Υπερβαθύ πηγάδι στη χερσόνησο Κόλα: ιστορία και μυστικά. Mysteries of the Kola Superdeep

Το μεγαλύτερο ορυχείο στον κόσμο στην απομακρυσμένη χερσόνησο Κόλα στη βόρεια Ρωσία. Με φόντο τα σκουριασμένα ερείπια ενός εγκαταλειμμένου ερευνητικού σταθμού, η βαθύτερη τρύπα στον κόσμο ανοίγει.

Τώρα κλειστό και σφραγισμένο με μια συγκολλημένη μεταλλική πλάκα, το Kola Superdeep Borehole είναι το απομεινάρι ενός ξεχασμένου παιχνιδιού τυχερών παιχνιδιών της ανθρώπινης φυλής, που δεν απευθύνεται στα αστέρια αλλά στα βάθη της Γης.
Κυκλοφόρησαν φήμες ότι ένα βαθύ πηγάδι έφτασε στην κόλαση: κραυγές και στεναγμοί ανθρώπων ακούγονταν από την άβυσσο - σαν να ήταν αυτός ο λόγος που έκλεισε ο σταθμός και το πηγάδι. Στην πραγματικότητα, ο λόγος ήταν διαφορετικός.

Η πόλη Mirny είναι γνωστή για το μεγαλύτερο ορυχείο της στον κόσμο: ένα βαθύ πηγάδι στη χερσόνησο Kola είναι η μεγαλύτερη τεχνητή τρύπα στον κόσμο. 1722 m - βάθος, τόσο βαθιά που απαγορεύτηκαν όλες οι πτήσεις πάνω από αυτό, επειδή πάρα πολλά ελικόπτερα συνετρίβη λόγω αναρρόφησης στην τρύπα.

Η βαθύτερη τρύπα που τρυπήθηκε στο όνομα της επιστήμης - απόδειξη της προκαμβριακής περιόδου ζωής βρέθηκε εδώ. Η ανθρώπινη φυλή γνωρίζει για μακρινούς γαλαξίες, αλλά γνωρίζει ελάχιστα για το τι βρίσκεται κάτω από τα ίδια τα πόδια τους. Φυσικά, το έργο παρήγαγε τεράστιο όγκο γεωλογικών δεδομένων, τα περισσότερα από τα οποία έδειχναν πόσο λίγα γνωρίζουμε για τον πλανήτη μας.

Οι ΗΠΑ και η ΕΣΣΔ πολέμησαν για την υπεροχή της εξερεύνησης του διαστήματος στον διαστημικό αγώνα, ένας άλλος ανταγωνισμός ήταν μεταξύ των μεγαλύτερων γεωτρύπανων των δύο χωρών: το αμερικανικό "Project Mohole" στις ακτές του Ειρηνικού του Μεξικού — ματαιώθηκε το 1966 λόγω έλλειψης χρηματοδότησης. Συμβουλίων, έργο του Διατμηματικού Επιστημονικού Συμβουλίου για τη Μελέτη του Εσωτερικού της Γης και της Υπερβαθιάς Γεώτρησης, από το 1970 έως το 1994 στη χερσόνησο Κόλα. Η μελέτη της Γης περιορίζεται σε παρατηρήσεις εδάφους και σεισμικές μελέτες, αλλά η γεώτρηση Kola έδωσε μια άμεση ματιά στη δομή του φλοιού της γης.

Kola Super Deep Well Drilled to Hell

Το τρυπάνι στο Kola δεν έχει συναντήσει ποτέ ένα στρώμα βασάλτη. Αντίθετα, ο γρανιτένιος βράχος ήταν πέρα ​​από το δωδέκατο χιλιόμετρο. Παραδόξως, τα βράχια πολλών χιλιομέτρων είναι κορεσμένα με νερό. Παλαιότερα, πίστευαν ότι δεν θα έπρεπε να υπάρχει ελεύθερο νερό σε τόσο μεγάλα βάθη.

Αλλά η πιο ενδιαφέρουσα ανακάλυψη είναι η ανακάλυψη βιολογικής δραστηριότητας σε πετρώματα ηλικίας άνω των δύο δισεκατομμυρίων ετών. Τα πιο εντυπωσιακά στοιχεία της ζωής προέρχονται από μικροσκοπικά απολιθώματα: τα διατηρημένα υπολείμματα είκοσι τεσσάρων ειδών μονοκύτταρων θαλάσσιων φυτών, γνωστά αλλιώς ως πλαγκτόν.

Κανονικά, τα απολιθώματα μπορούν να βρεθούν σε ασβεστολιθικά πετρώματα και κοιτάσματα πυριτίου, αλλά αυτά τα «μικροαπολιθώματα» ήταν εγκλεισμένα σε οργανικές ενώσεις που παρέμειναν εκπληκτικά άθικτες παρά τις ακραίες περιβαλλοντικές πιέσεις και θερμοκρασίες.

Η γεώτρηση Kola αναγκάστηκε να σταματήσει λόγω απροσδόκητα υψηλών θερμοκρασιών που συναντήθηκαν. Ενώ η κλίση της θερμοκρασίας στα έγκατα της γης. Σε βάθος περίπου 10.000 ποδιών, η θερμοκρασία αυξήθηκε με γρήγορο ρυθμό φτάνοντας τους 180°C (ή 356°F) στο κάτω μέρος της τρύπας, σε αντίθεση με τους αναμενόμενους 100°C (212°F). Επίσης απροσδόκητη ήταν η μείωση της πυκνότητας των πετρωμάτων.
Πέρα από αυτό το σημείο, τα πετρώματα είχαν μεγαλύτερο πορώδες και διαπερατότητα: σε συνδυασμό με τις υψηλές θερμοκρασίες, άρχισαν να συμπεριφέρονται σαν πλαστικό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η γεώτρηση έχει καταστεί σχεδόν αδύνατη.

