Сейсмическая разведка

При сейсмической разведке для определения типа пород измеряются ударные и низкочастотные звуковые волны, которые проходят через них. Термин «сейсмический» происходит от греческого слова seismos - землетрясение. Приборы для регистрации колебаний земной коры использовались еще в Древнем Китае в 132 г. к н. е. В конце XIX века. Было обнаружено, что колебания почвы могут гаситься слоями плотной породы под ним. Поэтому для изучения слоев начали применять искусственно создаваемые волны.
Ученые геофизики проводят сейсморазведку, вызывая ударные волны взрывами, грузами, что падают, или же акустические волны - мощными генераторами. Они распространяются вниз через твердые породы, однако часть энергии отражается от границ между различными типами породы. Сейсмоприёмники, расположенные на участке, что представляет интерес, регистрируют отраженные волны. Компьютер определяет состав и структуру породы на основании силы и скорости волн.

Гравиметрическая съемка

Сила гравиметрического поля Земли, так же как магнитного, меняется в зависимости от состава и структуры слоев. Поэтому точные измерения силы тяжести могут помочь определить бассейны осадконакопления. Основные породы, расположенные ниже, более плотные и, таким образом, величина силы притяжения больше, чем осадочных слоев, лежащих выше. Величины силы земного тяготения (веса) измеряются с помощью гравиметра. Он может транспортироваться в воздухе, по суше и морю. На море прибор необходимо устанавливать на устойчивой платформе для обеспечения точных показаний.

Магнитометрическая съемка

Напряженность магнитного поля Земли меняется в зависимости от геологической структуры земной коры. Осадочные породы практически немагнитные, однако породы слоев, залегающих ниже, - магнитные. Это приводит к незначительным колебаниям магнитного поля.
Измерения напряженности магнитного поля используются для определения места расположения и мощности бассейнов осадконакопления. Преимущество магнитометрической съемки заключается в том, что при ее использовании любой участок суши и даже породы под толщей морской воды могут быть обследованы быстро и без значительных затрат.
Напряженность магнитного поля Земли измеряется прибором, который называется магнитометр. Он обычно свисает с самолета, однако иногда его устанавливают в хвосте. Данные магнитометрической съемки постоянно регистрируются, пока исследовательский самолет летит на той же высоте.

Разведка

Разведка нефти включает прежде всего поиск участки, где земная кора содержит водонепроницаемую породу с расположенным ниже осадочным слоем. Осадочный слой, состоящий из песка, песчаника или доломита, играет роль коллектора нефти.
Разведка начинается с оценки имеющихся геологических условий, исследование верхних слоев. Окаменелости и взаимное расположение слоев помогают датировать и идентифицировать породы, а более точный возраст определяют с помощью радиоактивного метода. Если проведенное исследование поверхностных горизонтов указывает на то, что снизу может быть нефть, то геологи начинают изучать нижние, до нескольких километров глубиной, слои данного участка. Применяют такие геофизические методы разведки, как магнитометрическая, гравиметрическая и сейсмическая съемка.

Добыча нефти

Месторождения нефти широко распространены в земной коре - как океанической, так и материковой. Из этой темной смеси жидких углеводородов и примесей производят родные виды топлива и многое потребительских товаров.
В процессе переработки из нефти получают битум, дизельное топливо, масла, керосин и бензин, а также анестетики, жевательную резинку, пищевые консерванты, мастики для пола, пластики и много других материалов и товаров.
Слово «нефть» происходит от аккадского «напатум», что означает «вспыхивать» или «зажигать».
Нефть образовалась из остатков мелких растений и животных, отложившихся на дне морей и озер миллионы лет назад. Они были частично переработаны бактериями, а затем погребены под толстыми слоями осадочных пород (таких как глина), которые с течением времени все больше уплотнялись. Давление и тепло, создаваемое им, превратили органическое вещество в нефть и газ (в основном метан). В процессе дальнейшего сжатия они просачивались через поры и трещины в породах и откладывались в полостях и осадочных породах между слоями водонепроницаемых пород.
Основная часть богатейших нефтяных залежей находится под толстым слоем породы. Добраться до них можно только с помощью широкомасштабного бурения, что стоит очень дорого. Еще в 320 г. к н. е. китайцы добывали нефть из неглубоких скважин.
В августе 1859 г. Эдвин Дрейф пробурил скважину глубиной 30 м в штате Пенсильвания (США), начав современную нефтяную промышленность.

Электроэнергия в районах

В некоторых отдаленных районах большие батареи, состоящие из солнечных элементов, поставляющие большую часть необходимой бытовой электроэнергии, которая используется для зарядки батарей, работающих ночью.
Солнечные элементы на удивление надежные. После монтажа они, как правило, не требуют ухода, за что на протяжении многих лет работают без обслуживания. В Великобритании некоторые маяки действуют в автоматическом режиме, используя солнечные элементы. Батареи таких элементов использованы также на нескольких автоматических метеостанциях, расположенных вдоль морского побережья.
Получаемая электроэнергия от солнечных элементов зависит не от тепла, а от света. Благодаря этому посадочный радиомаяк мощностью 360 кВт, способный работать, используя солнечную энергию в условиях мерзлоты на Аляске. Начиная с 1960-х г., батареи фотоэлектрических элементов применяют в производстве электроэнергии для спутников связи. Новейшие батареи такого типа работают на борту Международной космической станции (МКС), которая вышла на орбиту 1998 г. и до сих пор продолжает строиться. Ее восемь фотоэлектрических панелей, каждая размерами 34 х 11 м и площадью 2500 кв. м, превращают солнечный свет на 110 кВ электрической энергии.
В XXI веке предложенный американским инженером Питером Глезером проект использования солнечной энергии может обеспечить нас энергией из космоса. По авторскому замыслу, предполагается запуск 40 солнечных орбитальных электростанций (СОЭ), которые оснащены огромными батареями солнечных элементов. Полученная энергия преобразуется в пучки микроволн, направленных на приемные станции на Земле. Там микроволны преобразуются в электроэнергию. По оценкам Европейского управления космических исследований, СОЭ 40 способны обеспечить 25% потребностей Европейского сообщества в электроэнергии к 2040 г.
К сожалению, птицы и неметаллические самолеты сгорают, если на них попадают мощные пучки микроволновой энергии, направляется СОЭ. Однако многие ученые убеждены, что большая часть необходимой нам энергии в будущем будет поступать от таких космических электростанций.

Солнечные элементы

Солнечные элементы - это электронные устройства, где за счет фотоэлектрического эффекта свет преобразуется в электроэнергию. Каждый элемент вырабатывает немного энергии, поэтому для обеспечения надлежащего электроснабжения используются батареи из таких соединенных между собой элементов. Элемент состоит из тонкого слоя полупроводникового материала, обычно кремния. В некоторых солнечных элементах применяют другой полупроводник - арсенид галлия. Они менее эффективны, чем кремниевые, однако действуют при значительно более высоких температурах, за что их можно использовать на спутниках, которые испытывают мощного солнечного излучения в космосе.