Супер дълбок кладенец на полуостров Кола: история и тайни. Загадките на Колската супердълбочина

Най-голямата мина в света на отдалечения полуостров Кола в Северна Русия. На фона на ръждясалите руини на изоставена изследователска станция зее най-дълбоката дупка в света.

Сега затворен и запечатан със заварена метална плоча, Колската свръхдълбока сондажна дупка е остатък от до голяма степен забравена хазартна игра на човешката раса, насочена не към звездите, а към дълбините на Земята.
Носят се слухове, че дълбок кладенец е стигнал до ада: от бездната се чуват писъци и стенания на хора - сякаш това е причината за затварянето на станцията и кладенеца. Всъщност причината беше друга.

Град Мирни е известен с най-голямата си мина в света: дълбок кладенец на полуостров Кола е най-голямата дупка, създадена от човека. 1722 м - дълбоко, толкова дълбоко, че всички полети над него бяха забранени, защото твърде много хеликоптери се разбиха поради засмукване в дупката.

Тук е открита най-дълбоката дупка, пробита в името на науката - доказателства за докамбрийския период на живот. Човешката раса знае за далечни галактики, но знае малко за това, което се крие под самите им крака. Разбира се, проектът създаде огромно количество геоложки данни, повечето от които показаха колко малко знаем за нашата планета.

САЩ и СССР се състезаваха за надмощие в космическото изследване в космическата надпревара, друга конкуренция беше между най-големите сондажи на двете страни: американският „Проект Mohole“ на тихоокеанското крайбрежие на Мексико беше прекратен през 1966 г. поради липса на финансиране; Съвети, проект на Междуведомствения научен съвет за изследване на недрата на Земята и свръхдълбоко сондиране, от 1970 до 1994 г. на полуостров Кола. Изследването на Земята е ограничено до наземни наблюдения и сеизмични изследвания, но сондажът на Кола даде пряк поглед върху структурата на земната кора.

Кола Супер дълбок кладенец, пробит до ада

Сондажът в Кола никога не е срещал базалтов слой. Вместо това гранитната скала беше отвъд дванадесетия километър. Колкото и да е изненадващо, многокилометровите скали са наситени с вода. Преди това се смяташе, че свободна вода не трябва да съществува на толкова големи дълбочини.

Но най-интригуващото откритие е откриването на биологична активност в скали, които са на повече от два милиарда години. Най-поразителното доказателство за живот идва от микроскопични вкаменелости: запазените останки от двадесет и четири вида едноклетъчни морски растения, известни още като планктон.

Обикновено вкаменелости могат да бъдат намерени във варовикови скали и силициеви находища, но тези „микрофосили“ са обвити в органични съединения, които са останали изненадващо непокътнати въпреки екстремния натиск и температури на околната среда.

Сондирането в Кола беше принудено да спре поради неочаквано високи температури. Докато температурният градиент в недрата на земята. На дълбочина от приблизително 10 000 фута температурата се повишава с бърза скорост, достигайки 180°C (или 356°F) на дъното на дупката, за разлика от очакваните 100°C (212°F). Също така неочаквано беше намаляването на плътността на скалите.
Отвъд тази точка скалите имат по-голяма порьозност и пропускливост: в комбинация с високи температури те започват да се държат като пластмаса. Ето защо сондирането е станало практически невъзможно.

Хранилище на кернкови проби може да се намери в никеловия град Заполярни, на около десет километра южно от дупката. Със своята амбициозна мисия и принос към геологията и биологията, свръхдълбокият кладенец Кола остава най-важната реликва на съветската наука.

Днес научните изследвания на човечеството достигнаха границите на Слънчевата система: кацнахме космически кораби на планетите, техните спътници, астероиди, комети, изпратихме мисии до пояса на Кайпер и пресякохме границата на хелиопаузата. С помощта на телескопи виждаме събития, случили се преди 13 милиарда години – когато Вселената е била само на няколкостотин милиона години. На този фон е интересно да се оцени колко добре познаваме нашата Земя. Най-добрият начин да разберете вътрешната му структура е да пробиете кладенец: колкото по-дълбок, толкова по-добре. Най-дълбокият кладенец на Земята е Kola Superdeep или SG-3. През 1990 г. дълбочината му достига 12 километра 262 метра. Ако сравним тази цифра с радиуса на нашата планета, се оказва, че това е само 0,2 процента от пътя до центъра на Земята. Но и това се оказва достатъчно, за да преобърне представите за структурата на земната кора.

Ако си представите кладенец като шахта, през която можете да слезете с асансьор в самите недра на земята или поне на няколко километра, тогава това изобщо не е така. Диаметърът на сондажния инструмент, с който инженерите са създали кладенеца, е само 21,4 сантиметра. Горният двукилометров участък на кладенеца е малко по-широк - разширен е до 39,4 сантиметра, но все още няма как човек да стигне дотам. За да си представим пропорциите на кладенеца, най-добрата аналогия би била 57-метрова шевна игла с диаметър 1 милиметър, малко по-дебела в единия край.

