Rdzenie geologiczne

Praktycznie nie znalibyśmy budowy geologicznej bez wykonania serii wierceń w podłożu, dzięki którym uzyskujemy rdzeń geologicznyrdzeń geologiczny/lodowyrdzeń geologiczny i cenne informacje o skałach w nim występujących. Rdzeń to nic innego jak słupek o cylindrycznym kształcie, pozwalający zobaczyć przekrój i układ warstw skalnych. Najprościej można by porównać taki rdzeń do przekrojonego tortu urodzinowego, gdzie warstwy ciasta, kremu, dżemu i owoców przypominają różne genetycznie warstwy skał.

Najprostsze wiercenia można wykonać ręcznie, jednak ich głębokość pozwala jedynie na płytkie rozpoznanie podłoża (do kilku metrów w głąb). Bardziej zaawansowane są wiercenia mechaniczne, dokumentujące podłoże nawet do kilkudziesięciu metrów głębokości. Tego typu wiercenia towarzyszą praktycznie każdej inwestycji budowlanej, jak budowa drogi, lotniska, bloku czy centrum handlowego.

Wiercenia wykonuje się również w dnie morskim, które jest skarbnicą wiedzy o historii Ziemi. Mówi się wtedy o tzw. rdzeniach głębokomorskich, które dostarczają kompletnego zapisu archiwalnego z najbardziej niedostępnych zakątków kuli ziemskiej. Są one lepszym źródłem informacji niż rdzenie pozyskiwane na lądzie. Z tej przyczyny w latach 60. ubiegłego stulecia został powołany specjalny program Deep Sea Drilling Project (DSDP), mający na celu eksplorację dna morskiego.

Dotychczas najgłębszy polski badawczy otwór wiertniczy znajduje się w Kuźminie koło Przemyśla, a jego głębokość wynosi ponad 7 500 m. Z kolei do najgłębszych otworów wiertniczych na świecie należy zaliczyć te z Półwyspu Kolskiego (12,26 km), Zatoki Meksykańskiej (10,68 km) oraz przy rosyjskiej wyspie Sachalin na Morzu Ochockim (12,35 km).

Rdzenie lodowe

Nie tylko wiercenia w skałach, ale również wiercenia w lodzie (np. Antarktydy) pozwalają uzyskać informacje na temat klimatu w przeszłości geologicznej. Zakładając, że lodowiec tworzy się poprzez nagromadzenie następujących po sobie warstw śniegu, każda warstwa jest skarbnicą wiedzy o temperaturze, ciśnieniu czy aktywności słonecznej podczas jego akumulacji. Szczególne znaczenie mają tutaj również wybuchy wulkanów, z których cząstki pyłu są unoszone w atmosferze, a później akumulowane na lodzie w postaci ciemnej warstewki, tzw. tefry. Wielkie erupcje wulkaniczne zmieniały klimat w przeszłości geologicznej, a wiedza o nich jest kluczowa w interpretacji i zrozumieniu tych zmian.

Datowanie

DatowaniemdatowanieDatowaniem należy określić zespół aktywności, prowadzący do określenia wieku skały, skamieniałości, osadu czy zdarzenia w przeszłości geologicznej lub historycznej. Datowanie jest zazwyczaj związane z wykonywaniem skomplikowanych analiz, które pozwalają na przypisanie ram czasowych do datowanego zjawiska. Istnieje szereg metod datowania, które w ogólności można podzielić na grupę datowań bezwzględnych, gdzie określa się czas wystąpienia zdarzenia np. w latach, w tysiącach lub milionach lat, oraz datowania względne pozwalające na stwierdzenie następstwa zdarzeń, czyli określenie, co miało miejsce wcześniej, a co później. Podstawa datowań względnychdatowanie względnedatowań względnych opiera się na tzw. zasadzie superpozycji, która zakłada, że mając serię niezaburzonych warstw skalnych, najstarsze znajdują się w spodniej części sekwencji, natomiast najmłodsze w jej wierzchniej części. Co więcej, w przypadku niektórych typów skał, np. jeziornych osadów laminowanych, akumulacja zachodzi w cyklu rocznym, co poprzez policzenie ilości lamin pozwala na oszacowanie czasu trwania tejże akumulacji i bardzo szczegółową rekonstrukcję zdarzeń, które następowały w jeziorze rok po roku.

R5opQZ00RZEGo

Ilustracja prezentuje schematyczny przekrój przez warstwy skalne. Licząc od dołu znajdują się warstwy łupka ilastego, wapienia, piaskowca i dwie niepodpisane. Obok przekroju jest strzałka w dół, na której na górze wpisano "najmłodsze", a na dole strzałki "najstarsze". Oznacza to, że najstarsze skały znajdują się najgłębiej.

Datowanie na podstawie rdzeni

Ponieważ rdzenie odzwierciedlają budowę geologiczną danego regionu, a więc pokazują następstwo warstw skalnych, są doskonałym narzędziem, które może być wykorzystane do datowań względnych. Szczególne znaczenie mają tutaj wspomniane wcześniej rdzenie głębokomorskie i lodowe. Wyobraźmy sobie zatem zbiornik morski, w którym żyją mikroskopijne, jednokomórkowe organizmy z węglanowymi skorupkami, zwane otwornicami. Po zakończeniu cyklu życiowego skorupka otwornicy opada na dno morskie, biorąc w ten sposób udział w tworzeniu kolejnych i kolejnych warstw skalnych. Ponieważ organizmy te występują praktycznie w każdym morzu, ślady skorupek odnajduje się we wszystkich rdzeniach głębokomorskich, a ich analiza pozwala na odtworzenie warunków środowiskowych – w szczególności temperaturowych – jakie panowały w zbiorniku morskim podczas życia tych organizmów. Stosując zasadę superpozycji, można chronologicznie wnioskować o warunkach środowiskowych w morzu. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku rdzeni lodowych, które zachowują warstewki lodu zakumulowanego w cyklu rocznym, co czyni je stosunkowo łatwymi do datowań. Należy jednak pamiętać, że jest to cecha lodu z wierzchnich części lodowca. Im głębiej, tym warstewki te stają się mniej wyraźne i są coraz trudniejsze do wyróżnienia.

R11noExKxycHP

Na ilustracji od dołu znajdują się kolejne warstwy skał, następnie warstwa wody, na której unosi się statek . Statek posiada pionową konstrukcję, której przedłużeniem w dół jest głębokie wiertło, sięgające aż najniższej warstwy skał. Obok ilustracji znajduje się mniejszy obrazek , na którym zaprezentowano wycinek tych samych warstw skał, które są na pierwszym, większym rysunku.. ten mniejszy rysunek podpisano "rdzeń geologiczny"."

Słownik