Лига Геологов

На фото — вулкан Олдоиньо-Ленгаи, расположенный на севере Танзании. Перед ним — озеро Натрон и розовая полоска кормящихся на озере фламинго. Снимок сделан в октябре 2017 года. Если сравнить его с фотографиями 1966-го и 2008 года (учитывая, что они сделаны с разных ракурсов), можно заметить, что с 1966 года вершина заметно «посерела». Но вот что интересно: высота этого вулкана — всего 2960 метров, расположен он почти на экваторе и снега на нем не бывает.

Слева — вулкан Олдоиньо-Ленгаи в 2008 году. Фото с сайта oldoinyolengai.pbworks.com. Справа — Олдоиньо-Ленгаи в 1966 году во время извержения. Фото с сайта ru.wikipedia.org

Белый цвет вершины Олдоиньо Ленгаи — результат ряда любопытных химических реакций, итогом которых является множество мельчайших кристалликов водных карбонатов натрия, больше известных нам как сода. Этот вулкан единственный в мире извергает натрокарбонатитовую лаву, которая отличается не только уникальным химическим составом, но и, как следствие, крайне низкой температурой — всего 500–600°C (для сравнения, температура самой распространенной лавы, базальтовой, — около 1200°C). Натрокарбонатиты — вулканические или интрузивные горные породы, преимущественно состоящие из карбонатов натрия, калия и кальция, многие из которых растворяются в воде. В основном это ньеререит (Na2Ca(CO3)2) и грегориит (Na2K2CaCO3).

Кратер вулкана в 2000 году. За четыре дня после излияния цвет потока натрокарбонатитов меняется с черного на белый, что отражает скорость растворения минералов исходных лав. Изображение из статьи A. Zaitsev, J. Keller, 2006. Mineralogical and chemical transformation of Oldoinyo Lengai natrocarbonatites, Tanzania

Эти минералы нестабильны и легко реагируют с атмосферной влагой и различными газами. Всего за несколько дней поверхность свежего потока лавы покрывается коркой новообразованных минералов, и через какое-то время исходные минералы сложно найти даже в глубине лавового потока. Эта особенность затрудняет отбор образцов и изучение натрокарбонатитов.

Фотографии шлифов (пластин горной породы толщиной 30 мкм) в поляризованном свете, показывающие процессы разрушения исходных минералов ньеререита (b) и грегориита (с). a — жила образующегося в результате нахколита (NaHCO3). На фото b и с кристаллы ньеререита (Nr) под действием воды превращаются в пирссонит (Na2Ca(CO3)2·2H2O) (Pr), а грегориит (Gr) — в шортит (Na2Ca2(CO3)3) (Sh) и нахколит (Nh). A. Zaitsev, J. Keller, 2006. Mineralogical and chemical transformation of Oldoinyo Lengai natrocarbonatites, Tanzania

Другим обычным элементом, выходящим на поверхность при извержениях и дегазации (выходе газа из магмы) Олдоиньо-Ленгаи, является хлор. В сочетании с натрием из лав получается другое «кухонное» химическое соединение — поваренная соль (NaCl), точнее ее кристаллическая форма — минерал галит.

Фумаролы (трещины) на склоне вулкана Олдоиньо Ленгаи, из которых выходит в основном водяной пар, обогащенный серой, углекислым газом, хлором, фтором и другими соединениями. Фото © Кирилл Власов, октябрь 2017 года, Танзания

В период дождей натрий, калий, хлор и прочие элементы вымываются из пород вулкана и сносятся к его подножию, где расположено озеро Натрон. Максимальная глубина озера — всего три метра, однако его площадь весьма значительна: 22 километра в ширину и 57 в длину. Технически это большая глинистая лужа, от которой в сухой сезон остается примерно половина.

Равнина, разделяющая озеро Натрон и Олдоиньо Ленгаи, в сухой сезон превращается в пустыню, где нередки песчаные бури. Высота пылевого облака — около двух километров. Фото © Кирилл Власов, октябрь 2017 года, Танзания

Вода в Натроне невероятно соленая, щелочная — со средним pH около 10–12 (pH обычной питьевой воды равен 7) — и для питья непригодна. Температура воды из-за малой глубины днем часто достигает 40°C, а в горячих источниках северо-западного берега — 60°C. Концентрация минеральных солей настолько высока, что даже пресная вода из питающих озеро источников обладает сладковатым привкусом за счет небольших концентраций ионов натрия, и этот вкус не меняется даже после кипячения.

