Q 16/27.2/73/1 R. Puranen 1973-08-10 GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS Geofysiikan osasto Menetelmaseloste
Q 16/27.2/73/1 R. Puranen 1973-08-10 GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS Geofysiikan osasto Menetelmäseloste SUUNNATTUJEN NAYTTEIDEN KERÄAMISESTA JA KASITTELYSTA Porasydännäytteitä tai vasaralla irroitettuja naytteitä, jotka on merkitty maastossa siten, että niiden in situ - asento jonkin referenssikoordinaatiston suhteen tunnetaan, nimitetään suunnatuiksi naytteiksi. Suunnattuja naytteitä käytetään tutkittaessa suunnasta riippuvien vektori- tai tensorisuureiden ominaisuuksia. Tällaisia suureita tarkastellaan esimerkiksi paleomagnetismissa ja erilaisissa anisotropiatutkimuksissa. Näytteenotosta Näytteet voidaan irrottaa joko vasaralla ns. nyrkkinaytteinä tai poraamalla porasydannaytteinä. Edellisen menetelmän etuja ovat välineistön yksinkertaisuus ja keveys sekä näytteenoton nopeus. Välineiksi riittävät vasara ja mahdollisesti taltta. Kun lisäksi nyrkkinäytteet ovat painoltaan tavallisesti suuruusluokkaa 1... 2 kg, pystyy yksi mies helposti suorittamaan välineistön kuljetuksen ja tehokasta naytteenottoa. Menetelmän haittana on, että vasaralla irroitettavat naytteet joudutaan useimmiten ottamaan paljastuman heikkousvyöhykkeilta (lohkeamis- ja halkeilupinnat, ruhje- ja murrosvyöhykkeet, rapautuneet ulokkeet ja pal jastuman pintaosat), mikä aiheuttaa kerattyyn näyteaineistoon tiettyä tilastollista puolueellisuutta voimakkaammin hapettuneiden naytteiden hyväksi. Lisäksi on nyrkkinäytteiden tarkka suuntaaminen yleensä vaikeampaa kuin porasydannäytteiden suuntaaminen. Poraamalla naytteet valtytaan ainakin osittain edellä mainitulta näyteaineiston painottuneisuudelta, silla porauspaikat voidaan valita melko vapaasti. Lähes ainoa suositus porauspaikan valitsemiselle on se, että porasydamet saadaan helpoimmin irrotetuksi kokonaisina paljastuman ehjistä ja rapautumattomista osista. Porasydännaytteet ovat valmiiksi sopivan muotoisia laboratoriomittauksia silmälläpitäen. Näin ollen valtytaan näyteaineiston runsaalta jalkikasittelylta, silla naytteiden sahaaminen sopivan pituisiksi on ainoa tarpeellinen toimenpide. Niinikään valtytaan nyrkkinäytteiden yhteydessä tarvittavalta suuntien siirtämiselta osanäytteesta toiseen. Lisäksi porauspaikat tulevat pysyvästi merkityiksi paljastumalle poranreikina. Porausmenettelyn pääasiallisena haittapuolena on kaluston runsaus ja paino, mikä monimutkaistaa ja hidastaa näytteenottoa. Tämä aiheuttaa myös
sen, että poraaminen edellyttää useamman miehen työskentelyä. Lisäksi on kaluston kuljettamiseksi ja pitkien kantomatkojen välttämiseksi tarpeen auto, joten porasydännaytteiden kerääminen on selvästi kalliimpaa kuin nyrkkinäytteiden ottaminen. Porakoneista Geologisen tutkimuslaitoksen geofysiikan osastolla on käytössaan kaksi porakonetta, joiden voimayksikkönä on L77R-tyyppinen ILO-2-tahtimoottori. 