Μια αποθήκη δειγμάτων πυρήνα μπορεί να βρεθεί στην πόλη εξόρυξης νικελίου Zapolyarny, περίπου δέκα χιλιόμετρα νότια της τρύπας. Με τη φιλόδοξη αποστολή και τη συνεισφορά του στη γεωλογία και τη βιολογία, το υπερβαθύ πηγάδι Kola παραμένει το σημαντικότερο κατάλοιπο της σοβιετικής επιστήμης.

Σήμερα, η επιστημονική έρευνα της ανθρωπότητας έχει φτάσει στα όρια του ηλιακού συστήματος: προσγειώσαμε διαστημόπλοια στους πλανήτες, τους δορυφόρους τους, αστεροειδείς, κομήτες, στείλαμε αποστολές στη ζώνη Kuiper και περάσαμε τα σύνορα της ηλιόπαυσης. Με τη βοήθεια τηλεσκοπίων, βλέπουμε γεγονότα που έλαβαν χώρα πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια - όταν το σύμπαν ήταν μόλις μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Σε αυτό το πλαίσιο, είναι ενδιαφέρον να αξιολογήσουμε πόσο καλά γνωρίζουμε τη Γη μας. Ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε την εσωτερική του δομή είναι να ανοίξετε ένα πηγάδι: όσο πιο βαθιά, τόσο το καλύτερο. Το βαθύτερο πηγάδι στη Γη είναι το Kola Superdeep ή SG-3. Το 1990 το βάθος του έφτασε τα 12 χιλιόμετρα 262 μέτρα. Εάν συγκρίνουμε αυτόν τον αριθμό με την ακτίνα του πλανήτη μας, αποδεικνύεται ότι αυτή είναι μόνο το 0,2 τοις εκατό της διαδρομής προς το κέντρο της Γης. Αλλά ακόμη και αυτό αποδείχθηκε αρκετό για να ανατρέψει τις ιδέες σχετικά με τη δομή του φλοιού της γης.

Αν φανταστείτε ένα πηγάδι ως φρεάτιο μέσω του οποίου μπορείτε να κατεβείτε με ανελκυστήρα στα έγκατα της γης, ή τουλάχιστον μερικά χιλιόμετρα, τότε αυτό δεν ισχύει καθόλου. Η διάμετρος του εργαλείου γεώτρησης με το οποίο οι μηχανικοί δημιούργησαν το πηγάδι ήταν μόλις 21,4 εκατοστά. Το ανώτερο τμήμα δύο χιλιομέτρων του πηγαδιού είναι λίγο ευρύτερο - επεκτάθηκε στα 39,4 εκατοστά, αλλά και πάλι δεν υπάρχει τρόπος να φτάσει κάποιος εκεί. Για να φανταστούμε τις αναλογίες του πηγαδιού, η καλύτερη αναλογία θα ήταν μια βελόνα ραψίματος 57 μέτρων με διάμετρο 1 χιλιοστού, ελαφρώς παχύτερη στο ένα άκρο.

Σχέδιο καλά

Αλλά αυτή η παρουσίαση θα απλοποιηθεί. Κατά τη διάρκεια της γεώτρησης, σημειώθηκαν αρκετά ατυχήματα στο πηγάδι - τμήμα της χορδής του γεωτρύπανου κατέληξε υπόγεια χωρίς δυνατότητα εξαγωγής του. Ως εκ τούτου, αρκετές φορές το πηγάδι ξεκίνησε εκ νέου, από τα σημάδια των επτά και εννέα χιλιομέτρων. Υπάρχουν τέσσερις μεγάλοι κλάδοι και περίπου μια ντουζίνα μικρότεροι. Τα κύρια κλαδιά έχουν διαφορετικά μέγιστα βάθη: δύο από αυτά διασχίζουν το σημάδι των 12 χιλιομέτρων, άλλα δύο δεν το φτάνουν μόνο 200-400 μέτρα. Σημειώστε ότι το βάθος της τάφρου των Μαριανών είναι ένα χιλιόμετρο λιγότερο - 10.994 μέτρα σε σχέση με το επίπεδο της θάλασσας.

Οριζόντιες (αριστερά) και κάθετες προβολές τροχιών SG-3

Yu.N. Οι Yakovlev et al. / Δελτίο του Επιστημονικού Κέντρου Kola της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, 2014

Επιπλέον, θα ήταν λάθος να αντιληφθεί κανείς το πηγάδι ως βαρέλι. Λόγω του γεγονότος ότι σε διαφορετικά βάθη τα πετρώματα έχουν διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες, το τρυπάνι κατά τη διάρκεια της εργασίας παρεκκλίνει σε λιγότερο πυκνές περιοχές. Επομένως, σε μεγάλη κλίμακα, το προφίλ του Kola Superdeep μοιάζει με ένα ελαφρώς καμπύλο σύρμα με πολλά κλαδιά.

Πλησιάζοντας το πηγάδι σήμερα, θα δούμε μόνο το πάνω μέρος - μια μεταλλική καταπακτή βιδωμένη στο στόμιο με δώδεκα ογκώδεις βίδες. Η επιγραφή έγινε με λάθος, το σωστό βάθος είναι 12.262 μέτρα.