Схема на кладенец

Но това представяне ще бъде опростено. По време на сондирането на кладенеца се случиха няколко аварии - част от сондажната колона се озова под земята без възможност да бъде извлечена. Затова няколко пъти кладенецът е започван наново, от маркировките на седем и девет километра. Има четири големи клона и около дузина по-малки. Основните клонове имат различни максимални дълбочини: две от тях пресичат марката от 12 километра, други две не я достигат само с 200-400 метра. Имайте предвид, че дълбочината на Марианската падина е с един километър по-малка - 10 994 метра спрямо морското равнище.

Хоризонтална (лява) и вертикална проекции на траектории на SG-3

Ю.Н. Яковлев и др. / Бюлетин на Колския научен център на Руската академия на науките, 2014 г

Освен това би било грешка да се възприема кладенецът като отвес. Поради факта, че на различни дълбочини скалите имат различни механични свойства, свредлото по време на работа се отклони към по-малко плътни зони. Ето защо, в голям мащаб, профилът на Kola Superdeep изглежда като леко извита тел с няколко разклонения.

Приближавайки се до кладенеца днес, ще видим само горната част - метален люк, завинтен към устието с дванадесет масивни болта. Надписът върху него е направен с грешка, правилната дълбочина е 12 262 метра.

Как е пробит дълбок кладенец?

Като начало трябва да се отбележи, че SG-3 първоначално е замислен специално за научни цели. Изследователите избрали да пробият място, където древни скали излизат на повърхността на земята - на възраст до три милиарда години. Един от аргументите в проучването беше, че младите седиментни скали са били добре проучени по време на добива на нефт и никой все още не е сондирал дълбоко в древните слоеве. Освен това имаше и големи медно-никелови залежи, чието проучване би било полезно допълнение към научната мисия на кладенеца.

Сондажите започват през 1970 г. Първата част от кладенеца е пробита със серийна платформа Уралмаш-4Е - обикновено се използва за пробиване на нефтени кладенци. Модификацията на инсталацията направи възможно достигането на дълбочина от 7 километра 263 метра. Отне четири години. След това инсталацията беше сменена на "Уралмаш-15000", кръстена на планираната дълбочина на сондажа - 15 километра. Новата сондажна платформа е проектирана специално за Kola Superdeep: сондирането на такива големи дълбочини изисква сериозно усъвършенстване на оборудване и материали. Например, само теглото на сондажната колона на 15-километрова дълбочина достига 200 тона. Самата инсталация можеше да повдига товари до 400 тона.

Сондажната колона се състои от тръби, свързани една с друга. С негова помощ инженерите спускат сондажния инструмент до дъното на кладенеца, а също така осигуряват неговата работа. В края на колоната са монтирани специални 46-метрови турбобури, задвижвани от струя вода от повърхността. Те направиха възможно въртенето на инструмента за раздробяване на скали отделно от цялата колона.

Свредлата, с които сондажната колона се врязва в гранита, предизвикват асоциации с футуристични детайли от робота - няколко въртящи се диска с шипове, свързани с турбината отгоре. Едно такова свредло беше достатъчно само за четири часа работа - това приблизително съответства на преминаване от 7-10 метра, след което цялата сондажна колона трябва да бъде повдигната, разглобена и след това отново спусната. Самите постоянни слизания и изкачвания отнемаха до 8 часа.

Дори тръбите за колоната в Kola Superdeep трябваше да използват необичайни. В дълбочина температурата и налягането постепенно се увеличават и, както казват инженерите, при температури над 150-160 градуса стоманата на серийните тръби омекотява и държи многотонни товари по-зле - поради това вероятността от опасни деформации и счупване на колоната се увеличава. Затова разработчиците избраха по-леки и топлоустойчиви алуминиеви сплави. Всяка от тръбите е с дължина около 33 метра и диаметър около 20 сантиметра - малко по-тесен от самия кладенец.

Въпреки това дори специално проектираните материали не могат да издържат на условията на пробиване. След първия седемкилометров участък бяха необходими почти десет години и повече от 50 километра тръби за допълнително пробиване до марката от 12 000 метра. Инженерите бяха изправени пред факта, че под седем километра скалите станаха по-малко плътни и напукани - вискозни за сондажа. Освен това самият кладенец изкриви формата си и стана елипсовиден. В резултат на това нишката се скъса няколко пъти и тъй като не успяха да я вдигнат обратно, инженерите бяха принудени да бетонират клона на кладенеца и да преминат отново през кладенеца, губейки години работа.

Една от тези големи аварии принуди сондажите през 1984 г. да бетонират клон на кладенец, който достигна дълбочина от 12 066 метра. Сондажите трябваше да бъдат подновени от 7-километровата марка. Това беше предшествано от пауза в работата с кладенеца - в този момент съществуването на SG-3 беше разсекретено и в Москва се проведе международният геоложки конгрес Geoexpo, делегатите на който посетиха обекта.