Малые фламинго, кормящиеся на озере Натрон. Фото © Кирилл Власов, октябрь 2017 года, Танзания

Казалось бы, такая жидкость совершенно непригодна для жизни, однако в озере и на его берегах существует совершенно удивительная экосистема. В основе ее лежат цианобактерии (Spirulina, Cyanospira), в период активного размножения придающие воде красный цвет (см. цветение воды). Ими питаются немногочисленные беспозвоночные — например, рачок артемия (Artemia salina) и малые фламинго (Phoenicoparrus minor) (см. Розовая смерть: в чем причина массовой гибели восточноафриканских фламинго, «Элементы», 03.10.2006). Для малых фламинго озеро Натрон — единственное постоянное место гнездования, и источник их розового цвета каротиноид астаксантин поступает в их организм вместе с цианобактериями. Гнездятся же они на сезонных островках соли (которые выступают на поверхности озера в засушливый период), надежно защищенные от любых наземных хищников солеными водами и непроходимой грязью озера. В более пресных источниках по берегам живут рыбки из семейства цихловых — алколапии (Alcolapia). Но далеко в воды Натрона эти небольшие рыбки предпочитают не заплывать: вода для них там слишком соленая.

Озеро Натрон в период цветения. Фото из книги R. Scoon, 2018. Geology of National Parks of Central/Southern Kenya and Northern Tanzania

Такой высокий уровень минерализации затрудняет разложение органики, благодаря чему на берегах озера часто можно найти мумии небольших животных. Их перья или шерсть покрываются коркой соли, которая препятствует размножению бактерий-редуцентов и поеданию другими животными. В 2010–2012 годах британский фотограф Ник Брандт (Nick Brandt) сделал серию фотографий таких мумий в прижизненных позах.

Фрагмент соляной корки озера Натрон, продающийся около дороги, ведущей вдоль берега. Фото © Кирилл Власов, октябрь 2017 года, Танзания

Озеро Натрон хранит следы и более древних событий и существ. В начале двухтысячных годов на его побережье были обнаружены многочисленные следы Homo sapiens и копытных животных возрастом от 5 до 19 тысяч лет. Изначально предполагалось, что следы гораздо старше (120 тысяч лет), однако радиоуглеродное датирование указало на относительно молодой возраст. Их изучение началось в 2008 году с курьезного случая. 1 апреля 2008 года эколог Джим Бретт, отдыхавший на озере, узнал о следах от местного жителя и немедленно позвонил своей знакомой — антропологу Синтии Люткус-Пирс (Cynthia M. Liutkus-Pierce) из Аппалачского университета (США). И та чуть не сбросила звонок, приняв его за первоапрельский розыгрыш.

След древнего Homo sapiens на берегу озера Натрон. Фото © Кирилл Власов, октябрь 2017 года, Танзания

Фото © Кирилл Власов, октябрь 2017 года, Танзания.

Кирилл Власов http://elementy.ru/kartinka_dnya/789/Vulkan_Oldoino_Lengai_i...

Решил дополнить коллегу @IIETPOH, после его поста Это ж геологи...

Стоит рассказать, что такое инженерная геология, да и в целом инженерные изыскания, раз уж пошло такое дело.

Итак, представьте, что вы хотите что-то построить. Это что-то (практически любое здание или сооружение) имеет фундамент, либо просто укладывается в грунт. А еще это что-то имеет вес, то есть давит собой на тот грунт, на который оно опирается (у строителей это называется основание).

Так вот задача инженерной геологии выяснить физические и механические свойства грунтов оснований, дабы потом умные дяди (и тети) проектировщики смогли рассчитать фундамент, при котором наше проектируемое сооружение будет долго стоять и радовать всех)

В целом все более мене ясно, я думаю, для слабеньких грунтов проектировщики выберут хороший надежный фундамент, или свайное основание, а для хороших очень прочных грунтов, можно фундамент и попроще.

Стоит отвлечься и рассказать, что такое грунт. В инженерной геологии, в отличии от общей геологии (я, кстати, хоть и занимаюсь инженерной геологией, имею специальность "Поиск, съемка и разведка месторождений полезных ископаемых) такое понятие, как горная порода отходит на второй план, а вперед выходит термин "грунт". Это любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы и как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

Грунты, конечно, бывают разные - скальные грунты, пески, суглинки, глины, супеси и т.д. Они делятся по свойствам на разные группы, но это уже не так интересно.

Итак, вернемся к задаче инженерной геологии - изучить грунты, которые будут взаимодействовать с фундаментами.

Для этого существует несколько методов. Основной на сегодня - это бурение с отбором проб грунтов (как написал коллега @IIETPOH - взятие проб и монолитов). Пробы бывают разного типа - нарушенной структуры и ненарушенной, вторые это как раз монолиты - кусочки керна длиной порядка 30 см, которые сохраняют структурную целостность после извлечения из скважины. С проб нарушенной структуры в лаборатории получают физические показатели - влажность и показатели консистенции. А с монолитов можно получить плотность и механические свойства - показатели давления, при которых которых грунт начинает деформироваться или разрушаться.

Помимо бурения, существую такие методы, как статическое зондирование, штамповые испытания, испытания пенетрометром и дилатометром. Расписывать их подробно не буду, вся их суть сводится к моделированию поведения массива грунта при разнообразных нагрузках. А данные, получаемые в процессе испытаний, позволяют понимать, как будет вести себя грунт под нагрузками, когда на нем что-то построят.

Помимо изучения физико-механических свойств, так же изучают химические свойства грунтов, чтобы понять как они будут взаимодействовать с бетонами, сталью, оболочками кабелей и труб, будут ли проявлять коррозионные свойства.

