2.2 Методи вивчення поверхневих шарів

Методи вивчення поверхневих шарів можуть бути різними за своєю природою, але основною завданням для них є одержання інформації щодо верхньої частини осадової оболонки. Одним із методів є відбір зразків. На дно опускають ті чи інші пристосування для відбору проб. Переважно це трубчасті лоти – трубки різних типів, дночерпалки, драги, трали тощо. З допомогою простих трубок діаметром 6–12 см можна заглибитись в осадок на 2–7 м, а за допомогою поршневих трубок іноді вдається відібрати зразки з глибин до 24 м.

Пухкий донний ґрунт можна відібрати за допомогою дночерпалок, які здатні захоплювати понад 1 м^³ осадку. Дночерпалка – це ківш, який здатний при зіткненні з дном закриватись і захоплювати осадок.

Зразки твердого ґрунту можна відібрати за допомогою драги, яку протягують по дну, а потім піднімають. Метод використовують коли немає потреби точної прив’язки проб. За допомогою драги можна відібрати конкреції та інші розсипні матеріали на рівному дні, відбирати зразки кристалічних порід з схилів хребтів, жолобів та каньйонів.

Випробування підводних відкладів здійснюється грейферними, ударними, вібраційними і поршневими пробовідбірниками. Найбільш важкими завданнями при цьому є збереження від розмиву проби, взятої на дні водойми. Грейферне випробування застосовується тільки при відборі зразків досить щільних гірських порід і руд із глибини до 0,6 м від поверхні дна водойми.

Для відбору проб водонасичених пісків успішно використовують пробовідбірники, що складаються у своїй основі з колонкової труби з поршнем. Для випробування глибоководних об’єктів, таких як родовища залізо-марганцевих конкрецій, застосовують тросові дночерпалки, скрепер-драги і колонкові пробовідбірники (рис. 2.2, рис. 2.3).

Рисунок 2.2 – Схема легких технічних засобів на судах для відбору проб з морського дна

(за А.Є. Смолдирєвим та А.А. Воропаєвим):

І-колонковий пробовідбірник; ІІ— дночерпалка; ІІІ-скрепер-драга, 1-судно; 2 - трос; 3 - вантаж; 4 - ніж; 5 - рама; 6 - сітка; 7 – якірний вантаж.

При пошуках на великих площах океану поверхневі проби з дна океану відбираються за допомогою автономних самоспливаючих пробовідбірників і зондів. При швидкості судна 4 вузли (7,4 км/год) можна скидати автономні пробовідбірники через 500 м, що при глибині 5000 м спливають після скидання через 2–3 год, виносячи пробу з поверхні морського дна. За добу можливо одержати в такий спосіб від 50 до 100 пошукових проб.

У Інституті геологічних наук НАН України був розроблений, виготовлений і запатентований пробовідбірник-дегазатор ПДБК-2М для роботи у морських акваторіях.

Цей прилад дозволяє суміщати у часі вимірювання температури, відбір донних відкладів і проб придонного шару води для аналізу газових компонентів.

Для вивчення поверхневих шарів може бути використана радіометрія, що базується на вивченні закономірностей розподілу природної радіоактивності елементів. За інтенсивністю спектрального гамма-випромінення можна встановити вміст окремих елементів, глинистість тощо. Розривні порушення фіксуються підвищеною радіоактивністю.

Рисунок 2.3 – Схеми різних типів драг для підводного відбору проб донних осадів:

1 – багаточерпакові; 2 і 3 – землевсмоктуючі з фрезерним і гідромоніторним розрихлювачами; 4 – ерліфтні і водоструменеві; 5 і 6 – грейферні і драглайні; 7 – із зануреними під воду землевсмоктувачами у герметичних капсулах.