Според очевидци на аварията след подновяването на работата колоната е пробила кладенец на девет метра надолу. След четири часа сондиране работниците се подготвиха да вдигнат колоната обратно, но тя „не тръгна“. Сондажите решиха, че тръбата някъде се е "залепила" за стените на кладенеца и увеличиха силата на повдигане. Натоварването е драстично намалено. Постепенно разглобявайки низа на 33-метрови свещи, работниците стигнаха до следващия сегмент, завършващ с неравномерен долен ръб: турбобурът и още пет километра тръби останаха в кладенеца, не можеха да бъдат повдигнати.

Сондажите успяха да достигнат отново 12-километровата марка едва през 1990 г., като в същото време беше поставен рекордът за гмуркане - 12 262 метра. След това има нова авария и от 1994 г. работата по кладенеца е спряна.

Научната мисия на свръхдълбоките

Схема на сеизмични изпитвания на SG-3

"Kola superdeep" Министерството на геологията на СССР, издателство "Недра", 1984 г.

Кладенецът е изследван с цял набор от геоложки и геофизични методи, вариращи от събиране на керна (колона от скали, съответстващи на дадена дълбочина) и завършващи с радиационни и сеизмологични измервания. Например, ядрото е взето с помощта на ядкови приемници със специални свредла - те изглеждат като тръби с назъбени ръбове. В центъра на тези тръби има 6-7 сантиметрови дупки, където влиза скалата.

Но дори и с тази на пръв поглед проста (с изключение на необходимостта да се вдигне това ядро ​​от много километри дълбочина) техника, възникнаха трудности. Благодарение на сондажната течност - същата, която задвижи свредлото - ядрото се насити с течност и промени свойствата си. Освен това условията в дълбочина и на повърхността на земята са много различни - пробите се напукаха от разликата в налягането.

На различни дълбочини добивът на ядрото беше много различен. Ако на пет километра от 100-метров сегмент беше възможно да се разчита на 30 сантиметра ядро, тогава на дълбочина повече от девет километра, вместо колона от скали, геолозите получиха набор от шайби от плътна скала.

Микроснимка на скали, издигнати от дълбочина 8028 метра

"Kola superdeep" Министерството на геологията на СССР, издателство "Недра", 1984 г.

Проучванията на материала, вдигнат от кладенеца, доведоха до няколко важни заключения. Първо, структурата на земната кора не може да бъде опростена до състав от няколко слоя. Това беше посочено по-рано от сеизмологични данни - геофизиците видяха вълни, които сякаш се отразяваха от гладка граница. Проучванията в SG-3 показват, че такава видимост може да възникне и при сложно разпределение на скали.

Това предположение се отрази на дизайна на кладенеца - учените очакваха, че на дълбочина от седем километра шахтата ще навлезе в базалтови скали, но те също не се срещнаха на 12-километровата марка. Но вместо базалт, геолозите откриха скали с голям брой пукнатини и ниска плътност, което изобщо не можеше да се очаква от много километри дълбочина. Освен това в пукнатините са открити следи от подземни води - дори се предполага, че те са се образували от директна реакция на кислород и водород в дебелината на Земята.

Сред научните резултати имаше и приложни - например на малка дълбочина геолозите откриха хоризонт от медно-никелови руди, подходящи за добив. А на дълбочина от 9,5 километра е открит слой от геохимична аномалия на златото - в скалата присъстват микрометрови зърна от самородно злато. Концентрациите достигат грам на тон скала. Малко вероятно е обаче добивът от такава дълбочина някога да бъде печеливш. Но самото съществуване и свойства на златоносния слой позволиха да се изяснят моделите на еволюцията на минералите - петрогенеза.

Отделно е необходимо да се говори за изследванията на температурните градиенти и радиацията. За такива експерименти се използват инструменти в дупки, които се спускат върху телени кабели. Големият проблем беше да се осигури тяхната синхронизация с наземното оборудване, както и да се осигури работа на голяма дълбочина. Например, затруднения възникнаха от факта, че кабелите с дължина 12 километра бяха опънати с около 20 метра, което можеше да намали значително точността на данните. За да избегнат това, геофизиците трябваше да създадат нови методи за маркиране на разстояния.

Повечето от търговските инструменти не са проектирани да работят в тежките условия на долните нива на кладенеца. Ето защо, за изследвания на големи дълбочини, учените използваха оборудване, проектирано специално за Kola Superdeep.

Най-важният резултат от геотермалните изследвания са много по-високи температурни градиенти от очакваните. Близо до повърхността скоростта на повишаване на температурата е била 11 градуса на километър, на дълбочина от два километра - 14 градуса на километър. В интервала от 2,2 до 7,5 километра температурата се повиши със скорост, близка до 24 градуса на километър, въпреки че съществуващите модели прогнозираха стойност един и половина пъти по-ниска. В резултат на това вече на петкилометрова дълбочина инструментите регистрираха температура от 70 градуса по Целзий, а на 12 километра тази стойност достигна 220 градуса по Целзий.

Свръхдълбокият кладенец Кола се оказа различен от други кладенци - например, когато анализираха отделянето на топлина от скалите на украинския кристален щит и батолитите на Сиера Невада, геолозите показаха, че отделянето на топлина намалява с дълбочина. В SG-3, напротив, растеше. Освен това измерванията показват, че основният източник на топлина, осигуряващ 45-55 процента от топлинния поток, е разпадането на радиоактивни елементи.

