DSC06329

Rozdział 3

Metody badań dna oceanu i złóż kopalin

Badania geologiczne dna wszechoceanu, zmierzające między innymi do rozpoznania kopalin użytecznych, rozwijały się w ostatnim stuleciu szczególnie po 1965 r. Metody i urządzenia do badań geologicznych były systematycznie doskonalone, zwłaszcza od zakończenia ekspedycji angielskiego statku badawczego HMS „Challenger” w 1876 r. Zakres stosowanych metod i technik, liczba statków oceanologicznych, geologicznych i wiertniczych oraz liczba ośrodków badawczych wzrosły znacznie w ostatnich 30 latach (rys. 3.1; fot. 3.1). Aktualnie obserwuje się olbrzymi postęp w rozwoju technologii oraz budowie sprzętu i aparatury specjalistycznej do badań geologicznych morza (fot. 3.2 i 3.3). Wiąże się to również z systematycznym rozwojem takich dyscyplin naukowych, jak: geologia morska i górnictwo morskie, oceanotechnika i oceanologia [Druet, Kowalik, 1970; Karlic, 1983].

Geologia morska, której pionierem był John Murray (1841-1914), jest dziedziną wiedzy, która rozwinęła się głównie na bazie nauk geologicznych. W zakresie rozpoznania mechanizmów współczesnych procesów sedymentacyjnych zachodzących w morzach i oceanach geologia morska wiąże się bezpośrednio z oceanologią. Wyodrębnienie tej dziedziny nastąpiło dopiero w latach 60.; wówczas to stwierdzono bowiem zasadnicze różnice w budowie litosfery oceanicznej i kontynentalnej [Shepard, 1963; Szniukow i in., 1979; Seibold, Berger, 1993].

Geologia morska wykorzystuje metody różnych gałęzi nauk o Ziemi, m.in.: geologii dynamicznej, mineralogii, petrografii i geochemii, stratygrafii, geomorfologii, geofizyki, sedymentologii, tektoniki oraz geologii złóż kopalin użytecznych. Natomiast oceanologia obejmuje: oceanografię fizyczną (dynamika i fizyka morza), oceanografię chemiczną (chemia morza) i oceanografię biologiczną (biologia morza) [Łomniewski, 1970]. Do głównych zadań geologii morskiej należy badanie litosfery oceanicznej i historii rozwoju basenów oceanicznych wraz z rozpoznaniem przyczyn i przebiegu procesów sedymentacyjnych oraz wykrycie i rozpoznanie złóż surowców mineralnych występujących w osadach na dnie i pod dnem. W różnych aspektach rozpatrywane są także możliwości pozyskiwania surowców mineralnych z wody morskiej. Poza tym, wyniki badań wykorzystywane są powszechnie w pracach z zakresu oceanotechniki do wszelkiego rodzaju budownictwa na dnie morskim (np. rurociągi ropne i gazowe czy komunalne, kable telekomunikacyjne, posadowienie platform, pirsy portowe, falochrony) (rys. 3.2).

W morskich badaniach geologicznych wykorzystuje się właściwie takie metody badań, jak na lądzie, z tą jednak różnicą, że (wyłączając obszary płycizn) nie prowadzi się bezpośrednich obserwacji geologicznych. Prace są prowadzone głównie ze statków, za pomocą różnego rodzaju specjalistycznych przyrządów [Pieczka, 1964; Dera, Szymborski, 1966; Kotliński, Pieczka, 1977; Szniukow i in., 1979; Dimow i in., 1990; Kotliński i in., 1991; Seibold, Berger, 1993]. Podstawowe znaczenie w badaniach dna wszechoceanu mają wiercenia głębokomorskie.

Badania geofizyczne i geologiczne

Bezpośrednie i pośrednie badania dna morskiego wykonywane są dzięki użyciu metod geologicznych i geofizycznych oraz metod oceanologicznych. W przypadku złóż występujących na głębokościach morza nie przekraczających kilkudziesięciu metrów istnieje możliwość penetracji dna i przeprowadzenia bezpośrednich obserwacji przez geologów płetwonurków. Podstawowe znaczenie dla rozpoznania wgłębnej budowy geologicznej mają badania geofizyczne, w tym badania sejsmiczne [Fajklewicz, 1972].