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成大地科系 博士後研究員 溫大任

為執行國科會「塔奧(Taal)湖以及周邊地區地球化學系統研究:重建菲律賓 中部全新世以來古氣候和火山噴發歷史」專題研究,本所博士後研究員溫大任於10 月13日由高雄飛抵馬尼拉,負責鑽井工程的聯絡監控工作,並進行現地有機物及水 樣標本採集。原本預計兩週內完成的鑽採作業,因諸多現場設備與技術問題,工程 進度不斷延宕落後。至11月21日搭機返台前,前後歷時40天的工程,累積鑽採至 井下84米深,採得沈積岩芯樣品約66米(岩芯鑽採紀錄,附件一)。茲就全程經 過,簡要報告如下︰

第一階段、鑽井場址準備工作︰

14日午間飛抵馬尼拉,當天夜宿奎松市火山地震所,隔日即搭乘菲律賓火山 地震所專車至塔奧湖區鑽井場址視察。鑽井設備均已運達現場(圖一),待鑽井平 台搭築完成後(圖二),即可開工採集岩芯樣品(20日完成鑽具組裝,圖三)。

正式鑽採前,湖面鑽井平台的沙包堆築即已耗時一週工時。

圖一、10月14日鑽井現場,工人正以沙包堆築湖面平台

圖二、湖面平台,鑽管豎立為鑽孔預留處(10月18日攝)

圖三、10月20日鑽井現場,鑽具搬運組裝中

第二階段、前段採集工程(至井下約38米)︰

圖五、PVC管岩芯,收集前38米含水量較高之岩芯樣品

圖六、鑽管末端岩芯樣品收集爪(catcher)裝置

圖七、岩芯樣品收集爪(catcher),齒縫較密 第三階段、後段鑽採工程(井下38至84米)︰

井下38米後,沈積岩芯樣品的含水量明顯較前段工程所採集者來的小,鑽井 作業改以較小口徑鑽管採集岩芯,一次約3米的方式鑽完取出, 再分批轉存至塑膠 岩芯箱內。但是岩屑(cuttings)的排除方式卻造成新的採樣困難。

11月10日,鑽採工程因岩屑阻塞 而停滯,如圖八、圖九所示,現場進行 灌水沖洗岩屑,為時兩天。此時鑽採深 度已達井下67.5米。

11月11日,適值中研院地球所陳 正洪副所長的研究團隊至本湖區收集震 測儀資料,下榻同一渡假飯店,委請其 研究助理林瑞仁先生,將兩管PVC岩 芯(2.95至3.35米段;3.35至3.65 米段)帶回台灣,在可能重新補採前六 米沈積岩芯之前,於成大實驗室檢視其 岩芯品質與沈積層理發育狀況。

圖八、鑽孔岩屑崩塌示意圖

圖九、引灌湖水沖洗鑽孔岩屑

11月12日,地球所一行三人一早離開飯店,並委託菲律賓火山地震所Jaime Sincioco 先生安排岩芯樣品出入海關的文件證明等相關事宜。上午至鑽井現場與 作業領班討論岩芯長度、鑽採目標深度等問題。並交換前六米補採事宜意見。

11月13日,鑽井作業持續進行,深度至井下70.5米處,仍以砂質沈積物為主 要岩芯組成物質。惟深度至此,岩芯鑽採遭遇技術困難在於乾式鑽採(為避免與沈 積岩芯物質混染,未使用鑽泥),沈積物在較為緻密堅硬的狀態下,至此已耗損一 枚鑽頭;再者,岩屑崩塌造成鑽採困難,現場只有採取湖水引入套管沖灌方式排除

,作業領班透過經驗判別是否沖洗完全後(圖九),再繼續鑽採。如此作業方式下

,隨後採得的岩芯常因灌水而鬆軟(圖十),甚至漏失,導致鑽採回收率降低。

11月14日,鑽井作業進行至井下73.7米深,仍舊以砂質沈積物為主要岩芯組 成物質。進度仍因上述技術問題,在折衷後斷續鑽採、沖洗,緩步交替進行。晚間 與計畫主持人李紅春教授討論鑽採進度,在採出連續五米以上的砂質沈積岩芯後,

岩層組成並無明顯變化,研判可能已鑽達湖盆早期的沈積層。李教授考量採集目標

,以及含水樣品運送時程,為避免含水沈積物發霉影響碳同位素分析,決定停止鑽 採作業,並儘速安排樣品運送返台事宜。

11月15日,現場鑽採加速進度至井下84.2米處,大部分均為粗粒砂質沈積岩 芯,至84米處轉為層理不明顯的泥質沈積(圖十一)。

11月17日,井場結束二號鑽孔(BH2)鑽採作業,設備平移約半公尺至新鑽 孔(BH3),安排連續3米長的PVC岩芯管與新收集爪(catcher)等運送事宜。

圖十、井下69米處採得之岩芯樣品外觀

圖十一、井下84米處採得之岩芯樣品

第四階段、岩芯樣品裝運後送︰

11月18日,裝箱作業進行中,Lemery市區選購材料,現場組裝(圖十二)。

11月19日,嘗試新鑽孔前五、六米岩芯之採集。惜PVC管材質不耐熱,鑽採 六米取出後發現中段已變形捲曲,阻礙樣品採集。午後與火山地震所人員先行返回 奎松市辦公室。由於貨運卡車進入市區的時間限制,裝箱後的岩芯樣品,交由鑽井 公司負責卡車運送,預計夜間抵達。

11月20日,湖區天雨路滑,卡車陷入泥淖無法動彈,排除障礙後延遲一天時 程,晚間九點半到達奎松市的火山地震所。

11月21日,上午Aeromax貨運公司來車接運六箱岩芯,待船期安排出發後約 10至15天將可運抵成大地科系。隨後即赴馬尼拉機場搭機返台,完成本次塔奧湖 區岩芯鑽採任務。

圖十二、採集岩芯樣品裝箱

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