Πώς άνοιξε ένα βαθύ πηγάδι;

Αρχικά, πρέπει να σημειωθεί ότι το SG-3 σχεδιάστηκε αρχικά ειδικά για επιστημονικούς σκοπούς. Οι ερευνητές επέλεξαν να τρυπήσουν ένα μέρος όπου αρχαίοι βράχοι ήρθαν στην επιφάνεια της γης - ηλικίας έως και τριών δισεκατομμυρίων ετών. Ένα από τα επιχειρήματα στην εξερεύνηση ήταν ότι τα νεαρά ιζηματογενή πετρώματα είχαν μελετηθεί καλά κατά την παραγωγή πετρελαίου και κανείς δεν είχε ακόμη τρυπήσει βαθιά στα αρχαία στρώματα. Επιπλέον, υπήρχαν και μεγάλα κοιτάσματα χαλκού-νικελίου, η εξερεύνηση των οποίων θα ήταν χρήσιμη προσθήκη στην επιστημονική αποστολή του φρέατος.

Οι γεωτρήσεις ξεκίνησαν το 1970. Το πρώτο μέρος του πηγαδιού διανοίχτηκε με μια σειριακή εξέδρα Uralmash-4E - συνήθως χρησιμοποιήθηκε για τη γεώτρηση πετρελαιοπηγών. Η τροποποίηση της εγκατάστασης κατέστησε δυνατή την επίτευξη βάθους 7 χιλιομέτρων 263 μέτρων. Χρειάστηκαν τέσσερα χρόνια. Στη συνέχεια, η εγκατάσταση άλλαξε σε "Uralmash-15000", που πήρε το όνομά της από το προγραμματισμένο βάθος του φρέατος - 15 χιλιόμετρα. Το νέο γεωτρύπανο σχεδιάστηκε ειδικά για το Kola Superdeep: η γεώτρηση σε τόσο μεγάλα βάθη απαιτούσε σοβαρή βελτίωση του εξοπλισμού και των υλικών. Για παράδειγμα, μόνο το βάρος της χορδής του τρυπανιού σε βάθος 15 χιλιομέτρων έφτασε τους 200 τόνους. Η ίδια η εγκατάσταση μπορούσε να ανυψώσει φορτία έως και 400 τόνους.

Η σειρά τρυπανιού αποτελείται από σωλήνες που συνδέονται μεταξύ τους. Με τη βοήθειά του, οι μηχανικοί χαμηλώνουν το εργαλείο γεώτρησης στον πυθμένα του φρεατίου και εξασφαλίζει επίσης τη λειτουργία του. Στο τέλος της κολόνας τοποθετήθηκαν ειδικά στροβιλοτρύπανα μήκους 46 μέτρων που κινούνταν από ρεύμα νερού από την επιφάνεια. Κατέστησαν δυνατή την περιστροφή του εργαλείου σύνθλιψης βράχου χωριστά από ολόκληρη τη στήλη.

Τα κομμάτια με τα οποία κόβεται η χορδή του τρυπανιού στον γρανίτη προκαλούν συσχετισμούς με φουτουριστικές λεπτομέρειες από το ρομπότ - αρκετοί περιστρεφόμενοι αιχμηροί δίσκοι που συνδέονται με τον στρόβιλο από πάνω. Ένα τέτοιο κομμάτι ήταν αρκετό για μόνο τέσσερις ώρες εργασίας - αυτό αντιστοιχεί περίπου σε ένα πέρασμα 7-10 μέτρων, μετά το οποίο ολόκληρη η χορδή τρυπανιού πρέπει να ανυψωθεί, να αποσυναρμολογηθεί και στη συνέχεια να χαμηλώσει ξανά. Οι σταθερές κατηφόρες και οι ίδιες οι αναβάσεις χρειάστηκαν έως και 8 ώρες.

Ακόμη και οι σωλήνες για τη στήλη στο Kola Superdeep έπρεπε να χρησιμοποιούν ασυνήθιστους. Στο βάθος, η θερμοκρασία και η πίεση αυξάνονται σταδιακά και, όπως λένε οι μηχανικοί, σε θερμοκρασίες πάνω από 150-160 μοίρες, ο χάλυβας των σειριακών σωλήνων μαλακώνει και κρατά φορτία πολλών τόνων χειρότερα - εξαιτίας αυτού, η πιθανότητα επικίνδυνων παραμορφώσεων και θραύσης του αυξάνεται η στήλη. Ως εκ τούτου, οι προγραμματιστές επέλεξαν ελαφρύτερα και ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα αλουμινίου. Κάθε ένας από τους σωλήνες είχε μήκος περίπου 33 μέτρα και διάμετρο περίπου 20 εκατοστά - λίγο πιο στενό από το ίδιο το πηγάδι.

Ωστόσο, ακόμη και τα ειδικά σχεδιασμένα υλικά δεν άντεξαν τις συνθήκες διάτρησης. Μετά το πρώτο τμήμα των επτά χιλιομέτρων, χρειάστηκαν σχεδόν δέκα χρόνια και περισσότερα από 50 χιλιόμετρα σωλήνων για την περαιτέρω διάτρηση μέχρι το σημείο των 12.000 μέτρων. Οι μηχανικοί αντιμετώπισαν το γεγονός ότι κάτω από επτά χιλιόμετρα τα βράχια έγιναν λιγότερο πυκνά και έσπασαν - παχύρρευστα για το τρυπάνι. Επιπλέον, το ίδιο το πηγάδι παραμόρφωσε το σχήμα του και έγινε ελλειπτικό. Ως αποτέλεσμα, η χορδή έσπασε πολλές φορές και, μη μπορώντας να την σηκώσουν πίσω, οι μηχανικοί αναγκάστηκαν να σκυροδετήσουν τον κλάδο του φρεατίου και να περάσουν ξανά από το πηγάδι, χάνοντας χρόνια δουλειάς.

