光明日报:“地球之芯”如何保存

来源:光明日报 作者:刘向东 崔立伟 发布时间:2018-07-02

位于黑龙江省安达市境内的全球第一口钻穿白垩纪的全球最大陆相地层的大陆科学钻探井——松科二井获得了一批珍贵的“地球之芯”,深度超过7000米的岩心样品。这些岩心特别珍贵又很“娇气”,它们是如何保存的呢?

在地质科学家看来,松科二井的岩心比黄金还值钱。因为,松科二井是目前亚洲最深的科学钻探井,而岩心,作为地下岩石的剖面截取物可以最直接地为人们提供丰富的地质信息。它们就像是一本本厚实详尽的地球史书,记录了松辽盆地白垩纪时期陆相沉积的历史。

地质学家拿到这些岩心后,会对它们开展地质描述、图像扫描、高分辨率照相、数据分析等工作,从而获取各个地层的基本地质信息,建立松辽盆地深部地层剖面,寻求白垩纪气候变化地质证据,推断松辽盆地深部能源资源的情况。

不过,这些宝贝很容易碎裂,不仅不利于保管,而且会大大降低重要的研究价值。所以,对它们的照顾要格外精心。

中国地质调查局国土资源实物地质资料中心是松科二井岩心野外现场管理和库藏保管的唯一机构,专门探索发明了针对松科二井岩心的长久保存方法。

要想把松科二井的岩心保存好,就要先为它们进行“体检”。松科二井岩心从井下提取出来后,首先由钻探现场技术人员将岩心按顺序进行整理、清洗和拼装,紧接着还要对它们进行描述、扫描。

为了确保松科二井岩心的管理万无一失,实物资料中心派出技术人员进驻钻探现场接收岩心。钻探现场的技术人员将岩心移交实物资料中心后,实物资料中心技术人员要在现场进行岩心的清点核实。

按照要求,无论大小,松科二井岩心每间隔10厘米或20厘米要贴上唯一的“身份证编码”,包括钻孔名称、回次号、岩心段等编号。这些数据会伴随着岩心一起存入国家实物地质资料库。

岩心运回实物资料中心,面对的就是进一步的处理和保管。

松科二井岩心呈圆柱形。工作人员会将它们沿垂直于横截面的直径方向,按照1∶2的比例进行切割处理,分成两部分。大的部分,可用于进行多次科研取样和实验检测工作;小的部分,则将在进行抛光、浇铸等处理后,永久保存。

为了解决松科二井岩心易碎的问题,实物资料中心专门研究探索出了一种使其长久保存的“妙招”,即对易碎岩心进行抛光、浇铸。这种特殊处理的过程:

第一步,拼接。根据破碎前的相对位置,工作人员会将破碎的岩心块在工作台上进行整理,使各岩心块之间的断口能够拼接整齐;之后,在每个岩心块的横截面圆周内侧涂覆一圈黏合剂,将岩心块按照顺序依次进行拼接和黏合,使其恢复圆柱状的体型;第二步,切割。取出这些圆柱形的易碎岩心,按照岩心直径1∶2比例进行纵向切割;第三步,抛光。将岩心体的切割面进行抛光,得到具有光滑切割面的待浇铸岩心体;第四步,把抛光后的岩心体放置在透明U形槽内;第五步,浇铸。这是最关键的一步。将盛有岩心体的透明U形槽放好,让岩心体的切割面水平朝上,之后,把浇铸材料倒入透明U形槽中,岩心体与透明U形槽之间的间隙全部被浇铸材料填满。

最后的步骤就是等待。等浇铸材料充分凝固后,易碎岩心就完成了它的“重生”,能够长久保存了。

(作者:刘向东,系国土资源实物地质资料中心资料服务室副主任;崔立伟,系国土资源实物地质资料中心汇交采集室工程师)

《光明日报》( 2018年06月28日 13版)