Erinevus lehekülje "Puursüdamik" redaktsioonide vahel

Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
Eemaldatud 16 baiti ,  5 aasta eest
P
resümee puudub
(Uus lehekülg: 'thumb|Osa [[Milwaukee|Milwaukee, Wisconsinis puuritud puursüdamikust. Kastis võib näha laminaarset peeneteralist dolomi...')
 
P
[[File:Waubakee_Formation_DrillCore.tif|thumb|Osa [[Milwaukee|Milwaukee]],s [[Wisconsin|Wisconsinis]]is puuritud puursüdamikust. Kastis võib näha laminaarset peeneteralist dolomiitset karbonaati.]]
'''Puursüdamik''' (kärn) on kivimi või sete sambake, mis on võetud puuraugust spetsiaalselt selleks ette nähtud puurimisviisiga. See kujutab endast sageli silindrilist kivimi südamikku, küllalt tugevat, et säilitada monoliitsust. Puursüdamik on oluline geoloogilise informatsiooni allikas, mille alusel saab teavet maapõue sügavustes esinevate kivimite ja setete kohta.
 
==Puursüdamiku ajalugu==
Tõenäoliselt pani puursüdamike võtmisele alguse [[maavara|maavarade]] otsimine. Seda uurimismeetodit hakati kasutama ookeani põhja uurimisel.<ref name="Jamus Collier, Stefanie Schumacher, Cornelia Behrens, Amelie Driemel, Michael Diepenbroek, Hannes Grobe, Taewoon Kim, Uwe Schindler, Rainer Sieger, Hans-Joachim Wallrabe-Adams, Rescued from the deep: Publishing scientific ocean drilling long tail data, GeoResJ, Volume 6, June 2015, Pages 17-2017–20, ISSN 2214-2428">[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214242815000042 Jamus Collier, Stefanie Schumacher, Cornelia Behrens, Amelie Driemel, Michael Diepenbroek, Hannes Grobe, Taewoon Kim, Uwe Schindler, Rainer Sieger, Hans-Joachim Wallrabe-Adams, Rescued from the deep: Publishing scientific ocean drilling long tail data, GeoResJ, Volume 6, June 2015, Pages 17-2017–20, ISSN 2214-2428]</ref> Samuti hakati meetodit rakendama [[J%C3%A4rv|järvedejärv]]ede, [[Liustik|liustike]], [[Muld|mulla]] ja isegi puidu uurimiseks. Väga vanadelt puudelt võetud puursüdamikud annavad infot nende aastaringidest, seejuures pole vaja puud maha saagida.
====Puuraukude ja puursüdamike ajalugu Eestis====
Puurauke puuriti Eestis juba 19. sajandist, enamasti [[Kaev|kaevudeks]]. Puursüdamike hakati puuraukudest võtma 20. sajandi alguses seoses [[põlevkivi|põlevkivi]] ja [[fosforiit|fosforiidi]] uuringutega. Eesti vanimad säilinud puursüdamikud pärinevad [[J%C3%B5hvi|Jõhvi]] magnetanomaalia alal puuritud 505 meetri ja 721 meetri sügavusega puuraukudest 1937-19381937–1938. aastatel. 1950. aastatel [[põlevkivi|põlevkivi]] ja [[fosforiit|fosforiidi]] uurimise käigus rajati Virumaal tuhandeid [[puurauk|puurauke]]. Enamik sellest ajast pärinevaid kuursüdamike kogusid on hävinenud – mõned hävitati vahetult pärast tööde lõppu ja mõned olles väljas ajutistel hoiuplatsidel hävisid kõdunevate kastide tõttu.<ref name="Eesti põuest pool (p)uurimata">[http://www.loodusajakiri.ee/loodus/artikkel2071_2046.html Eesti põuest pool (p)uurimata”, Looduse-sõber Nr3/2012]</ref>
 
1958-19751958–1975. aastatel puuriti sügavaid [[puurauk|puurauke]] mõõtkavas 1:200 000 geoloogilise kaardistamise käigus, millest paljud avasid kristalse aluskorra kivimeid. Ka need südamikus on suures osas hävinenud (välja arvata kristalsest [[Alukord|aluskorrast]] puuritud osad).<ref name="Eesti põuest pool (p)uurimata">[http://www.loodusajakiri.ee/loodus/artikkel2071_2046.html Eesti põuest pool (p)uurimata”, Looduse-sõber Nr3/2012]</ref>
 