Ένα από αυτά τα μεγάλα ατυχήματα ανάγκασε τους γεωτρύπανους το 1984 να σκυροδετήσουν ένα κλαδί φρεατίου που έφτασε σε βάθος 12.066 μέτρων. Η γεώτρηση έπρεπε να ξαναρχίσει από το σημάδι των 7 χιλιομέτρων. Είχε προηγηθεί μια παύση στην εργασία με το πηγάδι - εκείνη τη στιγμή αποχαρακτηρίστηκε η ύπαρξη του SG-3 και πραγματοποιήθηκε στη Μόσχα το διεθνές γεωλογικό συνέδριο Geoexpo, οι εκπρόσωποι του οποίου επισκέφθηκαν το αντικείμενο.

Σύμφωνα με αυτόπτες μάρτυρες του δυστυχήματος, μετά την επανέναρξη των εργασιών, η κολόνα τρύπησε πηγάδι εννέα μέτρα πιο κάτω. Μετά από τέσσερις ώρες γεώτρησης, οι εργάτες ετοιμάστηκαν να σηκώσουν την κολόνα πίσω, αλλά αυτή «δεν πήγε». Οι γεωτρύπανοι αποφάσισαν ότι ο σωλήνας κάπου «κόλλησε» στα τοιχώματα του πηγαδιού και αύξησαν την ανυψωτική ισχύ. Ο φόρτος εργασίας έχει μειωθεί δραστικά. Αποσυναρμολογώντας σταδιακά τη χορδή σε κεριά 33 μέτρων, οι εργάτες έφτασαν στο επόμενο τμήμα, τελειώνοντας με μια ανομοιόμορφη κάτω άκρη: το στρόβιλο και άλλα πέντε χιλιόμετρα σωλήνων παρέμειναν στο πηγάδι, δεν μπορούσαν να ανυψωθούν.

Οι γεωτρύπανοι κατάφεραν να φτάσουν ξανά το σημάδι των 12 χιλιομέτρων μόνο μέχρι το 1990, την ίδια στιγμή που σημειώθηκε το ρεκόρ κατάδυσης - 12.262 μέτρα. Στη συνέχεια σημειώθηκε ένα νέο ατύχημα και από το 1994, οι εργασίες στο πηγάδι σταμάτησαν.

Η επιστημονική αποστολή του υπερβαθ

Μοτίβο σεισμικών δοκιμών στο SG-3

"Kola superdeep" Υπουργείο Γεωλογίας της ΕΣΣΔ, εκδοτικός οίκος "Nedra", 1984

Το πηγάδι ερευνήθηκε με μια ολόκληρη σειρά γεωλογικών και γεωφυσικών μεθόδων, που κυμαίνονται από τη συλλογή του πυρήνα (στήλη πετρωμάτων που αντιστοιχεί σε δεδομένα βάθη) και τελειώνουν με μετρήσεις ακτινοβολίας και σεισμολογίας. Για παράδειγμα, ο πυρήνας λήφθηκε χρησιμοποιώντας δέκτες πυρήνα με ειδικά τρυπάνια - μοιάζουν με σωλήνες με οδοντωτές άκρες. Στο κέντρο αυτών των σωλήνων υπάρχουν τρύπες 6-7 εκατοστών όπου μπαίνει ο βράχος.

Αλλά ακόμα και με αυτή την φαινομενικά απλή (εκτός από την ανάγκη ανύψωσης αυτού του πυρήνα από πολλά χιλιόμετρα βαθιά) τεχνική, προέκυψαν δυσκολίες. Λόγω του υγρού γεώτρησης - το ίδιο που έθεσε σε κίνηση το τρυπάνι - ο πυρήνας ήταν κορεσμένος με υγρό και άλλαξε τις ιδιότητές του. Επιπλέον, οι συνθήκες σε βάθος και στην επιφάνεια της γης είναι πολύ διαφορετικές - τα δείγματα ραγίσθηκαν από τη διαφορά πίεσης.

Σε διαφορετικά βάθη, η απόδοση του πυρήνα ήταν πολύ διαφορετική. Εάν σε πέντε χιλιόμετρα από ένα τμήμα 100 μέτρων ήταν δυνατό να υπολογιστούν σε 30 εκατοστά πυρήνα, τότε σε βάθη άνω των εννέα χιλιομέτρων, αντί για μια στήλη βράχων, οι γεωλόγοι έλαβαν μια σειρά από ροδέλες από πυκνό βράχο.

Μικρογραφία βράχων που ανασηκώθηκαν από βάθος 8028 μέτρων

"Kola superdeep" Υπουργείο Γεωλογίας της ΕΣΣΔ, εκδοτικός οίκος "Nedra", 1984

Οι μελέτες του υλικού που ανασύρθηκε από το πηγάδι οδήγησαν σε αρκετά σημαντικά συμπεράσματα. Πρώτον, η δομή του φλοιού της γης δεν μπορεί να απλοποιηθεί σε μια σύνθεση πολλών στρωμάτων. Αυτό υποδείχθηκε προηγουμένως από σεισμολογικά δεδομένα - οι γεωφυσικοί είδαν κύματα που φαινόταν να αντανακλώνται από ένα ομαλό όριο. Μελέτες στο SG-3 έχουν δείξει ότι τέτοια ορατότητα μπορεί επίσης να συμβεί με μια πολύπλοκη κατανομή πετρωμάτων.

