的部门,由Kudryashov教授领导,成为主要的参与者建筑、制造、在Vostok车站和深层钻井。
的想法做一个钻孔只需在热融冰环由电力驱动,不仅是简单,但也是一个自然的过程。没有人可以想象那钻井冰盖底部需要超过30年的专用Vostok车站在列宁格勒和工作本身。Kudryashov教授,首席研究员项目25年去世,没有看到它的成功完成的乐趣(有趣的是,他的团队,直到1997年,不相信湖的存在和准备了他们自己和他们的设备到达底部钻固体基岩冰盖)。
第一个“干”井眼钻Vostok车站与thermo-electrical钻井装置在1970年取得了500米的深度。温度测量显示从-57°C的深度增加20米到-53.5°C,海拔500米。总共293次下来进行达到这个深度和平均穿越在一个旅行(接近核心长度)是1.73米。钻井的平均速度大约是1.3 mh-in 1972年5月“干燥”Vostok车站钻孔达到952.5米的深度。
钻井工具的时间到达底部在500米深的海底是很有意义的。很明显,井眼周围的压力下是关闭和钻孔必须充满液体,沉重的压力足以弥补,防止井眼闭包。的航空燃料包括混合类型的煤油,tetrachloric氢,tetrabromethane,氟利昂被选中。所有组件都是混合,得到的混合物温度稳定性很低,不与水或冰。混合物的粘度很低,这是非常重要的,因为所需的数百名往返深钻孔。
钻井装置包括一个10米长管180/130mm钢与外部/内部直径。低端环加热元件,这是动力电(大约3.5千瓦,图7.1)。管保持垂直在一个装甲日志电力电缆。放在雪或冰表面时,加热装置,钻开始融化向下。一个核心直径略小于管进入管的内径,直到完全填充的空间。融化的水就从底部钻孔注入管上面的部分核心容器。本部分作为融水容器。的上部钻管包含电气设备。核心容器时,电缆绞车在冰盖表面提高了钻和核心。的“牙齿”,一个特别设计的核心设备安装在较低的部分管切断的核心从底部钻孔,防止其脱落而钻钻井桅杆顶部的长大。 The mast was protected from the weather elements by a protective cover. The mast, winch, and logging device with control and monitoring equipment, were mounted inside a drill building, which consisted of two movable steel houses on sleds. The core and meltwater were removed from the
图7.1。热电的钻井装置用于钻深孔Yostok车站(改编自Kudryashov et al ., 1982): 1 -加热器戒指,2 -核心升降机,3 -核心筒,4排适配器,5 -水管,6 -加热器电力电缆,7 -热水器、8 -水箱,9——管,10 -泵适配器,11 -泵、电气部分,12 - 13 -电缆终端,14端帽,15 -机电电缆。
钻头和钻回到底部钻孔的另一轮的钻探。建筑内的温度保持在0°C的帮助下两个加热器;外面的温度小于-70°C。岩心钻探设备和电缆内的温度就在起重设备从洞里低于0°C。
开发、制造和测试一个新的钻探设备,能够在水井工作充满了液体,加上新建14米桅杆和先进的新绞车和连接设备花了超过5年。直到1980年,这个新钻井安装被从米尔内站
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- et al ., 2002): 1 -钻井,2 -塔,3 -起重绞车,4 -电缆、5 -控制甲板,6钻井设备,7 - drill-handling设备、8 -直流电力发电机,9 -电动马达,10 -蜗轮减速器,11、12 -滑轮,13 -地球物理绞车。
Vostok站在拖拉机的火车。满井眼钻使用这个设备的深度1415米在1981年和1985年8月,中间的南国极夜,深度2002米。使用的钻井复杂Vostok车站最深的钻孔图7.2所示。
钻井系统的长度18米,宽4米,高15米。绞车的电机使用20千瓦,加热元件12 kW,灯5千瓦。拉/降低操作的平均速度的最大深度钻孔(4000)16毫米直径铠装电缆0.7女士“1 (Kudryashov et al ., 2000)。
深的钻井井数5 g,基地130米湖,1990年开始在表面的35苏联南极探险(SAE) (Kudryashov et al ., 2000)使用TELGA热电钻。着重热电钻洞装满液体用于更深层次的视野(Kudryashov et al ., 2000)。1993年热钻的洞被终止的深度2755米。
1994年钻探业务暂停由于财务和后勤——从那时起冰取心和困难冰芯研究一直持续为俄罗斯之间的合作努力,法国和美国吗
图7.3。机电冰芯钻孔设备克姆(长度8日至13日米,直径132毫米,核心筒的长度3米,体重240公斤)的下部深孔钻探的Vostok站(从Kudryashov et al ., 2000): 1 -钻头,2 -核心筒,3 -芯片室包括芯片过滤器,4 -减速器,5 -驱动电机,6 -泵、7 - anti-torque系统,8 -锤体,9 -电气室、10 -电缆悬挂剪辑,11 -电缆。
钻井操作的最后阶段进行机电设备(克姆),开发和制造在列宁格勒钻到下面的基岩冰盖下Vostok站(图7.3)。这个设备有一个切割环“牙齿”由一个电机驱动,而不是加热环和anti-torque叶弹簧上钻的一部分。
钻井在Vostok站了1996年1月,当钻孔的深度是3300米。终止洞的钻井和保护进行根据南极研究科学委员会(SCAR)建议,以防止任何可能的危险污染的湖尽管undrilled一些数百米的冰仍在湖水之上。但在科学家感兴趣的压力下得到最深的可能的冰芯研究会议的核心钻井进行1997 - 1998场赛季(第43俄罗斯南极探险),和洞5 g达到深度3623米,这仍然是2004年秋季的情形。
是终止之前钻探表明,稳定的同位素,灰尘,和电导率测量(ECM)都保存在冰表面冰盖钻孔的深度5克,提供连续的气候记录在过去的400000年。raybet雷竞技最新结果表明,有四个不同的气候时期的冷却和变暖在这段时间内。研究结果的这个核心专家在俄罗斯的圣彼得堡俄罗斯北极与南极研究所和采矿研究所和俄罗斯科学院地理研究所和在法国Laboratoire de Glaciologie et de Geophysique de l 'Environnement,格勒诺布尔和Laboratoire de Modelisation du气候由et de l 'Environnement Saclay Russian-French合作的框架下Vostok核心调查是非凡的。有些结果如图7.4和7.5所示。也表明,接近这个深度的同位素和ECM信号变得光滑,不再是破译glacial-interglacial变化的有效手段。这意味着长达20多年的核心提供访问大多数扩展和原状潍河下游系列延续400000年,连同过去四个气候周期,结束。
继续阅读:寻找生命在下面的冰Vostok站
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