1960-19851960–1985 aastatel, mida võiks nimetada geoloogiliste uuringute kõrgajaks, puuriti aastas puursüdamiku võtmisega kuni 30 kilomeetrit, millest kümmekond kilomeetrit on pikaajalist hoiustamist väärt.<ref name="Eesti põuest pool (p)uurimata">[http://www.loodusajakiri.ee/loodus/artikkel2071_2046.html Eesti põuest pool (p)uurimata”, Looduse-sõber Nr3/2012]</ref>
 
1990. aastal puuriti [[Kärdla_kraater|Kärdla meteoriidikraatri]] keskmesse Hiiumaal, mille tulemuseks on Eesti kõige pikem puursüdamik. See pärineb 815,2 meetri sügavusest Soovälja puuraugust numbriga K-1. Järgmine pikkuse poolest on [[ruhnu|Ruhnu]] puuraugust 787,4 meetri sügavusest saadud puursüdamik. [[See puurauk|Puurauk]] tehti saare keskosas 1972. aastal [[nafta|nafta]] ja gaasi ilmingute otsingul.<ref name="Eesti põuest pool (p)uurimata">[http://www.loodusajakiri.ee/loodus/artikkel2071_2046.html Eesti põuest pool (p)uurimata”, Looduse-sõber Nr3/2012]</ref><ref name="Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts">[http://www.egeos.ee/egeos/geoteave/puursudamikud Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts]</ref>
 
Viimasel 20 aastal on Eestis puursüdamikke võetud vähem kui 1 kilomeeter. Tänapäeval puuritakse peamiselt [[maavara|maavarade]] uurimise eesmärgil, kus puuraukude sügavus on tavaliselt alla 15 meetri ning samuti ka [[Puurkaev|puurkaevude]] rajamiseks ja energiapuuraukude rajamiseks, mis ei anna piisavalt andmeid riiklikult oluliste geoloogiliste tööde eesmärkideks.<ref name="Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts">[http://www.egeos.ee/egeos/geoteave/puursudamikud Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts]</ref>
==Puursüdamiku omadused ja analüüs==
Puursüdamiku analüüsimisel kirjeldatakse mis kivimist või kivimitest koosneb puursüdamik, selle värvist, struktuurist, tekstuurist, mineraalsest ja keemilisest koostisest, [[Kivistis|fossiilid]]<nowiki/>est ja [[Ihnofossiilid|jäljefossiilidest]], katkestustest ning [[Lõhe (geoloogia)|lõhedest]].<ref name="Недоливко">Недоливко Н.М. Исследование керна нефтегазовых скважин, 2008 стр 3; 9-509–50</ref>
Täisväärtusliku puursüdamiku kriteeriumideks on selle väljatoomise protsess ning struktuuri, koostise, fluidi ja muude omaduste säilimise aste kivimite lasumise looduslike tingimuste suhtes.
Puursüdamiku uuritakse ja analüüsitakse (keemiline, spektraalne, [[Petrograafia|petrograafiline]] ja muud analüüsid) laboratooriumis mitmesuguste meetodite ja erinevate seadmetega olenevalt sellest, milliseid tulemusi peab saavutama. Tavaliselt kasutatakse analüüsimiseks väikest osa puursüdamikust. Teatud aja möödudes vähendatakse (likvideeritakse) vastavalt juhenditele osa puursüdamikust, millel ei ole olulist tähtsust.
Puursüdamiku dateerimiseks on palju mooduseid. Dateerimise järel võib saada hinnalist infot kliima ja maastiku muutumisest. Nii näiteks on ookeani põhjast, maapõuest ja liustikelt võetud puursüdamikud täielikult muutnud meie arusaamist [[Pleistotseen|pleistotseeni]] geoloogilisest ajaloost.
Puursüdamiku analüüs võimaldab näiteks määrata selle [[nafta|nafta]]- ja gaasisisaldust. Siiski võetakse puursüdamik puuraugu kogu pikkuses ainult erakordsetel juhtudel, kuigi see tugevalt oleneb puurimise eesmärgist. Mõnedel juhtumitel on puurimise lõpetamist kohustuslikuks protseduuriks puuraugu uurimine geofüüsiliste meetoditega.<ref name="Коршак">Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела , 2005. — 528 с.: ил. ISBN 5-94423-066-5. стр 70-7270–72,74</ref>
Puursüdamik on tähtis geoloogilise informatsiooni allikas, mis võimaldab täita erinevaid geoloogilisi ülesandeid. Puursüdamikust saadud informatsiooni põhjal koostatakse teaduslike töid ning aruandeid.
Puursüdamikul määratakse kindlaks [[Kiht_(geoloogia)|kivimikihtide]] omadused - mineraalne ja keemiline koostis, struktuur, järjestus, paksus, vanus ja muud omadused, mis sõltuvad geoloogilise uurimise eesmärkidest.
Puursüdamiku järgi võib näiteks hinnata teataval geoloogilises [[Ajastu_(geoloogia)|ajastus]] esinenud kliima muutumist, geodünaamilist seisundi, saada teavet eksisteerinud fauna ja floora liikide kohta ning maakoore settelisest ehitusest. Maa pinna dünaamilised muutused on suuremal osal aladest tsüklilised, eriti puudutab see temperatuuri ja sademeid.<ref name="Недоливко">Недоливко Н.М. Исследование керна нефтегазовых скважин, 2008 стр 3; 9-509–50</ref>
 