Αυτή η υπόθεση επηρέασε τον σχεδιασμό του φρέατος - οι επιστήμονες περίμεναν ότι σε βάθος επτά χιλιομέτρων ο άξονας θα εισχωρούσε σε βράχους βασάλτη, αλλά δεν συναντήθηκαν ούτε στο σημάδι των 12 χιλιομέτρων. Αντί όμως για βασάλτη, οι γεωλόγοι ανακάλυψαν πετρώματα που είχαν μεγάλο αριθμό ρωγμών και χαμηλή πυκνότητα, κάτι που δεν μπορούσε να αναμενόταν καθόλου από πολλά χιλιόμετρα βάθους. Επιπλέον, ίχνη υπόγειων υδάτων βρέθηκαν στις ρωγμές - προτάθηκε μάλιστα ότι σχηματίστηκαν από μια άμεση αντίδραση οξυγόνου και υδρογόνου στο πάχος της Γης.

Μεταξύ των επιστημονικών αποτελεσμάτων, υπήρχαν και εφαρμοσμένα - για παράδειγμα, σε μικρά βάθη, οι γεωλόγοι βρήκαν έναν ορίζοντα μεταλλευμάτων χαλκού-νικελίου κατάλληλου για εξόρυξη. Και σε βάθος 9,5 χιλιομέτρων, ανακαλύφθηκε ένα στρώμα γεωχημικής ανωμαλίας χρυσού - μικρομετρικοί κόκκοι εγγενούς χρυσού υπήρχαν στο βράχο. Οι συγκεντρώσεις έφτασαν σε γραμμάριο ανά τόνο βράχου. Ωστόσο, είναι απίθανο η εξόρυξη από τέτοιο βάθος να είναι ποτέ επικερδής. Αλλά η ίδια η ύπαρξη και οι ιδιότητες του στρώματος που φέρει χρυσό κατέστησαν δυνατή την αποσαφήνιση των μοντέλων της εξέλιξης των ορυκτών - πετρογένεση.

Ξεχωριστά, είναι απαραίτητο να μιλήσουμε για τις μελέτες των βαθμίδων θερμοκρασίας και της ακτινοβολίας. Για τέτοια πειράματα, χρησιμοποιούνται όργανα κάτω οπής, τα οποία κατεβαίνουν σε καλώδια. Το μεγάλο πρόβλημα ήταν να εξασφαλιστεί ο συγχρονισμός τους με εξοπλισμό εδάφους, καθώς και να εξασφαλιστεί η λειτουργία σε μεγάλα βάθη. Για παράδειγμα, προέκυψαν δυσκολίες με το γεγονός ότι τα καλώδια, μήκους 12 χιλιομέτρων, τεντώθηκαν κατά περίπου 20 μέτρα, γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει πολύ την ακρίβεια των δεδομένων. Για να αποφευχθεί αυτό, οι γεωφυσικοί έπρεπε να δημιουργήσουν νέες μεθόδους για τη σήμανση αποστάσεων.

Τα περισσότερα από τα εμπορικά εργαλεία δεν σχεδιάστηκαν για να λειτουργούν στις σκληρές συνθήκες των κατώτερων επιπέδων του πηγαδιού. Επομένως, για έρευνα σε μεγάλα βάθη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν εξοπλισμό σχεδιασμένο ειδικά για το Kola Superdeep.

Το πιο σημαντικό αποτέλεσμα της γεωθερμικής έρευνας είναι πολύ υψηλότερες διαβαθμίσεις θερμοκρασίας από ό,τι αναμενόταν να παρατηρηθούν. Κοντά στην επιφάνεια, ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας ήταν 11 μοίρες ανά χιλιόμετρο, σε βάθος δύο χιλιομέτρων - 14 μοίρες ανά χιλιόμετρο. Στο διάστημα από 2,2 έως 7,5 χιλιόμετρα, η θερμοκρασία αυξήθηκε με ρυθμό που πλησίαζε τους 24 βαθμούς ανά χιλιόμετρο, αν και τα υπάρχοντα μοντέλα προέβλεπαν τιμή μιάμιση φορά μικρότερη. Ως αποτέλεσμα, ήδη σε βάθος πέντε χιλιομέτρων, τα όργανα κατέγραψαν θερμοκρασία 70 βαθμών Κελσίου και κατά 12 χιλιόμετρα αυτή η τιμή έφτασε τους 220 βαθμούς Κελσίου.

Το πηγάδι Kola Superdeep αποδείχθηκε ότι δεν μοιάζει με άλλα πηγάδια - για παράδειγμα, κατά την ανάλυση της απελευθέρωσης θερμότητας των πετρωμάτων της κρυσταλλικής ασπίδας της Ουκρανίας και των βαθόλιθων της Σιέρα Νεβάδα, οι γεωλόγοι έδειξαν ότι η απελευθέρωση θερμότητας μειώνεται με το βάθος. Στο SG-3, αντίθετα, μεγάλωσε. Επιπλέον, οι μετρήσεις έχουν δείξει ότι η κύρια πηγή θερμότητας, που παρέχει το 45-55 τοις εκατό της ροής θερμότητας, είναι η διάσπαση των ραδιενεργών στοιχείων.

Παρά το γεγονός ότι το βάθος του πηγαδιού φαίνεται κολοσσιαίο, δεν φτάνει ούτε το ένα τρίτο του πάχους του φλοιού της γης στη Βαλτική Ασπίδα. Οι γεωλόγοι εκτιμούν ότι η βάση του φλοιού της γης σε αυτή την περιοχή βρίσκεται περίπου 40 χιλιόμετρα κάτω από τη γη. Επομένως, ακόμα κι αν το SG-3 είχε φτάσει στην προγραμματισμένη αποκοπή των 15 χιλιομέτρων, δεν θα είχαμε φτάσει στον μανδύα.