3 Moottorin iskutilavuus on 73 cm ja se kehittää 3.0 hevosvoiman tehon kierrosluvun ollessa 5000. Tämä ilmajaahdytteinen bensiinomoottori on varustettu regulaattorilla, joka pitää käyntikierrosluvun likimain vakiona kuormituksesta riippumatta. Moottori on lisäksi varustettu kaasuttajalla, joka toimii lähes moottorin asennosta riippumatta. Levanto-yhtiössä mootto- riin on asennettu vaihdelaatikko, jonka valityksella tapahtuu voimansiirto moottorista poranteraan. Geofysiikan osastolla porakoneeseen on liitetty hihnavalityksella toimiva vesipumppu, jonka avulla teran jäähdytysvesi pumpataan vesiliekaan ja sitä kautta edelleen teran sisäpuolitse timanttiterän kärkiosaan. Vesipumppu on siipiratastyyppinen ja sen valittamaa vesimaaraa voidaan säätää hanaa käyttäen. Poran runko on taivutettu alumiinilla täytetysta teräsputkesta. Geofysiikan osastolla rakennettua poran syöttölaitetta ja sen käyttöä tarkastellaan myöhemmin yksityiskohtaisemmin. Polttoaineena kaytetaan ben- siiniä, johon on sekoitettu 4 % öljyä. Polttoainesailiöön mahtuu bensiiniä likimain yksi litra (pora 1: 1.25 1, pora 2: 1 l), mikä riittää noin puolen päivän porauksiin. Porakoneen kokonaispaino on noin 18 kg. Kuvissa 1 ja 2 nähdään porakoneet karkeasti luonnosteltuina. Poran varusteisiin kuuluu läpimitaltaan kahdenlaisia teria. Pienempien noin 6 cm pituisten terien halkaisija on 18 mm. Näitä teria kaytetaan porattaessa muutaman senttimetrin syvyisia ankkuroimisreikiä, joihin poran ohjausteline kiinnitetään ennen varsinaisten näyteporausten aloittamista. Isommilla, keskimäärin 50 cm:n pituisilla terilla, joiden sisähalkaisija on noin 31.5 mm, porataan yleensä 15... 40 cm:n pituisia porasydannayttei- ta. Teraputkien porauspintaan on upotettu timanttimurskaa, joka tuhoutuu helposti, ellei jäähdytysveden syöttö ole kyllin tehokasta. Ison teran arvo on noin 500 markkaa ja pienen teran noin 120 markkaa, joten on syytä käyt- tää vettä säastelemätta.
Syött Kuva 1. Porakoneen 1 syöttösysteemin rakenne ja toiminta
Vaantöak \ austeline Kuva 2. Porakoneen 2 syöttösysteemin rakenne ja toimintri
Näytteiden poraamisesta Poraus aloitetaan'kiinnittämällä pienempi terä kierteillä apuistukkaan, joka puolestaan kierretään kiinni poran istukkaan. Vesiletkun toinen pää liitetään poran vesipumppuun ja toinen suodattimella varustettu pää laitetaan vesiastiaan tai mahdolliseen vesilammikkoon. Avataan vesipumpun hana sekä bensiinihana. Asetetaan kone siten, että polttoainesäiliö tulee kaasuttajan yläpuolelle. Kylmäkäynnistyksessä varmistetaan moottorin polttoaineen saanti pumppaamalla kaasuttajan imukalvoa. Käännetään "ryyppy" päälle polttoaineseoksen rikastamiseksi. Käynnistetään kone vetonarusta, joka porassa 1 on itsestään kelautuva. Porassa 2 on irrallinen vetonaru, joka on ensin kierrettävä vastapäivään vauhtipyörän ympärille. Lisätään hieman moottorin käyntinopeutta kaasuvipua kiertämällä. Käännetään "ryyppy" pois päältä. Koneen käydessä tarkistetaan, että tera saa jäähdytysvettä. Säädetään jäähdytysveden tulo sopivaksi. Painetaan terä valittuun p~rauspaikkaan ja lisätään kierroslukua käsikaasulla. Lasketaan koko ruumiinpaino rungon varaan, sillä pienellä terällä porattaessa ei voida käyttää syöttölaitetta. Porausnopeus on suoraan verrannollinen syöttövoimaan. Syöttövoimaa on kuitenkin säädeltävä siten, että moottori jatkuvasti jaksaa pyörittää poraa. Porauksen edistyessä on tarkkailtava, että tera saa koko ajan jäähdytysvettä. Tämä nähdään reian laidoilta virtaavasta