Вообще все образцы, в большинстве случаев везут в лаборатории (за редкими исключениями), где уже и проводят испытания грунтов.

Я же (или другой геолог), возвращаясь из полей, и получив лабораторные данные, приступаю к написанию отчета.

В отчете освещаются общие вопросы по изученной территории, и, главное, приводятся уже классифицированные инженерно-геологические условия.

Та есть и много текста, и еще больше таблиц, и графическая часть с картами и геологическими разрезами.

Все роботы в инженерных изысканиях строго регламентируются довольно внушительным списком нормативки - СП, СНиПы, ГОСТы. И отступать от них, не стоит, потому что уже написанный отчет идет в экспертизу. И ежели что-то сделано не по СП или не по ГОСТу, то от эксперта можно получить и по шапке отрицательное заключение)

Сами работы проводятся везде, где будут что-то строить - и в городах, и в глухой тайге, и в степях.

Я по большей части работал в глухой, или не очень тайге - в основном под объекты нефтяной инфраструктуры. Хотя сейчас, чаше сижу в кабинете)

Ну и стоит еще вспомнить и о наших коллегах-изыскателях.

Помимо геологии в комплекс изыскательских работ входят еще и геодезия, и экология, и гидрометеорология.

По большому счету, наша общая задача - это получение данных о природных условиях, геологической, гидрологической и экологической среде, которая будет взаимодействовать с проектируемыми сооружениями.

Геодезисты проводят топографическую съемку участка и привязку получившейся цифровой модели местности к реальным координатам, экологи изучают окружающую среду, чтобы можно было оценить и минимизировать ущерб от строительства и эксплуатации сооружений, гидрометеорологи изучают поверхностные воды и климатические условия.

Рабочее место геолога в поле

Это керн скважины, как можно понять от 0 метров до 4)

Ствол скважины, внизу, на забое, снежок нападал. Обычно в изысканиях не очень глубокие скважины 5-25 м, хотя бывают и глубже, например, при изысканиях под метро

Да, иногда бывает холодно, в Якутии, например, зимы морозные, но из-зи низкой влажности зимой мороз переносится легче и до минус сорока вполне себе можно работать весь день на улице (периодически греясь чайком у костра).

Обед на бурении - готовить не очень удобно, поэтому пельмени, сало, тушенки, каши в банках, а так же дошики и пюрешки из пакетика - наше все)))

Обзор летнего лагеря.

Это монолиты многолетнемерзлых грунтов, по нормативке их положено сохранять в ледяной глазури, до момента проведения испытаний в лаборатории.

Забурились в  Саяны (это Ергаки - кто ездил с Минусинска/Абакана на Кызыл должен узнать место)

Бывают трудности)

И еще трудности. Вообще, всяких трудностей много, потому что много техники и не самые благоприятные условия.

Маршрут выходного дня)

Это автор, то есть я) Дровишек принес в палатку)

Но, вообще, цивилизация и в полевом лагере есть - электричество от станции, спутниковая связь (если повезет, то и сотовая), и даже спутниковый интернет - надо же как-то связываться с миром)

Просто красота)

Все фотографии, которые хорошего качества сделаны моим коллегой Евгением, его инст можно найти если поискать photogeologist, у него очень красивые фотографии)

Первый пост, так что кидайте тапки)

Примерно такая картина была почти каждое утро. Ближе к обеду туман рассеивался и солнце припекало совсем по-краснодарски.

Сама работа, как писалось выше, заключается в бурении разведочных скважин, документации в полевом журнале горных выработок и взятия проб и монолитов выбуренного керна.

Вот она, "романтика"

В кабине нашего "танка"(МТЛБ). Всё почти так же как и в машине только рычаги вместо руля.

Всю полевую документацию ждёт одна участь.

Вот такие штуковины приходилось описывать и брать с собой в Краснодар в лабораторию.

Это всё конечно красиво, но после нескольких дней созерцания становится обыденностью.

Немного местной фауны.
Пару раз чуть не наступил на змею, у них как раз был гон в это время года, поэтому нужно смотреть под ноги что бы не потревожить такие вот свингер пати.

В свободное время ходишь себе по лесу и собираешь грибы на ужин, желательно как на второй фотографии.

Местная флора.

Периодически удавалось сгонять на море, где, в отличие от нашего Черного, была жизнь. Местные всё нахваливали коричневых морских ежей, которых было не так то просто достать, по словам, икра у них вызывает гастрономический оргазм... Увы, оргазма я не испытал. По моему, на вкус как сопли с сахаром.

Командировка кончилась так же неожиданно как и началась до холодов, по итогу, в поле я находился почти 2,5 месяца. Недолго, но очень насыщено. Сказать что я был счастлив? Скорее да чем нет, дома ждали родные, и эти мысли грели, но и дух авантюризма тянул остаться подольше. Но увы, дальше меня ждала рабочая лабораторная рутина, затянувшаяся почти на год, после чего я снова поехал в командировку, но уже в область Амурскую.

Прошу сильно словами не бить, первый пост всё таки.