Ένα τόσο φιλόδοξο καθήκον έθεσαν Αμερικανοί επιστήμονες κατά την ανάπτυξη του έργου Mohol. Οι γεωλόγοι σχεδίαζαν να φτάσουν στα σύνορα του Mohorovichich - μια υπόγεια περιοχή όπου υπάρχει μια απότομη αλλαγή στην ταχύτητα διάδοσης των ηχητικών κυμάτων. Πιστεύεται ότι σχετίζεται με το όριο μεταξύ του φλοιού και του μανδύα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι γεωτρύπανοι επέλεξαν τον βυθό του ωκεανού κοντά στο νησί της Γουαδελούπης ως μέρος για το πηγάδι - η απόσταση από τα σύνορα ήταν μόλις λίγα χιλιόμετρα. Ωστόσο, το βάθος του ίδιου του ωκεανού έφτασε τα 3,5 χιλιόμετρα εδώ, γεγονός που περιέπλεξε σημαντικά τις εργασίες γεώτρησης. Οι πρώτες δοκιμές στη δεκαετία του 1960 επέτρεψαν στους γεωλόγους να ανοίξουν τρύπες μόνο 183 μέτρων.

Πρόσφατα έγιναν σχέδια για την αναβίωση του έργου γεώτρησης βαθέων ωκεανών με τη βοήθεια του σκάφους γεωτρήσεων εξερεύνησης JOIDES Resolution. Ως νέο στόχο, οι γεωλόγοι επέλεξαν ένα σημείο στον Ινδικό Ωκεανό, όχι μακριά από την Αφρική. Το βάθος των συνόρων Mohorovichic είναι μόνο περίπου 2,5 χιλιόμετρα. Τον Δεκέμβριο του 2015 - τον Ιανουάριο του 2016, οι γεωλόγοι κατάφεραν να ανοίξουν ένα πηγάδι με βάθος 789 μέτρων - το πέμπτο μεγαλύτερο στον κόσμο των υποβρύχιων πηγαδιών. Αλλά αυτή η τιμή είναι μόνο το μισό από αυτό που απαιτήθηκε στο πρώτο στάδιο. Ωστόσο, η ομάδα σχεδιάζει να επιστρέψει και να ολοκληρώσει αυτό που ξεκίνησε.

***

Το 0,2 τοις εκατό της διαδρομής προς το κέντρο της Γης δεν είναι τόσο εντυπωσιακό σε σύγκριση με την κλίμακα των διαστημικών ταξιδιών. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το όριο του ηλιακού συστήματος δεν περνά κατά μήκος της τροχιάς του Ποσειδώνα (ή ακόμα και της ζώνης Kuiper). Η βαρύτητα του Ήλιου υπερισχύει του αστρικού σε αποστάσεις δύο ετών φωτός από το αστέρι. Έτσι, αν υπολογίσετε προσεκτικά τα πάντα, αποδεικνύεται ότι το Voyager 2 πέταξε επίσης μόνο το ένα δέκατο του τοις εκατό της διαδρομής προς τα περίχωρα του συστήματός μας.

Επομένως, μην στεναχωριέστε με το πόσο λίγα γνωρίζουμε τα «μέσα» του ίδιου του πλανήτη μας. Οι γεωλόγοι έχουν τα δικά τους τηλεσκόπια - σεισμική έρευνα - και τα δικά τους φιλόδοξα σχέδια για να κατακτήσουν τα σπλάχνα. Και αν οι αστρονόμοι έχουν ήδη καταφέρει να αγγίξουν ένα συμπαγές μέρος των ουράνιων σωμάτων στο ηλιακό σύστημα, τότε οι γεωλόγοι έχουν όλα τα πιο ενδιαφέροντα πράγματα που έρχονται.

Βλαντιμίρ Κορόλεφ

Σε βάθος 410-660 χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης, ο ωκεανός της Αρχαϊκής περιόδου. Τέτοιες ανακαλύψεις δεν θα ήταν δυνατές χωρίς τις εξαιρετικά βαθιές μεθόδους γεώτρησης που αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν στη Σοβιετική Ένωση. Ένα από τα τεχνουργήματα εκείνης της εποχής είναι το υπερβαθύ πηγάδι Kola (SG-3), το οποίο, ακόμη και 24 χρόνια μετά τη διακοπή της γεώτρησης, παραμένει το βαθύτερο στον κόσμο. Γιατί έγινε διάτρηση και ποιες ανακαλύψεις βοήθησε να γίνουν, λέει η Lenta.ru.

Οι πρωτοπόροι της εξαιρετικά βαθιάς γεώτρησης ήταν οι Αμερικανοί. Είναι αλήθεια ότι στην απεραντοσύνη του ωκεανού: σε ένα πιλοτικό έργο, συμμετείχαν το πλοίο Glomar Challenger, σχεδιασμένο ακριβώς για αυτόν τον σκοπό. Στο μεταξύ, η αντίστοιχη θεωρητική βάση αναπτυσσόταν ενεργά στη Σοβιετική Ένωση.

Τον Μάιο του 1970, στα βόρεια της περιοχής Μούρμανσκ, 10 χιλιόμετρα από την πόλη Zapolyarny, ξεκίνησε η γεώτρηση στο υπερβαθύ πηγάδι Kola. Όπως ήταν αναμενόμενο, αυτό ήταν χρονισμένο να συμπέσει με την εκατονταετηρίδα από τη γέννηση του Λένιν. Σε αντίθεση με άλλα εξαιρετικά βαθιά πηγάδια, το SG-3 διατρήθηκε αποκλειστικά για επιστημονικούς σκοπούς και μάλιστα οργάνωσε μια ειδική εξερευνητική αποστολή.