vedestä tai vesiletkua tarkkailemalla. Jos veden tulo lakkaa, on poraus heti keskeytettävä ja vika korjattava ennen porauksen jatkamista. Kun on porattu noin 5 cm:n syvyyteen, pienennetään poran kierroslukua, nostetaan pora pois reiästä ja pysäytetään moottori. Vasaran ja taltan avulla katkaistaan reikäaan jäänyt poransydän. Sydämen osat poistetaan reiästä pinsettien avulla. Reikään työnnetään kiilapultti, joka kiristetaan jakoavaimella reian laitoja vasten. Kiilapulttiin kiinnitetään poran ohjausteline mutterilla, johon on hitsattu teräslenkki. Ohjausteline tasataan jalkaruuvien ja vesivaa1an avulla siten, että ohjausputki tulee pystysuoraan asentoon. Tasauksen jälkeen teline kiristetään lopullisesti paikalleen. Pieni tera apuistukkoineen irrotetaan porakoneesta. Näytteenottotera kierretään kiinni poran istukkaan. Käynnistetään porakone ja tarkistetaan terän jäähdytysveden saanti. Nostetaan pora ohjaustelineelle siten, että tera joutuu ohjausputkeen. Porakoneen käyttäjä lisää moottorin kierroslukua ja alkaa porauksen käyttäen omaa painoaan syöttövoimana. Syöttölaitteen hoitaja kiinnittää syöttövaijerin koukun ohjaustelineen kiinnitysmutterin
lenkkiin. Hän pujottaa edelleen alumiinisen syöttösauvan poran 1 runkoon kiinnitettyyn haarukkaan tai poran 2 rungossa olevaan tappiin. Lopuksi hän kiristää syöttösauvan yläasentoon syöttövaijerin jatkeena olevan ketjun avulla. Porakoneiden 1 ja 2 syöttösysteemien rakenne ja toiminta ilmenee kuvista 1 ja 2. Kun syöttösauvaa painetaan alaspäin, kohdistuu terään likimain pystysuorasti vaikuttava voima. Porakoneen käyttäjä pystyy eliminoimaan mahdolliset syöt- tövoiman sivusuuntaan vaikuttavat komponentit pitämällä poranteraä jatku- vasti keskellä ohjausputkea. Poran pystyasentoa voidaan myös tarkkailla poranreian sivuille roiskuvasta vedestä, koska vedentuloa joka tapauksessa on tarkkailtava. Poran ollessa pystysuorassa asennossa on vesisuihku yhtä voimakas joka suuntaan. Syöttäjän on säädeltävä syöttövoimaa siten, että moottori jaksaa jatkuvasti pyörittää terää. Syöttösauva pääsee painumaa ainoastaan rajoitetun matkan, sillä poran moottori muodostaa esteen. Tämän vuoksi joudutaan säätöketju irrottamaan ja syöttösauva kiristhaan uudelleen ylaasentoonsa, minkä jälkeen syöttamistä voidaan jatkaa. Edellä kuvattua toimenpidesarjaa joudutaan toistamaan, kunnes on päästy haluttuun poraussyvyyteen. Tällöin porakoneen käyttäjä pienentää moottorin käyntinopeutta ja syöttäjä vapauttaa poran syöttösysteemista. Poran käydessä se nostetaan pystysuorasti pois ohjaustelineestä. Syöttösysteemin irrottaminen ja poran nostaminen reiästä on suoritettava varovasti, jotta näyte ei katkeaisi. Näytteen katketessa joudutaan usein suorittamaan uusi poraus (ks. näytteiden suuntaaminen). Lopuksi pysäytetään moottori, irrotetaan ohjausteline ja näytteen suuntaaminen voidaan aloittaa. Poraaminen on edellisen kuvauksen mukaisesti periaatteessa yksinkertaista. Porakoneen voimakas tarina ja syöttövoima aiheuttavat käytännössä kuitenkin sen, että poraukseen saattaa syntyä yllättäviä katkoja. Tarina asettaa erityisesti moottorin ja sen säädöt seka vesipumpun, vesiputkien liitokset ja vesiliean tiivisteet kovalle koetukselle. Koneen särkymisen välttämiseksi onkin kaikkia mahdollisia ruuveja, muttereita ja pultteja kiristettävä melko usein. Syöttövoima puolestaan rasittaa pääasiassa koneen runkoa, terän kiinnityssysteemiä, syöttösauvaa ja siihen liittyviä lisävarusteita seka ohjaustelineen kiinnitysmutterin lenkkiä. Näiden osien mahdollinen taipuminen ja murtuminen tai niihin kuuluvien liitosten 1öystyminen.on pyrittävä havaitsemaan mahdollisimman varhain. Näin voidaan jo hyvissä ajoin hankkia tarpeel-
