Исследования томографии скальных пород Кольского полуострова

02.09.2018

Объемная морфология гнейсовой пробы, извлеченная из глубины Кольской сверхглубокой скважины, и ее поверхностный гомологический образец изучался методами нейтронной рентгенографии и томографии. Объемы и распределения размеров зерен биотита-мусковита, а также распределение ориентации зерен были получены из экспериментальных данных.

Исследования геофизики

Было обнаружено, что средние объемы зерен биотита-мусковита в образце поверхностного гомолога заметно больше, чем средний объем зерен в глубокозалегающем гнейсовом образце. Эти резкие различия в объемах зерен могут быть объяснены процессами рекристаллизации в глубине Кольской сверхглубокой скважины при высоких температурах и высоким давлением. Кольская сверхглубокая скважина (KSB) является одной из самых глубоких скважин в мире. Она была пробурена на северо-западе части Кольского полуострова, на Балтийском щите и была достигнута большая глубина 12262 метров. Основной целью бурения Кольской скважины были научные исследования геофизики структуры земной коры. Сейсмические разрывы и тепловой режим в земной коре, физический и химический состав глубинных пород, совершенствование литосферной геофизики и методологии. Следует отметить, что в дополнение к основному отверстию еще три отверстия были просверлены до ~ 11-12 км, что открывает возможность построить трехмерную модель геологических сфер Балтийского щита. Кольская сверхвысокая скважина обеспечивает большое количество геофизических материалов для проверки гипотез о происхождение земной коры. Во время бурения скважин многие образцы пород были извлечены из скважины, они дают уникальные возможности для изучения глубинных скал и физических процессов в земной коре.

Кольская скважина

Кольская сверхглубокая скважина проникает через два комплекса коры корней: Протерозойский комплекс в глубоком диапазоне 0-6842 м и глубоко гранитно-метаморфический архейский комплекс, который достигает до глубины около 35 км. Научный интерес представляют для геологов и геофизиков образцы горных пород из архейского комплекса, которые образовались в архейском возрасте более 2,5 миллиардов лет назад. Скалы, извлеченные из столь глубоких слоев земной коры, представляют собой уникальные и редкие материалы, и в последнее время они были подробно изучены с помощью различных экспериментальных методов. Породы архейского комплекса состоят из амфиболитовых минералов, включающих биотитоплагиоклазовые и высокоглиноземистые амфиболитовые гнейсы. Следует отметить, что породы, извлеченные из глубин 8- 11 км проводились при температурах до 600 ° С и давлениях до ~ 150 МПа. Точные данные о минеральном составе глубокозалегающих гнейсов из архейской коры, плотность зерен минералов и значения объемной плотности, пористость, прочность на сжатие, осевые, поперечные и объемные деформации получены недавно. Было обнаружено, например, что для значения минеральной плотности для амфиболита глубоко укоренились гнейсы и образцы поверхностного аналога близки друг к другу.