hlubinné vrty

Text dotazu

Dobrý den,
zajímalo by mě, jestli je technologicky náročnější provádět hlubinné vrty (do hloubek více než 2000m) na pevnině nebo na ledovci (konkrétně dokončovaný ruský vrt do arktického jezera proti technologiím například pro těžbu ropy nebo tzv. Kolský vrt).
Děkuji.

Odpověď

Dobrý den,

Vrtání do jakéhokoliv materiálu má svá specifika. Pokud pro nás bude směrodatná veličina hloubka, dalo by se říci, že složitější je vrtání do ledovce, neboť dosažená hloubka vrtu činí přes 3000 m, což je výrazně méně oproti 12 000 m hloubky vrtu SG-3, tedy Kolského vrtu. Kromě toho, že při standardním geologickém průzkumu (míněno do zemské kůry) sledujete materiálové složení jednotlivých podloží, tlak a teplotu. Při zkoumání ledovce hledáte odpovědi v přírůstkových lamelách (zimní a letní) ledovce na otázky ohledně klimatu na zemi (kdy se teplota na zemi stabilizovala, jak často průměrná teplota extrémně kolísala, v jakých intervalech) a znečišťování planety. Je tedy kladen extrémní důraz na přesnost výsledků, na čistotu vzorku a na zabránění případné kontaminaci prostředí. Technickým problémem je skutečnost, že led pod tlakem nadložních vrstev je přes nízkou teplotu ve stavu blízkém tavení bylo tedy nutné vyvinout speciální techniku, kterou je dnes možné do ledovců vrtat.

Zdroj: Ďurica, Dušan a Suk, Miloš. Vrty v geologické praxi. Vyd. 1. Brno:

Moravské zemské muzeum, 2011. 176 s. ISBN 978-80-7028-381-3.

Pro zajímavost uvádíme ještě další informace z výše jmenovaného zdroje:

Vrty v ledovcích

Vztahy mezi jednotlivými sférami výrazně osvětlily vrty provedené speciální technikou v grónském ledovci. Přírůstkové lamely (zimní a letní) umožňují ve štítovém ledovci poměrně přesné datování. Proto byla možné zjistit, že průměrná teplota za posledních 160 000 let kolísala extrémně každých 2000 let a teprve za posledních 8 000 let je na Zemi stabilizovaná. Přitom kolísání bylo typické pro ledové a meziledové doby. Co je příčinou této stabilizace, není známo. Další významnou změnou je kolísání koncentrace některých prvků (např. vápníku) s výrazným snížením v meziledových dobách. A zjištění, že znečištění atmosféry začalo již s rozvojem prvotních společností

Kupříkladu zvýšení obsahu olova v atmosféře způsobili již staří Římané (nedokonalá hutnění stříbrných rud) a každý rozvoj průmyslu se na něm podílel (rozvoj hutnictví v 16. Století, zavedení parního stroje, používání olovnatého benzínu, až po snížení v posledních letech způsobené používáním benzínu bezolovnatého).

Na základě výsledků grónských vrtů jsou realizovány obdobné vrty také na Antarktidě, ruský program Vostok a projekt EPICA (European project for ice core drilling in Antarctica). V Antarktickém ledovci bylo již odvrtáno 3 200 m, což umožňuje studium změn klimatu během 800 000 let. Dovrtání do podloží by mohlo vyřešit otázku příčin vzniku ledovců a přispět k poznání zakryté části kontinentu. Technickým problémem je skutečnost, že led pod tlakem nadložních vrstev je přes nízkou teplotu ve stavu blízkém tavení. Předmětem diskuze je možná kontaminace pohřbených jezer, která by nenávratně znemožnila studium podmínek života v nich.

Informativní základ o ledovcích ze zdroje:

http://www.czech-press.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=2138%

3Advee-planetarni-mrazniky-se-oteviraji&Itemid=4 :

První vrty do polárních ledových štítů byly uskutečněny roku 1956 během Mezinárodního geofyzikálního roku v severozápadním Grónsku. Roku 1957 francouzsko-ruský tým na stanici Vostok dostal rekordní vrt do hloubky 3300 metrů. Nejsou ale zkoumány pouze ledovce pevninské (Grónsko, Antarktida), ale i ostatní typy ledovců, jako např. Levisův ledovec v Keni nebo ledovec Fremont ve Wyomingu. Ten byl navrtán roku 1990 vrtem 160 metrů dlouhým. Dnes jsou velké vědecké naděje a očekávání vkládány do jezera Vostok pod antarktickým ledem. Jezero je 250 km dlouhé a 40 km široké a laika překvapí, že jeho voda je v kapalném stavu, byť je kryta zmrzlým příkrovem. Je to dáno kombinací velkého tlaku spolu s vysokými koncentracemi chemických prvků, jež snižují bod mrazu vody. Jeho hloubka je odhadována na více než 400 m, ale nad ním leží 4000 m pevného ledu. Rozloha jezera je srovnatelná s jezerem Ontario na kanadsko-americké hranici. Ledovcový vrt mířící k jeho hladině určil stáří ledu 420 000 let.