liset varaosat, helpottaa vanhan osan korjaamista sekä välttyä siltä, että rikkoutuva osa mahdollisesti särkee koneen muita osia. Terien kestävyys taataan riittävällä jäähdytysveden määrällä. Jäähdytysveden kyllin runsas pääsy teran kärkeen riippuu vesiliean ja sen tiivisteiden, vesipumpun ja sen suuttimien, vesiputkien ja niiden liitosten sekä teran vesiurien kunnosta. Erityisesti terien vesiuria on muistettava tarkkailla, Ne on viilaamalla pidettävä jatkuvasti niin syvinä, että teran sisapuolitse tuleva vesi pääsee teran kärjen alta jäähdyttämään myös terän ulkopintaa. Jos jäähdytysvesi otetaan jostain lammikosta, tulee veden mukana useimmiten lietetta ja hiekkarakeita, jotka saattavat ajan mittaan tukkia vesipumpun suuttimet tai rikkoa vesilien tiivisteet. Tämä haittaa jäähdytysveden esteetöntä kulkua, jolloin terä saattaa kuumentua liikaa. Kun kaikki suuttimet, tiivisteet sekä vesiputket liitoksineen pidetään kunnossa, vesipumpun hana on auki ja vesiastiassa on vettä, pitäisi teran jäähdytyksen olla riittävä. Riittävästä jäähdytyksestä huolimatta on varauduttava siihen, että pienet terät kuluvat melko nopeasti kayttökelvottomiksi. Lähdettäessä suorittamaan porauksia sellaisille alueille, joilla korjaamojen kayttö ja varaosien hankinta on vaikeaa, on varustauduttava riittävästi. Pitkäaikaisen onnistuneen porausjakson edellytyksenä on täydellinen, vähintään kaksinkertainen porauskalusto, runsas työkaluvalikoima sekä koneiden tuntemuksen perusteella hankittu varaosavarasto (ks. LIITTEET). Koneiden tuntemuksen jakaminen kaikille koneiden käyttäjille tapahtuu pitämällä kirjaa kaikista koneille suoritetuista korjaus- ja huoltotoimenpiteista. Tätä tarkoitusta varten kuuluu kummankin porakoneen varustukseen huoltokirja. Kaksinkertaisella kalustolla pitäisi yhden päivän tauottoman porauksen onnistua edellyttäen, että kaluston väheneminen estetään iltaisin suoritettavilla korjauksilla. Naytteiden suuntaamisesta Naytteiden suuntaaminen voidaan suorittaa lukuisilla eri tavoilla. Nyrkkinäytteet lyödään yleensä ensin irti vasaralla ja sovitetaan mahdollisimman tarkasti takaisin in situ -asemaansa, jossa suuntaaminen suoritetaan. Porasydännäytteet puolestaan suunnataan ennen sydämen katkaisemista. Suunnan määrityksessä voidaan olosuhteista riippuen käyttää bussolia, suuntauskompassia, aurinkokompassia tai teodoliittia. Lisäksi suuntaus voidaan suorittaa erittäin tarkasti gyrokompassin avulla. Koska näin määrätty suunta on muut virhelähteet huomioiden jopa turhan tarkka ja laitteisto on kallis sekä menettely melko hidas, tulee gyrokompassin kayttö kysymykseen ainoastaan
