бурение ледников

БУРЕНИЕ ЛЕДНИКОВ

Проходка скважин в голще ледников с целью изучения строения льда и истории его формирования (определение толщины ледников, температуры и плотности льда, глубинной скорости движения, напора воды во льду), а также отбора керна для лабораторных исследований. По способу бурения различают два типа — механическое и термическое, а по назначению — керновое и бескерновое. Механическое Б. л. может быть колонковым (отбор керна возможен) и ударным (удается доставка лишь ледяной крошки), штанговым и канатным (по способу подвески снаряда). Термическое бурение, основанное на протаивании льда, может быть бескерновым, когда лед протаивают с помощью нагретой током иглы, струи пламени, пара или кипятка, и керновым — при помощи нагретого током кольца.

Различают мелкое ручное бурение, возможное без копра, для установки реек и измерений температуры льда в активном слое; среднеглубинное бурение с копром и легким переносным вручную мотором для глубин от 10 до 200 м с целью измерений температур льда, положения напорного горизонта воды, глубин и изучения строения малых горных ледников, строения фирновой толщи в покровных ледниках; глубокое бурение с применением тяжелых станков, позволяющее бурить до 2200 м, а в будущем, очевидно, до 4000 м для фундаментальных исследований свойств и режима ледников и выяснения истории оледенения.

Впервые ледниковое бурение до глубины 65 м выполнено Л. Агассисом в 1841—1842 гг. ударным методом на Нижнеаарском леднике в Альпах. В 1951 г. впервые для бурения мелких бескерновых скважин применен термический метод — в США электронагревом, в Швейцарии паровой.

В период МГГ (1957—1959) колонковым бурением пройдено более 10 скважин глубиной до 370 м в Альпах, Кордильерах, на ледниковых покровах Антарктиды, Гренландии, Земли Франца-Иосифа.

[s]image_6.png[/s]

_{Снаряды для термобурения ледников, а — электроигла: 1 — конический нагреватель, 2 — штепсельный разъем, 3 — корпус, 4 — кабельный замок, 5 — центрирующее устройство, 6 — кабель-трос; б — керновый электротермобур: 1 — электронагреваемая коронка, 2 — фланец бура, 3 — кернорватели, 4 — керн, 5 — поршень, 6 — буровой раствор, 7 — двойная колонковая труба, 8 — заправочные штуцеры, 9 — центрирующее устройство, 10 — кабельный замок, 11 — кабель-трос.}

В 1960 г. специалистами из США в Гренландии опробован термобур с отбором керна, а с 1965 г. в Антарктиде начал применяться советский электротермобур. Комбинацией электротермобурения и электромеханического бурения с мотором, соединенным в одном снаряде с режущей коронкой, американской экспедицией были пройдены две скважины до ложа ледника: глубиной 1387 м на станции Кемп Сенчури в Гренландии в 1966 г. и глубиной 2164 м на станции Бэрд в Антарктиде в 1968 г. К 1981 г. термобуром пробурена скважина глубиной более 2000 м на советской станции Восток в Антарктиде.

Продолжает широко развиваться бурение ледниковых скважин средней глубины. В СССР применяются керновые электротермобуры и безкерновые электроиглы (см. рис.). Подбор формы игл и снарядов и режим их работы определяются анализом тепломассообмена снарядов со льдом в процессе его плавления. Во избежание смыкания скважин применяются жидкие незамерзающие заполнители, в т. ч. керосин и спирт.

_{А. Н. Кренке}