Въпреки факта, че дълбочината на кладенеца изглежда колосална, тя не достига дори една трета от дебелината на земната кора в Балтийския щит. Геолозите изчисляват, че основата на земната кора в тази област минава на около 40 километра под земята. Следователно, дори ако SG-3 беше достигнал планираната граница от 15 километра, ние пак нямаше да стигнем до мантията.

Такава амбициозна задача си поставиха американски учени при разработването на проекта Mohol. Геолозите планираха да достигнат границата на Мохоровичич - подземна зона, където има рязка промяна в скоростта на разпространение на звуковите вълни. Смята се, че е свързано с границата между земната кора и мантията. Заслужава да се отбележи, че сондажите избраха дъното на океана близо до остров Гуадалупе като място за кладенеца - разстоянието до границата беше само няколко километра. Но дълбочината на самия океан тук достигна 3,5 километра, което значително усложни сондажните работи. Първите тестове през 60-те години позволиха на геолозите да пробият дупки само на 183 метра.

Наскоро бяха направени планове за съживяване на проекта за дълбоко океанско сондиране с помощта на проучвателния сондажен кораб JOIDES Resolution. Като нова цел геолозите са избрали точка в Индийския океан, недалеч от Африка. Дълбочината на границата на Мохоровичич там е само около 2,5 километра. През декември 2015 г. - януари 2016 г. геолозите успяха да пробият кладенец с дълбочина 789 метра - петият по големина в света на подводните кладенци. Но тази стойност е само половината от необходимата на първия етап. Екипът обаче планира да се върне и да завърши започнатото.

***

0,2 процента от пътя до центъра на Земята не е толкова впечатляваща цифра в сравнение с мащаба на космическото пътуване. Трябва обаче да се има предвид, че границата на Слънчевата система не минава по орбитата на Нептун (или дори по пояса на Кайпер). Гравитацията на Слънцето преобладава над звездната до разстояния от две светлинни години от звездата. Така че, ако внимателно изчислите всичко, се оказва, че Вояджър 2 също е прелетял само една десета от процента от пътя до покрайнините на нашата система.

Затова не се разстройвайте колко малко познаваме „вътрешностите“ на собствената си планета. Геолозите имат свои собствени телескопи - сеизмични изследвания - и свои собствени амбициозни планове за завладяване на недрата. И ако астрономите вече са успели да се докоснат до солидна част от небесните тела в Слънчевата система, то на геолозите всичко най-интересно предстои.

Владимир Королев

На дълбочина 410-660 километра под повърхността на Земята, океанът от архейския период. Такива открития не биха били възможни без методите за свръхдълбоко сондиране, разработени и използвани в Съветския съюз. Един от артефактите от онези времена е свръхдълбокият кладенец Кола (SG-3), който дори 24 години след прекратяването на сондажите остава най-дълбокият в света. Защо е пробито и какви открития е помогнало да се направят, разказва Lenta.ru.

Пионерите на свръхдълбоките сондажи са американците. Вярно, в необятността на океана: в пилотен проект те включиха кораба Glomar Challenger, предназначен точно за тази цел. Междувременно в Съветския съюз активно се развива съответната теоретична база.

През май 1970 г. в северната част на Мурманска област, на 10 километра от град Заполярни, започна сондажът на свръхдълбокия кладенец Кола. Както се очакваше, това беше насрочено да съвпадне със стогодишнината от рождението на Ленин. За разлика от други свръхдълбоки кладенци, SG-3 е пробит изключително за научни цели и дори е организирана специална проучвателна експедиция.

Мястото за сондиране беше уникално: именно на Балтийския щит в района на Колския полуостров древните скали излизат на повърхността. Много от тях са на три милиарда години (самата планета е на 4,5 милиарда години). В допълнение, тук Печенга-Имандра-Варзугският разлом е чашовидна структура, притисната в древни скали, чийто произход се обяснява с дълбок разлом.

На учените са били необходими четири години, за да пробият кладенец на дълбочина 7263 метра. Досега не е направено нищо необичайно: използвана е същата инсталация, както при добива на нефт и газ. След това кладенецът престоя цяла година: инсталацията беше модифицирана за турбинно сондиране. След надграждането беше възможно да се пробиват около 60 метра на месец.

Дълбочина от седем километра донесе изненади: редуване на твърди и не много плътни скали. Авариите зачестиха и в сондажа се появиха много каверни. Сондажите продължават до 1983 г., когато дълбочината на SG-3 достига 12 километра. След това учените събраха голяма конференция и разказаха за своите успехи.

Заради небрежно боравене със сондажа обаче в рудника остана петкилометров участък. Няколко месеца се опитваха да го получат, но не успяха. Беше решено да се започне отново сондиране от дълбочина седем километра. Поради сложността на операцията е пробит не само основният вал, но и четири допълнителни. Възстановяването на изгубените метри отне шест години: през 1990 г. кладенецът достигна дълбочина от 12 262 метра, превръщайки се в най-дълбокия в света.