erikoistapauksissa. Inklinaation maaritys tehdään joko kaltevuusmittarilla tai suuntauskompassiin asennetulla klinometrilla. Geofysiikan osaston suuntauskalusto käy ilmi selosteen lopussa olevista liitteistä. f-'-' Suunnan mittaus ittaus Kuva 3. Vesivaalan ja suuntau~komnassin avulla suunnattu n~rk1rtnsvte Nyrkkinaytteen suuntaaminen aloitetaan hakemalla in situ -asemaan palautetusta naytteesta tasopinta. Tasopinnalle asetetaan vesivaaka ja tasolta haetaan vaakasuora suunta. Tama suunta merkitään näytteeseen piirtämällä vesivaatan molemmille puolille suuntanuolilla varustettu musteviiva (ks. kuva 31, jotta vesivaaka myöhemmin voidaan asettaa samaan asemaan. Horisontaaliviivojen suunta maarataan bussolilla tai suuntauskompassilla, jos kyseessä oleva kivilaji ei ole vahvasti magneettinen. Muussa tapauksessa kaytetaan suunnan maarityksessa aurinkokompassia tai teodoliittia. Lopuksi mitataan kaltevuusmittarilla tasopinnan inklinaatio kohtisuorasti horisontaaliviivoja vastaan. Kaltevuusmittarin mittausasema merkitään näytteeseen suuntanuolilla varustetuilla musteviivoilla (ks. kuva 3). Näillä mittauksilla ja merkinnöilla nayte pystytään laboratoriossa palauttamaan in situ -tilaa vastaavaan asentoon referenssikoordinaatiston suhteen, joten nayte on suunnattu. Käytännössa on usein vaikea löytää nyrkkinäytteesta tasopintaa, minkä vuoksi on edullista soveltaa edellista menettelyä hieman muunnettuna. Vesivaatan sijasta kaytetaan pientä tripodia (ks. kuva 4a), joka koostuu tasakylkisen kolmion muotoon työstetystä läpinakyvasta perspex-levystä. Käyttökelpoiset
8) b) Kuva 4. a) Tripodi ja b) sen avulla suunnaktu nyr14cinäytc mitat tripodille ovat: paksuus noin 1 cm, kannan pituus noin 4 cm ja kyl- kien pituudet noin 5.cm. Tripodin jalkoina on kolme messinkiruuvia, jotka on kiinnitetty tukevasti perspex-levyyn. Jalat ovat tarkasti saman pituiset ja niiden sopiva mitta on 2.5 cm. Täsmälleen kannan suuntaiseksi on tripodiin työstetty pitkänomainen kolo, johon on liimalla kiinnitetty putkitasain. Tasain on asennettu siten, että se ilmaisee tarkalleen tripodin kannan horisontaaliasennon riippumatta kannan normaalin inklinaatiosta. Näin ollen tripodia voidaan käyttää kalte- vuudeltaan vaihtelevien kallionpintojen yhteydessä. Tripodi asetetaan in situ -asemaan palautetun näytteen pinnalle siten, että tripodin kanta on vaakatasossa. Kun mitataan kannan suunta ja kannan normaalin inklinaatio sekä merkitään näytteeseen mittaussuunnat ja tripodin jalkojen paikat, on nayte suunnattu (ks. kuva 4b). Kumpaakin edella kuvattua suuntausmenettelyä voidaan myös soveltaa seuraa- vasti. In situ -asemaan palautetun näytteen paalle valetaan jonkin nopeasti kovettuvan aineen (esim. Plastic Pudding) avulla vaakataso. Ennen aineen kovettumista merkitään tasopintaan pohjoissuunta jotakin edella mainituista suuntausvälineistä käyttäen, jolloin nayte on suunnattu. Porasydännäytteiden suuntaus voidaan suorittaa tarkasti ja nopeasti aurinko- kompassin avulla, mikäli sääolosuhteet ovat suotuisat. Kuvan 5 mukainen kompassi asetetaan porasydännäytteen paalle siten, että nayte näkyy keskellä kompassin pyöreää keskistysikkunaa. Kompassi tasataan paikalleen rasiatasai- men ja säädettävien jalkojen avulla. Näytteeseen merkitään suuntanuoli huopakynällä tai kovametallipiikillä niin varovasti, ettei näyte katkea.