Napsali Hynek Adámek a Topí Pigula

________________________________________

ANATOMIE LEDOVCOVÉ KRAJINY

Ledovec končí čelem. Čelo ledovce je místo, ze kterého se za rachotu a hřmotu odlamují (nejen) bílé kusy ledu. Ty se potom většinou pohupují na hladině ledovcových řek a lagun. Plovoucí zmrzlý materiál sice pořád ještě má jméno ledovec, ale v porovnání s původní velikostí jde o mikroskopické drobky smetené ze studeného stolu. Aby vůbec mohl ledovec vzniknout, musí mít akumulační oblast, odkud (laicky řečeno) přirůstá - to znamená, že sníh se zde mění ve firn a postupně pak v led. Ablační oblast je ta část ledovce, kde dochází k jeho odtávání. Na leteckých a satelitních snímcích ledovců a ledovcových splazů jsou v ablační části ledovce vyvinuté nápadně tmavé pásy.

Jde o geologický materiál nasbíraný cestou z hor do nižších poloh. Zároveň dochází k průběžnému ukládání materiálu podél boků ledovce, čímž vznikají boční morény. Stékají-li se dva ledovce v jeden, boční tmavé pásy se setkají a vytvoří jeden uprostřed - tzv. středovou morénu. Krásně je to vidět na satelitních či leteckých snímcích. Stav, kdy se čelo ledovce na nějakou dobu zastaví, je běžný. Čelo odtává a kameny, prach a další materiál je ukládán v podobě čelní morény, která je tvořena velikostně naprosto nesourodým materiálem. Pokud se klima oteplí a ledovec ustoupí do vyšších poloh a zastaví se, dojde k vytvoření další z morén. Ledovec neukládá materiál pouze podél boků a před sebou, ale i pod sebou. Často se stává, že mezi čelem ledovce a čelní morénou vzniká ledovcové jezero. Už samotný fakt, že se miliardy tun ledu pohybují, musí mít obrušující vliv na geologické podloží.

Nunatekem se stávají ty kusy skalního podloží, které vyčnívají nad ledovec.

Údolí vybroušené ledovcem (glaciální) se od říčního (fluviálního) liší jiným profilem. Je zaoblenější, profil připomíná písmeno "U", na rozdíl od ostřejšího říčního profilu "V". Skandinávské fjordy nejsou nic jiného než mořem zaplavená ledovcová údolí. Mluvíme-li o obrušování, různé geologické vrstvy odolávají ledovému brusu různě. Ty měkčí jsou odstraněny, tvrdší zaobleny a později pak ve formě oblíků vystupují nad okolní terén. Ledovce (vyjma mořských) mají oblast akumulace sněhu, který se později dostává hlouběji a mění svoji strukturu od jemných vloček po ledovcový led.

únor 2003

Tags: titul: Koktejl ročník: 2003 číslo: 2 autor: Topí Pigula

Zdroj:

http://www.czech-press.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=2138%

3Advee-planetarni-mrazniky-se-oteviraji&Itemid=4

Informace o Kolském vrtu

Nejhlubší díra, kterou člověk kdy vytvořil, se nachází na ruském poloostrově Kola. Jmenuje se Kolský nejhlubší vrt. Díra s pracovním označením SG-3 je hluboká 12 262 metrů. Pracovat se na ní začalo 24. května 1970 s cílem získat nové geologické poznatky, popřípadě najít vzácné nerosty. Do hloubky kolem dvanácti kilometrů se přitom dělníci dostali už za třináct let.

Dalších deset let se ale provrtali jen o necelých 300 metrů hloub. Práci mimo jiné komplikovaly i extrémní podmínky na dně vrtu, které ničily vrtací nástroje. Byl tam obrovský tlak a teplota přesahující 200 stupňů Celsia. Vrt byl uzavřen v roce 1995.

Zdroj:

http://www.blesk.cz/clanek/zpravy-udalosti/150537/takto-vypada-nitro-zeme-kde-vznikaji-zemetreseni.html

Informativní přehled o dalších článcích na toto téma:

http://area51.jex.cz/menu/nevysvetlitelne-ukazy/kolsky-super-vrt

http://en.wikipedia.org/wiki/Kola_Superdeep_Borehole

http://www.bing.com/search?q=%22continental+borehole++versus+glacier%22&form

=DLRDF8&pc=MDDR&src=IE-SearchBox

http://www.blesk.cz/clanek/zpravy-udalosti/150537/takto-vypada-nitro-zeme-kd

e-vznikaji-zemetreseni.html

Můžete také vyzkoušet Českou geologickou službu:

http://www.geology.cz/extranet , která nabízí službu zeptejte se geologa.