Две години по-късно сондирането е спряно, впоследствие кладенецът е консервиран, но всъщност е изоставен.

Въпреки това много открития бяха направени в свръхдълбокия кладенец на Кола. Инженерите са създали цяла система за ултрадълбоко пробиване. Трудността беше не само в дълбочината, но и във високите температури (до 200 градуса по Целзий) поради интензивността на работа на свредлата.

Учените не само се преместиха дълбоко в Земята, но също така издигнаха скални проби и ядра за анализ. Между другото, именно те са изследвали лунната почва и са установили, че нейният състав почти напълно съответства на скалите, извлечени от кладенеца Кола от дълбочина около три километра.

На дълбочина повече от девет километра те откриха находища на минерали, включително злато: в слоя оливин то е цели 78 грама на тон. И това не е толкова малко - добивът на злато се счита за възможен при 34 грама на тон. Приятна изненада за учените, както и за близкия завод, беше откриването на нов руден хоризонт от медно-никелови руди.

Освен всичко друго, изследователите научиха, че гранитите не преминават в свръхсилен базалтов слой: всъщност архейските гнайси, които традиционно се класифицират като фрактурирани скали, са разположени зад него. Това направи своеобразна революция в геолого-геофизичната наука и напълно промени традиционните представи за недрата на Земята.

Друга приятна изненада е откриването на дълбочина 9-12 километра силно порести напукани скали, наситени със силно минерализирани води. Според предположението на учените, именно те са отговорни за образуването на руди, но преди се смяташе, че това се случва само на много по-малки дълбочини.

Освен всичко друго се оказа, че температурата на недрата е малко по-висока от очакваната: на дълбочина от шест километра се получава температурен градиент от 20 градуса по Целзий на километър вместо очакваните 16. Установен е радиогенният произход на топлинния поток, който също не е в съответствие с предишните хипотези.

В дълбоките слоеве на повече от 2,8 милиарда години учените са открили 14 вида вкаменени микроорганизми. Това направи възможно изместването на времето на възникване на живота на планетата с милиард и половина години назад. Изследователите също установиха, че в дълбините няма седиментни скали и има метан, което завинаги погребва теорията за биологичния произход на въглеводородите.

Свръхдълбокият кладенец Кола е най-дълбокият сондаж в света (от 1979 до 2008 г.) Намира се в района на Мурманск, на 10 километра западно от град Заполярни, на територията на геоложкия Балтийски щит. Дълбочината му е 12 262 метра. За разлика от други свръхдълбоки кладенци, направени за добив или проучване на нефт, SG-3 е пробит изключително за изследване на литосферата на мястото, където се намира границата на Мохоровичич. (съкратено граница на Мохо) - долната граница на земната кора, на която има рязко увеличаване на скоростите на надлъжните сеизмични вълни.

Свръхдълбокият кладенец Кола е положен в чест на 100-годишнината от рождението на Ленин през 1970 г. Слоевете от седиментни скали по това време са добре проучени по време на производството на нефт. Беше по-интересно да се пробие там, където вулканични скали на възраст около 3 милиарда години (за сравнение: възрастта на Земята се оценява на 4,5 милиарда години) излизат на повърхността. За добив такива скали рядко се пробиват на дълбочина над 1–2 km. Предполага се, че вече на дълбочина от 5 км гранитният слой ще бъде заменен с базалт.На 6 юни 1979 г. кладенецът счупи рекорда от 9583 метра, който преди това беше собственост на кладенеца Берт-Роджърс (петролен кладенец в Оклахома). В най-добрите години 16 изследователски лаборатории работеха в свръхдълбокия кладенец Кола, те бяха лично ръководени от министъра на геологията на СССР.

Въпреки че се очакваше да се открие ясно изразена граница между гранити и базалти, в ядрото по цялата дълбочина бяха открити само гранити. Въпреки това, поради високо наляганепресованите гранити значително променят своите физически и акустични свойства.По правило повдигнатото ядро ​​се разпада от активното отделяне на газ в утайка, тъй като не може да издържи на рязка промяна в налягането. Възможно е да се извлече твърдо парче ядро ​​само с много бавно издигане на сондажната колона, когато "излишният" газ, докато все още е в състояние на високо налягане, има време да напусне скалата.Плътността на пукнатините на големи дълбочини, противно на очакванията, се увеличи. В дълбочина също имаше вода, която запълваше пукнатините.

Интересното е, че когато през 1984 г. в Москва се проведе Международният геологически конгрес, на който бяха представени първите резултати от изследването на сондажа, много учени предложиха на шега той да бъде незабавно погребан, тъй като разрушава всички представи за структурата на земната кора. Наистина, странностите започнаха още в първите етапи на проникване. Така например, още преди началото на сондажите, теоретиците обещаха, че температурата на Балтийския щит ще остане относително ниска до дълбочина, поне на 5 километра температурата на околната среда надвишава 70 градуса по Целзий, на седем - над 120 градуса, а на дълбочина 12 е по-горещо от 220 градуса - 100 градуса по-високо от прогнозираното. Сондажите от Кола поставиха под въпрос теорията за слоестата структура на земната кора - поне в диапазона до 12 262 метра.