Neu ja v äl inen kulma jalat Porasydannayte suuntanuolineen KUVR 5. Porasydännaytteen suuntaaminen aurinkokomp~s~ia kayttäen Kompassin kiertyvän astelevyn nollaviiva käännetään suuntanuolen suuntaiseksi. Tällöin voidaan kompassin pystyneulan synnyttämän varjon ja suuntanuolen välinen kulma lukea suoraan astelevylta. Kun vielä kellonaika minuutin tarkkuudella, päivämäärä sekä porauspaikan sijainti (pituus- ja leveysaste puolen asteen tarkkuudella) merkitään muistiin, voidaan suuntanuolen suunta maantieteelliseen pohjoiseen nähden laskea jälkikäteen asteen tarkkuudella. Aurinkokompassin nykyinen versio soveltuu likimain pystyjen porasydannaytteiden suuntaamiseen. Kompassi on tarkimmillaan, kun auringon korkeus on pieni, jolloin kompassin neulan varjo on pitkä ja terävä. Porasydannäytteiden suuntaus voidaan myös suorittaa 3-osaista suuntausirroitusputkiyhdistelmää käyttäen (ks. kuva 6). Putket liitetään halutun pituiseksi (2- tai 3-osaiseksi) suuntausputkeksi, joka työnnetään naytteen ympärille porausreian pohjaan asti. Työntaminen on suoritettava niin varovasti, ettei näyte pääse katkeamaan. Putkiyhdistelman alimmaista osaa nimitetään irroitusputkeksi. Irroitusputkessa on kuvan 6 mukaisesti vastakkaisilla puolilla pystyraot. Leveämman raon vasemman reunan ja kapeamman raon keskiviivan kautta kulkeva taso yhtyy naytteen keskitasoon. Suuntausputken yläpäähän kiinnitetyn suuntaustelineen tahtäyslinja yhtyy myös em. tasoon.
Näyte suunnataan maaraamalla tähtayslinjan suunta ja merkitsemalla tämä suunta rakojen kautta naytteeseen. 1. Suuntausputki 2. Jatko-utki Kuva 6. Suuntaus-irroitusputkiyhdiatelmä Hahlo Kuva 7. Tähtayslaite
Heikosti magneettisten kivilajien yhteydessä saadaan tahtayslinjan suunta katevimmin maaratyksi bussolin avulla. Bussoli asetetaan suuntaustelineeseen, jolloin bussolin nayttamä ilmoittaa suoraan tahtayslinjan suunnan magneettiseen pohjoiseen nahden. Kun tulosten jalkikasittelyssa vielä huomioidaan alueellinen eranto, voidaan maarittaa näytteen suunta maantieteelliseen pohjoiseen nahden (ks. viite 1). Tahtayslinjan suunta saadaan mäaratyksi myös erityisen tahtayslaitteen avulla (ks. kuva 7). Tahtayslaite muodostuu suuntaustelineeseen sopivasta alustasta seka siihen kiinnitetyistä, muovilevyille uurretuista hahlosta ja jyvasta. Tahtayslaitteen avulla valitaan tarkasti tahtayslinjalle sattuva kiintopiste. Näytteen irroittamisen jälkeen voidaan tahtayslinjan suunta (porausreian ja kiintopisteen välinen suunta) määrätä esimerkiksi aurinkokompassilla tai teodoliitilla. - - Kuva 8. Kiilausputki Näyte irroitetaan kiilausputken avulla (ks. kuva 8). Kiilausputki työnnetään irroitusputken ja poranreian väliseen rakoon siten, että kiilausputki osuu irroitusputken alapäässä olevaan paksunnokseen, Oikea kiilauskohta nähdään irroitusputken yläpäässä olevan messinkikauluksen katkoksena. Kiilausputkeen
hitsattua kahvaa lyödään vasaralla, kunnes irroitusputki heiluu vapaasti naytteen katkeamisen merkkinä. Katkeamisen yhteydessa irroitusputki kiristyy naytteen ympärille, joten nayte on putkessa suuntaustilanteen aikaisessa asennossa. Tähtäyslinjan suunta merkitään näytteeseen suuntausviivoina irroitusputken rakojen kautta huopakynällä tai mieluimmin kovametallipiikillä. Suuntausviivat vedetään leveämmän raon molemmille reunoille sekä kapeamman raon keskelle. Leveämrnän raon viivoista toinen yhtyy naytteen