Η τοποθεσία γεώτρησης ήταν μοναδική: είναι στην Ασπίδα της Βαλτικής στην περιοχή της χερσονήσου Κόλα που αρχαίοι βράχοι βγαίνουν στην επιφάνεια. Πολλά από αυτά είναι τριών δισεκατομμυρίων ετών (ο ίδιος ο πλανήτης μας είναι 4,5 δισεκατομμυρίων ετών). Επιπλέον, εδώ η γούρνα του ρήγματος Pechenga-Imandra-Varzug είναι μια δομή που μοιάζει με κύπελλο συμπιεσμένη σε αρχαίους βράχους, η προέλευση της οποίας εξηγείται από ένα βαθύ ρήγμα.

Οι επιστήμονες χρειάστηκαν τέσσερα χρόνια για να ανοίξουν ένα πηγάδι σε βάθος 7263 μέτρων. Μέχρι στιγμής, δεν έχει γίνει τίποτα ασυνήθιστο: χρησιμοποιήθηκε η ίδια εγκατάσταση όπως και στην εξόρυξη πετρελαίου και φυσικού αερίου. Στη συνέχεια, το πηγάδι έμεινε αδρανές για έναν ολόκληρο χρόνο: η εγκατάσταση τροποποιήθηκε για γεώτρηση στροβίλου. Μετά την αναβάθμιση, ήταν δυνατή η διάτρηση περίπου 60 μέτρων το μήνα.

Ένα βάθος επτά χιλιομέτρων έφερε εκπλήξεις: την εναλλαγή σκληρών και όχι πολύ πυκνών βράχων. Τα ατυχήματα έχουν γίνει πιο συχνά και πολλά σπήλαια έχουν εμφανιστεί στο πηγάδι. Η γεώτρηση συνεχίστηκε μέχρι το 1983, όταν το βάθος του SG-3 έφτασε τα 12 χιλιόμετρα. Μετά από αυτό, οι επιστήμονες συγκέντρωσαν ένα μεγάλο συνέδριο και μίλησαν για τις επιτυχίες τους.

Ωστόσο, λόγω απρόσεκτου χειρισμού του τρυπανιού, ένα τμήμα πέντε χιλιομέτρων παρέμεινε στο ορυχείο. Για αρκετούς μήνες προσπαθούσαν να το αποκτήσουν, αλλά δεν τα κατάφεραν. Αποφασίστηκε να ξαναρχίσουν οι γεωτρήσεις από βάθος επτά χιλιομέτρων. Λόγω της πολυπλοκότητας της λειτουργίας, δεν τρυπήθηκε μόνο ο κύριος άξονας, αλλά και τέσσερις επιπλέον. Χρειάστηκαν έξι χρόνια για να αποκατασταθούν τα χαμένα μέτρα: το 1990, το πηγάδι έφτασε σε βάθος 12.262 μέτρων, και έγινε το βαθύτερο στον κόσμο.

Δύο χρόνια αργότερα, η γεώτρηση σταμάτησε, στη συνέχεια το πηγάδι μαυρίστηκε, αλλά στην πραγματικότητα εγκαταλείφθηκε.

Ωστόσο, πολλές ανακαλύψεις έγιναν στο υπερβαθύ πηγάδι Kola. Οι μηχανικοί έχουν δημιουργήσει ένα ολόκληρο σύστημα εξαιρετικά βαθιάς γεώτρησης. Η δυσκολία δεν ήταν μόνο σε βάθος, αλλά και σε υψηλές θερμοκρασίες (έως 200 βαθμούς Κελσίου) λόγω της έντασης της εργασίας των τρυπανιών.

Οι επιστήμονες όχι μόνο μετακινήθηκαν βαθιά στη Γη, αλλά ανέπτυξαν δείγματα πετρωμάτων και πυρήνες για ανάλυση. Παρεμπιπτόντως, ήταν αυτοί που μελέτησαν το σεληνιακό έδαφος και ανακάλυψαν ότι η σύνθεσή του αντιστοιχεί σχεδόν πλήρως στους βράχους που εξάγονται από το πηγάδι Kola από βάθος περίπου τριών χιλιομέτρων.

Σε βάθος άνω των εννέα χιλιομέτρων, βρήκαν κοιτάσματα ορυκτών, συμπεριλαμβανομένου χρυσού: στο στρώμα ολιβίνης είναι έως και 78 γραμμάρια ανά τόνο. Και αυτό δεν είναι τόσο λίγο - η εξόρυξη χρυσού θεωρείται δυνατή στα 34 γραμμάρια ανά τόνο. Μια ευχάριστη έκπληξη για τους επιστήμονες, καθώς και για το κοντινό εργοστάσιο, ήταν η ανακάλυψη ενός νέου ορίζοντας μεταλλεύματος μεταλλευμάτων χαλκού-νικελίου.

Μεταξύ άλλων, οι ερευνητές έμαθαν ότι οι γρανίτες δεν περνούν σε ένα υπερισχυρό στρώμα βασάλτη: στην πραγματικότητα, τα αρχαϊκά γνεύσια, τα οποία παραδοσιακά ταξινομούνται ως σπασμένα πετρώματα, βρίσκονταν πίσω από αυτό. Αυτό έκανε ένα είδος επανάστασης στη γεωλογική και γεωφυσική επιστήμη και άλλαξε εντελώς τις παραδοσιακές ιδέες για τα έγκατα της Γης.