„Имаме най-дълбоката дупка в света – ето как трябва да я използвате!“ - горчиво възкликва постоянният директор на научно-производствения център "Кола Супердип" Дейвид Хуберман. През първите 30 години от съществуването на Колската свръхдълбока съветски и след това руски учени пробиха до дълбочина от 12 262 метра. Но от 1995 г. сондирането е спряно: нямаше кой да финансира проекта. Това, което се отпуска в рамките на научните програми на ЮНЕСКО, е достатъчно само за поддържане на сондажната станция в работно състояние и изследване на предварително извлечени скални проби.

Хуберман си спомня със съжаление колко много научни открития са направени в Колската супердълбочина. Буквално всеки метър беше откровение. Кладенецът показа, че почти цялото ни предишно знание за структурата на земната кора е невярно. Оказа се, че Земята изобщо не е като пластова торта.

Друга изненада: животът на планетата Земя се е появил, оказва се, 1,5 милиарда години по-рано от очакваното. На дълбочини, където се смяташе, че няма органична материя, бяха открити 14 вида вкаменени микроорганизми - възрастта на дълбоките слоеве надхвърли 2,8 милиарда години. На още по-големи дълбочини, където вече няма седиментни скали, метанът се появява в огромни концентрации. Това напълно и напълно разруши теорията за биологичния произход на въглеводородите като нефт и газ.Имаше и почти фантастични усещания. Когато в края на 70-те съветската автоматична космическа станция донесе на Земята 124 грама лунна почва, изследователите от Колския научен център откриха, че тя е като две капки вода, подобни на проби от дълбочина 3 километра. И възникна хипотеза: Луната се откъсна от Колския полуостров. Сега се търси точно къде. Между другото, американците, които донесоха половин тон пръст от Луната, не направиха нищо разумно с това. Поставени в запечатани контейнери и оставени за изследване на бъдещите поколения.

Съвсем неочаквано за всички се потвърдиха прогнозите на Алексей Толстой от романа „Хиперболоидът на инженер Гарин“. На дълбочина повече от 9,5 километра те откриха истинско хранилище на всякакви минерали, по-специално злато. Истински оливинов слой, гениално предсказан от писателя. Златото в него е 78 грама на тон.Между другото, промишленото производство е възможно при концентрация от 34 грама на тон.Но най-изненадващо е, че на още по-големи дълбочини, където няма седиментни скали, е открит природен газ метан в огромни концентрации. Това напълно и напълно унищожи теорията за биологичния произход на въглеводородите като нефт и газ.

С кладенеца Кола бяха свързани не само научни сензации, но и мистериозни легенди, повечето от които се оказаха измислица на журналисти по време на проверка. Според един от тях първоначалният източник на информация (1989) е американската телевизионна компания Trinity Broadcasting Network, която от своя страна е взела историята от репортаж във финландски вестник. Твърди се, че по време на пробиване на кладенец на дълбочина от 12 хиляди метра микрофоните на учените са записали писъци и стенания.) Журналистите, без дори да мислят, че просто не е възможно да се залепи микрофон на такава дълбочина (какво устройство за запис на звук може да работи при температури над двеста градуса?), Написаха, че сондажите са чули „глас от подземния свят“.

След тези публикации свръхдълбокият кладенец Кола беше наречен "пътят към ада", твърдейки, че всеки нов пробит километър носи нещастие на страната. Говореше се, че когато сондажите пробиват тринадесетата хиляди метра, СССР се разпада. Е, когато кладенецът беше пробит на дълбочина 14,5 км (което всъщност не се случи), те изведнъж се натъкнаха на необичайни празнини. Заинтригувани от това неочаквано откритие, сондажите спуснаха в него микрофон, способен да работи при изключително високи температури, и други сензори. Твърди се, че температурата вътре достига 1100 ° C - там е топлината на огнените камери, в които се твърди, че се чуват човешки писъци.

Тази легенда все още броди из необятните простори на Интернет, след като е оцеляла от самия виновник на тези клюки - кладенецът Кола. Работата по него е спряна още през 1992 г. поради липса на финансиране. До 2008 г. беше в консервирано състояние. И година по-късно беше взето окончателното решение да се откаже от продължаването на изследванията и да се демонтира целия изследователски комплекс и да се „погребе“ кладенецът. Окончателното изоставяне на кладенеца се случи през лятото на 2011 г.
Така че, както можете да видите, този път учените не успяха да стигнат до мантията и да я изследват. Това обаче не означава, че Колският кладенец не е дал нищо на науката - напротив, той преобърна всичките им представи за структурата на земната кора с главата надолу.

РЕЗУЛТАТИ

Задачите, поставени в проекта за свръхдълбок сондаж, са изпълнени. Разработено и създадено е специално оборудване и технология за ултрадълбоко сондиране, както и за изследване на кладенци, пробити на голяма дълбочина. Получихме информация, може да се каже, "от първа ръка" за физическото състояние, свойствата и състава на скалите в естественото им поява и от ядрото до дълбочина 12 262 м. Кладенецът даде отличен подарък на родината на малка дълбочина - в диапазона 1,6-1,8 км. Там са открити промишлени медно-никелови руди - открит е нов руден хоризонт. И много удобно, защото местният завод за никел вече е на изчерпване на руда.

