Измерение продукции скважины

     Бандайсанский тип (вулкан Бандай-Сан, о. Хонсю, 1883 г) подобен  другим типам эксплозивных извержений: мощные и частые взрывы, отсутствие лавы. Однако чрезвычайная сила взрывов связывается здесь с испарением проникшей по трещинам внутрь вулкана воды.

     Маарский  тип объединяет лишь единожды извергавшиеся, ныне потухшие эксплозивные вулканы. В рельефе они представлены плоскими блюдцеобразными котловинами, обрамленными невысокими валами. В составе валов присутствуют как вулканические шлаки, так и обломки невулканических пород, слагающих данную территорию. В вертикальном разрезе кратер имеет вид воронки, которая в нижней части соединяется с трубообразным жерлом, или трубкой взрыва. Древние структуры такого облика получили название диатрем. Диаметр их колеблется от нескольких десятков метров до нескольких километров. Верхняя часть диатрем, до глубины 400 – 500 м, заполнена кимберлитом – вулканической брекчией, состоящей из синих глин и кластического материала. Последние представлены обломками как ультраосновных пород, так и пород, рассеченных диатремой. Состав кимберлитов свидетельствует о высочайших температурах и давлении во время их образования, а также о сверхглубинном (мантийном) расположении магматического очага. К кимберлитам приурочены коренные месторождения алмазов, пиропов и других минералов. На больших глубинах диатремы заполнены базальтоидами или ультраосновными породами.

     В заключение необходимо отметить, что деятельность большинства вулканов растягивается на многие годы и даже тысячелетия. При  этом вулканизм осуществляется несколькими циклами, каждый из которых  разделяется на три этапа. Цикличность вулканизма проявляется в том, что со временем происходит последовательное изменение состава лавы: от жидкой базальтовой в начальной стадии, до андезитовой в средней стадии, и, наконец, до вязкой кислой лавы на завершающей стадии. Соответственно изменениям состава лавы, меняется и характер извержений одного и того же вулкана. 

                          1.3  Поствулканическая стадия.

        На этой стадии  излияние лав прекращается, взрывов не происходит, наблюдается лишь  выделение газовых  струй, водяных паров и, на значительном расстоянии от вулкана, горячей воды.

     Газовые струи (фумаролы), проходя  сквозь горные породы, оставляют на стенках  трещин и пор налет  из различных минералов, иногда создавая промышленные месторождения полезных ископаемых. Фумаролы по составу газов и температуре подразделяются на несколько типов.

     Сухие фумаролы – воды в них нет или  почти нет, температура  до 500° С, содержат хлориды калия и натрия, часто с примесями меди, марганца, фтора.

     Кислые  фумаролы (сернистые, сольфатары) – температура их колеблется от 90 до 300° С, содержат пары воды, кислоту серную или хлористоводородную. В районах их выходов на поверхности возникает ярко-желтый налет самородной серы.

     Щелочные (аммиачные) фумаролы – температура  около 100° С, газы представлены сероводородом, углекислым аммонием, парами воды.

     Холодные  фумаролы (мофетты) –  температура ниже 100° С, содержат углекислый газ.

     На  протяжении поствулканической  стадии, в силу постепенного охлаждения магмы, происходит закономерное изменение  характера фумарольной деятельности: от сухих фумарол в начале процесса к кислым и щелочным, а в завершении – к холодным.

     Гейзеры – это источники, ритмично выбрасывающие  фонтаны воды и  пара. Гейзеры возникают  либо на значительном расстоянии от вулкана, либо в завершающие стадии поствулканической стадии. Воды гейзеров имеют температуру от 94 до 99° С, обычно они сильно минерализованы: содержат соли натрия, кальция, кремния, магния. Благодаря минерализации, вокруг гейзеров отлагаются пористые туфы известкового или кремнистого состава. Иногда вместе с парами и газами происходит выброс глинистых пород, что ведет к образованию грязевых вулканов. Высота конусов грязевых вулканов обычно составляет первые метры, но иногда достигает 400 м, а диаметр кратера – до нескольких метров.

1.4 Географическое  распостранение действующих                                 вулканов.

         На протяжении последних 3 000 лет истории Земли зафиксировано более 2 500 извержений и установлено около 1 000 действующих наземных вулканов, из которых порядка 200 ныне пребывают в фумарольной стадии. Почти все известные наземные вулканы располагаются на окраинах материков или на островах. Абсолютное большинство – 90 % наземных вулканов приурочено к четырем вулканическим поясам, совпадающим с границами крупнейших литосферно-мантийных структур.

     Круго-Тихоокеанский  пояс (Циркум-Тихоокеанский, Тихоокеанское Огненное кольцо) – охватывает, по разным подсчетам, от 340 до 381 действующих  наземных вулканов. Из них 59 – в Южной  Америке, 70 – в Центральной Америке, 46 – в Северной Америке (включая Алеутские острова), и, наконец, 140 – в северо-западной части пояса (от Камчатки до Японских островов). Остальные вулканы располагаются в юго-западной и южной части пояса (от островов Рюкю через острова Микронезии, Меланезии и Новой Зеландии к побережью Чили). Вулканы Круго-Тихоокеанского пояса располагаются вдоль узких глубоководных желобов, на расстоянии 100 – 200 км от их оси в сторону материков. К желобам приурочены сейсмофокальные зоны Заварицкого-Беньофа, где литосферная плита с земной корой океанического типа пододвигается под литосферные плиты с материковым строением земной коры. Большинство вулканов располагается там, где глубина залегания сейсмофокальных зон составляет 90 – 150 км. Вулканы этого пояса по характеру извержений относятся к самым разным категориям и типам.