keskitasoon ja se on varsinainen suuntausviiva. Toinen viiva sijaitsee aina suuntausviivan itäpuolella, joten tähtäyslinjan suunta on yksikäsitteisesti merkitty. Näytteen irroittaminen ja suunnan merkitseminen on syytä suorittaa varovasti, sillä nayte kiertyy melko helposti irroitusputkessa, jolloin suuntaus on virheellinen. Varovaisuudesta huolimatta saattaa nayte katketa porauksen tai suuntauksen aikana. Tällöin on tarkistettava, onko katkenneen sydämen alapuolelle jäänyt kiinteä tyviosa. Tarkistus suoritetaan irroitusputken avulla. Näytteen katkennut osa nostetaan pois ja irroitusputki työnnetään reiän pohjaan saakka. Jos irroitusputki kiinnittyy tukevasti jäljelle jääneeseen porasydämeen, voidaan naytteen tyviosa vielä suunnata suuntausputken avulla. Suuntauksen jälkeen tyviosa kiilataan irti aikaisemmin kuvatulla tavalla. Jos katkennut tai katkenneet osat voidaan yksikäsitteisesti sovittaa yhteen suunnatun tyviosan kanssa, voidaan tyviosan suuntaa pitää koko näytteen suuntana. Jatkamalla tyviosan suuntausviivat koko naytteen pituisiksi saadaan käyttökelpoinen suunnattu näyte. Yhteen sovitetut naytteen osat on syytä kiinnittää toisiinsa teipilla sekä kääriä voimapaperin sisään. Pakattu nayte asetetaan tiukasti porasydänlaatikkoon. Näin vältytään jälkeenpäin naytteen osien yhteen sovittamiselta laboratoriossa, joka usein osoittautuu hankalaksi. Edellä kuvattu menettely katkenneen naytteen pelastamiseksi onnistuu tavallisesti kovien kivilajien yhteydessa. Näillä kivilajeilla porasydämen katkospinnat yleensä säilyvät teräväpiirteisinä, vaikka katkennut sydän olisi pyörinyt poranterän mukana. Pehmeämmissa ja/tai rapautuneissa näytteissä katkospinnat hiertyvät usein pyöreiksi, jolloin naytteen osien yhteen sovittaminen on mahdotonta. Tällaisissa tapauksissa joudutaan poraamaan uusi näyte, joka kannattaa porata edellisen vierestä. Tällöin voidaan käyttää valmista ohjaustelineen ankkuroimisreikää.
Näytteiden jälkikäsittelystä Kohtuullisen kokoisia suunnattuja nyrkkinäytteitä voidaan käyttää sellaisinaan mitattaessa remanenssivektoria tai suoritettaessa anisotropiatutkimuksia. Mittaukset ovat kuitenkin epätarkkoja ja hitaita, sillä naytteet joudutaan sovittamaan erikoistelineeseen. Lisäksi on perusteellisen paleomagneettisen tutkimuksen suorittaminen nyrkkinäytteillä mahdotonta geofysiikan osaston nykyisen välineistön avulla. Tämän vuoksi naytteet yleensä sahataan sopivan kokoisiksi kuutioiksi (särmä korkeintaan 35 mm). Sahaus joudutaan teettämaan osaston ulkopuolella, mikä hidastaa näytteiden käsittelya. Lisäksi on sahauksen yhteydessä nyrkkinäytteen suuntaus siirrettävä kuhunkin kuutioon erikseen. Tämä on melko työläs ja epätarkka toimenpide, joten nyrkkinäytteiden käyttöön liittyy väistämättä vaikeuksia. Parhaaseen tulokseen päästäisiin ilmeisesti poraamalla nyrkkinäytteistä sylinterinäytteitä laboratorioporalla. Poraukseen liittyviä etuja ovat mm. nopeus ja suunnan siirtämisen helpottuminen. Laboratorioporan hankkimista tai konstruoimista on syytä harkita. Kuva 9. Porasydannaytteiden suuntauksen korjausvalineet