Както беше отбелязано по-горе, геоложката прогноза за сондажния участък не се сбъдна. Картината, която се очакваше през първите 5 км в кладенеца, се простира на 7 км, а след това се появиха напълно неочаквани скали. Предсказаните базалти на дълбочина 7 км не бяха намерени, дори когато паднаха до 12 км. Очакваше се, че границата, която дава най-голямо отражение при сеизмичното сондиране, е нивото, където гранитите преминават в по-издръжлив базалтов слой. В действителност се оказа, че там се намират по-малко издръжливи и по-малко плътни напукани скали - архейски гнайси. Това изобщо не се очакваше. И това е фундаментално нова геоложка и геофизична информация, която ви позволява да интерпретирате данните от дълбоки геофизични проучвания по различен начин.

Неочаквани и принципно нови се оказаха и данните за процеса на рудообразуване в дълбоките слоеве на земната кора. И така, на дълбочина 9-12 км се срещат силно порести фрактурирани скали, наситени с подземни силно минерализирани води. Тези води са един от източниците на рудообразуване. Преди това се смяташе, че това е възможно само на много по-плитки дълбочини. Именно в този интервал е установено повишено съдържание на злато в ядрото - до 1 g на 1 тон скала (концентрация, която се счита за подходяща за промишлено развитие). Но ще бъде ли някога печелившо да се добива злато от такава дълбочина?

Промениха се и представите за топлинния режим на земните недра, за дълбинното разпределение на температурите в зоните на базалтовите щитове. На дълбочина над 6 km се получава температурен градиент от 20°C на 1 km вместо очакваните (както в горната част) 16°C на 1 km. Установено е, че половината от топлинния поток е с радиогенен произход.

Недрата на земята съдържат толкова мистерии, колкото и необятните простори на Вселената. Точно това смятат някои учени и отчасти са прави, защото хората все още не знаят какво точно има под краката ни дълбоко под земята.За цялото време на съществуване на земната цивилизация сме успели да навлезем по-дълбоко в планетата малко повече от 10 километра. Този рекорд е поставен през 1990 г. и продължава до 2008 г., след което е актуализиран няколко пъти. През 2008 г. бе пробит наклонен нефтен кладенец Maersk Oil BD-04A с дължина 12 290 метра (петролен басейн Al-Shaheen в Катар). През януари 2011 г. в находището Одопту-море (проект Сахалин-1) е пробит наклонен нефтен кладенец с дълбочина 12 345 метра. Рекордът за дълбочина на пробиване в момента принадлежи на кладенеца Z-42 на находището Чайвинское, чиято дълбочина е 12 700 метра.

През 1970 г., точно навреме за 100-ия рожден ден на Ленин, съветските учени стартираха един от най-амбициозните проекти на нашето време. На полуостров Кола, на десет километра от село Заполярни, започна пробиването на кладенец, който в резултат се оказа най-дълбокият в света и влезе в Книгата на рекордите на Гинес.

Грандиозният научен проект продължава повече от двадесет години. Той донесе много интересни открития, влезе в историята на науката и в крайна сметка беше обрасъл с толкова много легенди, слухове и клюки, че биха били достатъчни за повече от един филм на ужасите.

СССР. Колски полуостров. 1 октомври 1980 г. Водещи сондажи, достигащи рекордна дълбочина от 10 500 метра

вход към ада

По време на разцвета си сондажната платформа на Колския полуостров беше циклопска структура с височина 20 етажа. Тук работеха до три хиляди души на смяна. Екипът беше ръководен от водещи геолози на страната. Сондажната платформа е построена в тундрата на десет километра от село Заполярни и в полярната нощ светеше със светлини като космически кораб.

Когато цялото това великолепие внезапно се затвори и светлините угаснаха, слуховете веднага се разнесоха. По всички показатели сондирането беше изключително успешно. Никой в ​​света все още не е успял да достигне такава дълбочина - съветските геолози спуснаха свредлото на повече от 12 километра.

Внезапният край на един успешен проект изглеждаше толкова смешен, колкото и фактът, че американците затвориха програмата за полети до Луната. Извънземните бяха обвинени за краха на лунния проект. В проблемите на Колската супердълбочина - дяволи и демони.

Популярна легенда разказва, че от голяма дълбочина свредлото многократно е изваждано разтопено. Нямаше физически причини за това - температурата под земята не надвишаваше 200 градуса по Целзий, а свредлото беше проектирано за хиляда градуса. Тогава се твърди, че аудио сензорите започнали да улавят стонове, писъци и въздишки. Диспечерите, които следят показанията на уредите, се оплакват от чувство на панически страх и безпокойство.

Според легендата се оказало, че геолози са пробили до ада. Стенанията на грешниците, изключително високите температури, атмосферата на ужас в сондажната платформа - всичко това обясняваше защо цялата работа по Кола Супердип внезапно беше прекратена.