==Puurimine==
Vaatamata geofüüsiliste meetodite suurtele võimalustele maapõue uurimisel, võimaldavad ainult täisväärtuslikud puursüdamikud usaldusväärselt määrata kivimite koosseisu, füüsilis-mehaanilisi omadusi ja kivimite vanuse, argumenteeritult kinnitada näiteks [[nafta|nafta]] ja gaasi varud, koostada põhjendatud projektid puuraukude puurimiseks ja leiukohtade ekspluateerimiseks tervikuna.<ref name="Недоливко">Недоливко Н.М. Исследование керна нефтегазовых скважин, 2008 стр 3; 9-509–50</ref><ref name="Владецкий">Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин , 2003. — 352с. ISBN 5-7695-1119-2, стр 21-2221–22, 100-106100–106</ref><ref name="Коршак">Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела , 2005. — 528 с.: ил. ISBN 5-94423-066-5. стр 70-7270–72,74</ref>
Kivimi purustamise iseloomu järgi jagatakse puurimisviisid kaheks: '''mehaaniliseks''', milles puurimisinstrument purustab otseselt kivimit; '''mittemehaaniliseks''', milles toimub purustamine ilma mõjutusallika otsese kontaktita kivimiga (näiteks plahvatus). Mehaanilised puurimisviisid jagatakse keerdpuurimiseks ja löökpuurimiseks (ka keerd-löök- ja löök-keerdpuurimiseks). Keerdpuurimisel puruneb kivim selle vastu surutud instrumendi pöörlemise arvel. Sõltuvalt kivimi tugevusest rakendatakse keerdpuurimisel lõikavat tüüpi kivimit purustavat instrumenti (peitelpuuri ja puurkrooni); teemantpuuri; haavelpuuri, mis purustab kivimit haavlite abil (haavelpuurimine). Puuraugu kivimite purustamine toimub kogu puuraugu pinna ulatuses või rõngaspinnal koos puursüdamiku väljavõtmisega (südamiku puurimine). Puurimise tehnilised vahendid koosnevad põhiliselt puurmasinatest (puurseadmetest) ja kivimit purustavast instrumendist.
 