     Средиземноморско-Индонезийский (Средиземный) пояс, опоясывающий планету  в широтном направлении, включает от 117 до 175 действующих вулканов. Из них в районе Средиземного моря известно 13 наземных вулканов (в основном пирокластовой категории), а в пределах Малайского архипелага – 123 наземных вулкана (в большинстве эксплозивной категории). Вулканизм данного пояса также связан с активными сейсмофокальными зонами, которые, однако, являются реликтами неогенового пика альпийской складчатости. Наиболее активный вулканизм здесь наблюдался, очевидно, в неогене и начале четвертичного периода, о чем свидетельствуют многочисленные потухшие вулканы Карпат, Кавказа, Иранского нагорья, Тибета (на территории последнего имеется и один действующий вулкан – Рубрук).

     Атлантический пояс располагается  в осевой меридиональной части Атлантики, все 44 действующих  наземных вулкана  находятся на островах (от о. Ян-Майен до о-вов  Тристан-да-Кунья). Большинство вулканов здесь связаны с рифтовыми структурами растяжения, поэтому очаги залегают совсем неглубоко, а состав лавы базальтовый. По характеру извержений преобладают эффузивные вулканы (трещинного типа).

     Восточно-Африканский  пояс, расположенный  в пределах величайшей континентальной рифтовой системы, включает в свой состав 42 действующих наземных вулкана, разных по составу лав и характеру извержений.

     Небольшое количество наземных вулканов находится  за пределами названных  поясов, являясь, в  большинстве своем, внутриплитными вулканами. Размещаются они как на островах в океанах (Канарские, Зеленого Мыса, Маврикий, Реюньон, Гавайи), так и на материках (Камерун). И, наконец, на дне океанов имеется огромное количество вулканов подводных.

2. Метаморфизм и метаморфические горные породы

          Метаморфизм – это процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов при сохранении твердого состояния.

     Процессу  метаморфизма подвергаются все группы пород  – магматические, осадочные и метаморфические, если они попадают в новые условия.

     Главными  факторами метаморфизма являются: температура, давление и химически  активные вещества –  растворы и газы. Рассмотрим их роль.

     Температура – влияет на: процессы минералообразования, скорость химических реакций, степень перекристаллизации пород. В условиях повышения температуры происходят такие эндотермические реакции как дегидратация и декарбонатизация. Например:

     Al₄[Si₄O₁₀] (OH)₈→2Al₂O[SiO₄]+4H₂O+2SiO₂

     каолинит  андалузит

     CaCO₃+SiO₂ → CaSiO₃+CO₂

     кальцит волластонит

     Повышение температуры ведет  к образованию  более высокотемпературных  минеральных видов  лишенных воды. Принимая во внимание, что  метаморфизм протекает  при сохранении породами твердого состояния, можно считать, что  температурный диапазон определяется нижним температурным пределом в 300–400^о, а верхний – в 900–1000^о, т.е. температурой плавления наиболее распространенных горных пород.

     Давление  в эндогенных условиях может быть всесторонним и направленным.

     Всестороннее  давление определяется воздействием нагрузки вышележащих толщ, бокового давления соседних блоков и нижележащих слоев Земли. Поскольку величина двух последних (бокового и нижележащего) практически постоянна, то при рассмотрении процесса метаморфизма, учитывают воздействие давления вышележащих толщ или литостатического. Оно зависит от плотности вышележащих пород и от глубины. Так давление на глубине 10 км ~2700 атм, а на глубине 20 км® 5400 атм. Экспериментальные исследования показали, что давление при метаморфизме может достигать 25000 атм. Это объясняют тем, что кроме литостатического давления в процессе участвует и другой тип давления. Этот тип давления называют парциальным и связывают его возникновение с действием воды и газов, возникающих при дегидратации и декарбонатизации.

     Увеличение  давления способствует: образованию минералов с более плотной структурой и тем самым к уменьшению общего молекулярного объема и увеличению плотности, повышению температуры плавления минералов.

     Следствием  этого является образование  пород с однородной массивной текстурой.

     Направленное  давление (или стресс) возникает в глубинах и причиной его  возникновения, как  правило, является перемещение  крупных блоков пород  в земной коре. Это  может быть движение магмы или застывающего интрузивного тела. В толщах пород могут возникнуть трещины различной мощности и длины; и вдоль этих трещин блоки пород могут перемещаться друг относительно друга, что также приводит к возникновению однонаправленного давления. Результатом такого одностороннего воздействия является изменение и упорядоченность ориентировки минералов в породе – своей длинной осью или плоскостью спайности они располагаются перпендикулярно направлению давления.

     Кроме того, при перемещении  блоков пород происходит их локальное дробление  и перетирание  до глинистого состояния в пределах плоскости их перемещения. Возникают новые породы, которые состоят из обломков исходных пород, глинистого материала (или глинка трения) сцементированных минералами и минеральными агрегатами образовавшихся из растворов, циркулирующих в это время по трещинам и зонам дробления.

     Химически активные вещества –  это вода и углекислый газ. Они содержатся в порах и межзерновом  пространстве практически  всех горных пород. В  меньшем количестве, по сравнению с  ними, в породах  присутствуют: сероводород, фтороводородная и соляная кислота, азот.

     Источники химически активных веществ – процессы дегазации в мантии, охлаждение магмы, процессы дегидратации осадочных  пород.

     В газово-жидком состоянии  химически активные вещества двигаются  из областей с высокими температурами и давлением (и сами являясь носителями высоких t^o и P) в зоны с низким давлением и при этом:

     активно участвуют в преобразовании минералов и горных пород;

     повышают  поровое давление газов, которое снижает  растворимость минералов.

     Геологами было отмечено, что при наличии высоких температур и давления метаморфические процессы происходят слабо, если отсутствует движение химически активных веществ.