Мнозина бяха скептични относно тези слухове. През 1995 г. обаче, след като работата е спряна, на сондажната платформа избухва мощна експлозия. Никой не разбра какво може да избухне там, дори ръководителят на целия проект, видният геолог Дейвид Губерман.

Днес екскурзиите се водят до изоставена сондажна платформа и те разказват на туристите увлекателна история за това как учени пробиват дупка в подземния свят на мъртвите. Докато стенещи призраци бродят из инсталацията, а вечер демони изпълзяват на повърхността и се стремят да се промъкнат в бездната на зейнал търсач на екстреми.

подземна луна

Всъщност цялата история с „кладенеца по дяволите“ беше измислена от финландски журналисти към 1 април. Тяхната комична статия беше препечатана от американски вестници и патицата полетя към масите. Дългосрочното сондиране на свръхдълбочината на Кола протича без никаква мистика. Но това, което се случи там в действителност, беше по-интересно от всякакви легенди.

Като начало свръхдълбоките сондажи по дефиниция бяха обречени на множество аварии. Под игото на гигантски натиск (до 1000 атмосфери) и високи температури, сондажите не издържаха, кладенецът беше запушен, тръбите, които укрепваха отдушника, бяха счупени. Безброй пъти тесният кладенец се огъваше, така че трябваше да се пробиват нови клони.

Най-лошият инцидент се случи малко след основния триумф на геолозите. През 1982 г. те успяха да преодолеят марката от 12 километра. Тези резултати бяха тържествено обявени в Москва на Международния геологически конгрес. Геолози от цял ​​свят бяха докарани на Колския полуостров, показаха им сондажна платформа и проби от скали, добити на фантастична дълбочина, която човечеството не е достигало досега.

След тържеството сондажите продължиха. Прекъсването на работата обаче се оказва фатално. През 1984 г. се случи най-ужасната авария на сондажната платформа. Цели пет километра тръби се откъснаха и удариха кладенеца. Продължаването на сондажите беше невъзможно. Резултатите от пет години работа бяха изгубени за една нощ.

Трябваше да подновя сондажите от 7-километровата марка. Едва през 1990 г. геолозите отново успяват да преминат над 12 километра. 12 262 метра - това е крайната дълбочина на кладенеца Кола.

Но успоредно с ужасните инциденти последваха и невероятни открития. Дълбокият сондаж е аналог на машина на времето. На полуостров Кола най-старите скали, чиято възраст надхвърля 3 милиарда години, излизат на повърхността. Катерейки се все по-дълбоко и по-дълбоко, учените придобиха ясна представа за това какво се е случило на нашата планета през нейната младост.

На първо място се оказа, че традиционната схема на геоложкия разрез, съставена от учените, не отговаря на действителността. „До 4 километра всичко вървеше според теорията и тогава започна страшният съд“, каза по-късно Хуберман.

Според изчисленията, след като се пробие слой от гранит, трябваше да се стигне до още по-твърди, базалтови скали. Но нямаше базалт. След гранита идват рохкави слоести скали, които постоянно се ронят и затрудняват придвижването навътре.

Но сред скалите на възраст 2,8 милиарда години са открити вкаменени микроорганизми. Това даде възможност да се изясни времето на възникване на живота на Земята. Огромни находища на метан са открити на още по-големи дълбочини. Това изясни въпроса за произхода на въглеводородите - нефт и газ.

А на дълбочина повече от 9 километра учените откриха златоносен оливинов слой, така ярко описан от Алексей Толстой в Хиперболоида на инженер Гарин.

Но най-фантастичното откритие се случва в края на 70-те години, когато съветската лунна станция донася проби от лунна почва. Геолозите с удивление забелязаха, че съставът му напълно съвпада със състава на скалите, които те добиха на дълбочина 3 километра. Как беше възможно?

Факт е, че една от хипотезите за произхода на Луната предполага, че преди няколко милиарда години Земята се е сблъскала с някакво небесно тяло. В резултат на сблъсъка парче се е откъснало от нашата планета и се е превърнало в сателит. Възможно е това парче да се е откъснало в района на сегашния Колски полуостров.

Финалът

Така че защо затвориха Колската супердълбочина?

Първо, основните задачи на научната експедиция бяха изпълнени. Създадено е уникално оборудване за сондиране на голяма дълбочина, тествано при екстремни условия и значително подобрено. Събраните скални образци са проучени и описани подробно. Колският кладенец помогна да се разбере по-добре структурата на земната кора и историята на нашата планета.

Второ, самото време не беше благоприятно за такива амбициозни проекти. През 1992 г. финансирането на научната експедиция е закрито. Служителите напуснаха и се прибраха. Но и днес грандиозната сграда на сондажната платформа и мистериозният кладенец впечатляват с мащаба си.

Понякога изглежда, че Kola Superdeep все още не е изчерпал целия запас от своите чудеса. Ръководителят на известния проект също беше сигурен в това. „Имаме най-дълбоката дупка в света – ето как трябва да я използвате!“ — възкликна Дейвид Хюберман.