Puurimine arenes ja spetsialiseerus kohandatuna kolmele tehnika valdkonnale: kõige sügavamad puuraugud (mitu kilomeetrit) puuritakse [[nafta|nafta]] ja gaasi saamiseks, vähem sügavad (sajad meetrid) tahkete [[maavara|maavarade]]de otsimiseks ja luureks, puurauke sügavusega mõni meeter kuni kümned meetrid puuritakse [[lõhkeaine]] laengute paigaldamiseks (peamiselt mäeasjanduses ja ehituses).<ref name="Владецкий">Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин , 2003. — 352с. ISBN 5-7695-1119-2, стр 21-2221–22, 100-106100–106</ref>
Enamikul juhtudel toimub puursüdamiku võtmine kivimi puurimisel tühja terastoruga, mida nimetatakse südamikutoruks, puursüdamiku võtmisega puurimist ennast aga südamiku puurimiseks. Südamikutoru sees asub südamiku vastuvõtja (proovel). Proovel koosneb põhiliselt peast, südamikutorust ja südamikumurdelist. Proovelid on mitmesugused, kuna tuleb võtta mitmesuguste kivimite südamikke erinevates tingimustes. Kivimi puurimine puursüdamiku võtmisel toimub rõngakujuliselt ja proovel juskuijustkui roomab rõnga sees moodustuvale kivimi südamikule. Puursüdamiku näidised võetakse torusse suhteliselt kahjustamata seisundis. Purustatud kivim (hiib), mis ei satu proovelisse, viiakse pinnale pesemisvedeliku või suruõhuga (gaasiga), mida surutakse puurauku puuri pumba või kompressoriga. Puursüdamik kiilutakse kinni, rebitakse see küljest ära ja tõstetakse pinnale. Pärast puursüdamiku väljavõtmist torust paigutatakse see puursüdamiku kastidesse rangelt puuraugus olnud geoloogilises järjestuses. Kogu tõstetud puursüdamik kirjeldatakse detailselt ja antakse üle puursüdamikuhoidlasse.<ref name="Владецкий">Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин , 2003. — 352с. ISBN 5-7695-1119-2, стр 21-2221–22, 100-106100–106</ref>
==Hoiustamine==
Puuraukude puurimine on kallis ning nendest saadud puursüdamikel on väärtust. Ühe keskmise sügavusega puuraugu südamiku maksumust hinnatakse sajakonnale eurole meetri kohta. Kasulik on kalli raha eest toodetud puursüdamik ka edaspidisteks uuringuteks säilitada.<ref name="Eesti põuest pool (p)uurimata">[http://www.loodusajakiri.ee/loodus/artikkel2071_2046.html Eesti põuest pool (p)uurimata”, Looduse-sõber Nr3/2012]</ref> Hoiustatud puursüdamike kasutamine alandab kavandatavate geoloogiliste tööde maksumust, milleks võivad olla geoloogiline kaardistamine, hüdrogeoloogiaga seotud tööd või [[maavara|maavarade]] uuringud. Samuti täieneb Eesti maapõue geoloogilise ehituse uurimise usaldusväärsus.
Kastidesse ladustatakse puursüdamik järjestikuliselt vasakult paremale, puuraugu sügavuse kasvamise järjekorras, kindlalt vastandavalt selle asukohaga puurtorus. Puursüdamiku hoitakse koos puurimise protsessis tehtud „birkadega“ ehk etikettidega spetsiaalsetes ühe meetril pikkusteks veergudeks jagatud kastideks. [[Paekivi|Paekivist]]st puursüdamiku enamlevinud läbimõõt on 9 cm ja kristalsest [[Aluskord|aluskorrast]] kivimitel 4 cm, olenevalt puursüdamiku läbimõõdust võib ühes kastis olla 4-104–10 meetrit puursüdamikku,<ref name="Puursüdamikud, Maa-ameti Geoportaal">[http://geoportaal.maaamet.ee/est/Andmed-ja-kaardid/Geoloogilised-andmed/Puursudamikud-p191.html Puursüdamikud, Maa-ameti Geoportaal]</ref> seega näiteks keskmise sügavusega (200-400200–400 meetrit) puuraugust võetud puursüdamiku mahutamiseks läheks vaja keskmiselt 50 kasti.<ref name="Eesti põuest pool (p)uurimata">[http://www.loodusajakiri.ee/loodus/artikkel2071_2046.html Eesti põuest pool (p)uurimata”, Looduse-sõber Nr3/2012]</ref> Puursüdamiku markeeritakse (sügavus, stratigraafia), dokumenteeritakse, võetakse proove ja pildistatakse.<ref name="Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts">[http://www.egeos.ee/egeos/geoteave/puursudamikud Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts]</ref>
====Puursüdamikuhoidlad Eestis====
Eesti riigi omandis olevad puursüdamikud on koondatud nelja hoidlasse.<ref name="Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts">[http://www.egeos.ee/egeos/geoteave/puursudamikud Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts]</ref> Üleüldse Eestis on säilinud umbes 30000 puursüdamikukasti, hoidlates on ca 25000 kasti,<ref name="Puursüdamikud, Maa-ameti Geoportaal">[http://geoportaal.maaamet.ee/est/Andmed-ja-kaardid/Geoloogilised-andmed/Puursudamikud-p191.html Puursüdamikud, Maa-ameti Geoportaal]</ref> ligikaudu 145 000 meetrit puursüdamikku. Hoidlate asukohad on [[arbavere|Arbavere]] (Lääne Virumaa), [[keila|Keila]] ja [[tuula|Tuula]] (Harjumaa) ning [[turja|Turja]] (Saaremaa). Hoiustatavatest puursüdamikest on kättesaadavad uurimiseks vaid 20%.<ref name="Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts">[http://www.egeos.ee/egeos/geoteave/puursudamikud Puursüdamikud, Eesti Geoloogiaselts]</ref>
==Viited==
{{viited}}
 
[[Kategooria:Geoloogia]]

Navigeerimismenüü