Porasydannäytteiden jälkikäsittelyssä riittää niiden sahaaminen sopivan pituisiksi. Tämä voidaan tehdä vaivattomasti geofysiikan osastolla olevan sirkkelin avulla. Nykyisin käytetty näytepituus on 28 mm (ks. viite 2). Porasydannaytteiden yhteydessä vältytään suuntien siirtämiselta, sillä suuntausviivat jatketaan koko näytteen pituisiksi ennen sahaamista. Nain ollen suuntaustarkkuus on parempi kuin nyrkkinaytteita käytettäessä. Maastossa merkityt suuntausviivat vahvennetaan laboratoriossa veden kestavällä tussilla. Samalla merkitään naytteen yläpintaan suuntanuoli seka tunnistamistiedot. Tunnistamistietoina käytetään tavallisesti karttalehden numeroa tai muodostuman nimilyhennetta, poranreian numeroa seka naytteen syvyyden ilmaisevaa numeroa. Ylimmäinen nayte merkitään yleensä numerolla 01. Naytteisiin maastossa merkityt suuntausviivat saattavat poiketa paljonkin tavallisesti referenssisuuntana käytetystä maantieteellisestä pohjoisesta. Suuntausviivat ja suuntanuoli voidaan kääntää osoittamaan pohjoiseen kuvan 9 mukaisilla välineillä. Nain merkitty nayte on ehkä havainnollisempi, mutta naytteen suuntaustarkkuus karsii suuntaa kierrettaessa. Suuntausviivojen ja pohjoisen välinen poikkeama voidaan myös huomioida laskennollisesti mittaustuloksia käsiteltäessä, mikä onkin tarkempi menettely (ks. myös viite 1). Viitteet Puranen, R., 1971. Remanentti magnetoituminen, erannon (E) laskennallinen korjaaminen. Geofysiikan osaston HP-9100 B-ohjelmaseloste GTL/GEOF 220171RP A, Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi, 5 PP* Puranen, R., 1973. Astaattisen magnetometrin kalibroimisesta. Geofysiikan osaston menetelmäseloste Q 16.1/27.2/73/6, Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi, s. 1.
LIITE P O R A U S - J A S U U N T A U S K A L U S T O Porankuljetusrinkka i Pora i Isoja poranteria (fl Isoja poranteria (fl 31.5 mm) 25.4 mm) Syöttösauva ketjuineen Rinkkapussi, jossa poran huoltokirj a pienia poranteria (0 18 mm) apuistukoita varakaynnistyslaite tuuiettajan siipipyöra vesipumpun hihnoja sytytystuippia tippakannu ruuveja ja muttereita Porankuijetusrinkka 2 Pora 2 Isoja poranteria (fl 3i.5 mm) Isoja poranteria (a 25.4 mm) Syöttösauva ketjuineen Rinkkapussi, jossa poran huoitokirja pienia poranteria (a 18 mm) varakaynnistysiaite (automaattinen) kaynnistysiaitteen mukaanottaja kaynnistysnarua (10 m) vesipumpun hihno j a sytytystuippia trasseiia
LIITE Poraus- ja suuntausvalinerinkka Porausvaiineet: Poran oh jaustelineita 2 Ohjaustelineen kiinnitysmuttereita lenkkeineen 4 Kiilapultte ja Vesiletkuja liittimineen (n. 10 + 10 m) 2 Kiilausputkia Suuntausvalineet: 3-osaisia suuntaus- ja irroitusputkia v Suuntausviivasabluuna Aurinkokompassi Vatupassi Kovametallipiikke ja Mittanauha (tarvittaessa) Voimapaperia (tarpeen mukaan) Työkalut : Työkalupussi Teraviiloj a Pinsetit Talttoj a Vasara Geologin vasaroita Lapio (tarvittaessa) Kiintoavaimia ( mm) Lenkki-kiintoavaimia (13, 16, 19 mm) Hylsy + varsi (vauhtipyöraan) Jakoavain Tulppa-avain Ruuvimeisseli Pihdit Putkitongit Vesuri koteloineen i (tarpeen mukaan) Veden ja/tai naytteenkuljetusrinkka 20 1 kanisteri
LIITE 25 1 kanisteri Suppilo siivilöineen Naytelaatikoita Rinkkapussi, jossa kauha hanaletku kiristimineen (n. 2 m) 1 1 (tarpeen mukaan) Karttalaukku Suuntauskompassi Tripodi Astelevy Bussoleita Tussikynia Laastaria ja teippia Havaintopäiväkirjoja Muistiinpanovälineet (tarpeen mukaan) (tarpeen mukaan) II Muut välineet Vesisaaveja (n. 30 1) Polttoainekanisteri (10 1) Poran vaihtomoottori Kaluston muovinen suojapressu Teodoliitti jalustoineen (tarvittaessa) Linjaseipaitä (tarvittaessa) Kuljetuslaatikoita (tarpeen mukaan, korkeintaan 3)