Μια άλλη ευχάριστη έκπληξη είναι η ανακάλυψη σε βάθος 9-12 χιλιομέτρων εξαιρετικά πορωδών σπασμένων πετρωμάτων κορεσμένων με εξαιρετικά μεταλλικά νερά. Σύμφωνα με την υπόθεση των επιστημόνων, είναι αυτοί που είναι υπεύθυνοι για το σχηματισμό μεταλλευμάτων, αλλά πριν πίστευαν ότι αυτό συμβαίνει μόνο σε πολύ μικρότερα βάθη.

Μεταξύ άλλων, αποδείχθηκε ότι η θερμοκρασία των εντέρων είναι ελαφρώς υψηλότερη από την αναμενόμενη: σε βάθος έξι χιλιομέτρων, επιτεύχθηκε μια κλίση θερμοκρασίας 20 βαθμών Κελσίου ανά χιλιόμετρο αντί των 16 αναμενόμενων. Διαπιστώθηκε η ραδιογενής προέλευση της ροής θερμότητας, η οποία επίσης δεν συμφωνούσε με προηγούμενες υποθέσεις.

Στα βαθιά στρώματα ηλικίας άνω των 2,8 δισεκατομμυρίων ετών, οι επιστήμονες έχουν βρει 14 τύπους απολιθωμένων μικροοργανισμών. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μετατόπιση του χρόνου προέλευσης της ζωής στον πλανήτη πριν από ενάμιση δισεκατομμύριο χρόνια. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι δεν υπάρχουν ιζηματογενή πετρώματα στα βάθη και υπάρχει μεθάνιο, θάβοντας για πάντα τη θεωρία της βιολογικής προέλευσης των υδρογονανθράκων.

Το υπερ-βαθύ πηγάδι Kola είναι η βαθύτερη γεώτρηση στον κόσμο (από το 1979 έως το 2008) Βρίσκεται στην περιοχή Μούρμανσκ, 10 χιλιόμετρα δυτικά της πόλης Zapolyarny, στο έδαφος της γεωλογικής Ασπίδας της Βαλτικής. Το βάθος του είναι 12.262 μέτρα. Σε αντίθεση με άλλα εξαιρετικά βαθιά πηγάδια που κατασκευάστηκαν για παραγωγή πετρελαίου ή εξερεύνηση, το SG-3 διανοίχτηκε αποκλειστικά για τη μελέτη της λιθόσφαιρας στη θέση όπου βρίσκεται το όριο του Mohorovichic. (συντομευμένο όριο Moho) - το κατώτερο όριο του φλοιού της γης, στο οποίο υπάρχει μια απότομη αύξηση στις ταχύτητες των διαμήκων σεισμικών κυμάτων.

Το υπερβαθύ πηγάδι Kola τοποθετήθηκε προς τιμήν της 100ης επετείου από τη γέννηση του Λένιν, το 1970. Τα στρώματα των ιζηματογενών πετρωμάτων μέχρι εκείνη την εποχή είχαν μελετηθεί καλά κατά την παραγωγή πετρελαίου. Ήταν πιο ενδιαφέρον να κάνουμε γεωτρήσεις όπου έρχονται στην επιφάνεια ηφαιστειακά πετρώματα ηλικίας περίπου 3 δισεκατομμυρίων ετών (για σύγκριση: η ηλικία της Γης υπολογίζεται στα 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια). Για την εξόρυξη, τέτοιοι βράχοι σπάνια τρυπούνται σε βάθος μεγαλύτερο από 1-2 km. Υποτίθεται ότι ήδη σε βάθος 5 χιλιομέτρων, το στρώμα γρανίτη θα αντικατασταθεί από βασάλτη. Στις 6 Ιουνίου 1979, το πηγάδι έσπασε το ρεκόρ των 9583 μέτρων, που προηγουμένως ανήκε στο πηγάδι Bert-Rogers (πετρελαιοπηγή στην Οκλαχόμα) . Τα καλύτερα χρόνια, 16 ερευνητικά εργαστήρια εργάστηκαν στο υπερβαθύ πηγάδι Kola, τα οποία εποπτεύονταν προσωπικά από τον Υπουργό Γεωλογίας της ΕΣΣΔ.

Αν και αναμενόταν ότι θα βρισκόταν ένα έντονο όριο μεταξύ γρανιτών και βασαλτών, μόνο γρανίτες βρέθηκαν στον πυρήνα σε όλο το βάθος. Ωστόσο, λόγω υψηλή πίεσηΟι συμπιεσμένοι γρανίτες άλλαξαν πολύ τις φυσικές και ακουστικές τους ιδιότητες.Κατά κανόνα, ο ανυψωμένος πυρήνας θρυμματίστηκε από την απελευθέρωση ενεργού αερίου σε λάσπη, καθώς δεν μπορούσε να αντέξει μια απότομη αλλαγή πίεσης. Ήταν δυνατή η εξαγωγή ενός συμπαγούς κομματιού πυρήνα μόνο με μια πολύ αργή άνοδο της χορδής του τρυπανιού, όταν το «υπερβολικό» αέριο, ενώ ήταν ακόμα σε κατάσταση υψηλής πίεσης, είχε χρόνο να εγκαταλείψει το βράχο. τα βάθη, αντίθετα με τις προσδοκίες, αυξήθηκαν. Στο βάθος υπήρχε και νερό που γέμιζε τις ρωγμές.

Είναι ενδιαφέρον ότι όταν το Διεθνές Γεωλογικό Συνέδριο πραγματοποιήθηκε στη Μόσχα το 1984, στο οποίο παρουσιάστηκαν τα πρώτα αποτελέσματα της έρευνας του φρέατος, πολλοί επιστήμονες πρότειναν αστειευόμενοι να ταφεί αμέσως, καθώς καταστρέφει όλες τις ιδέες για τη δομή του φλοιού της γης. Πράγματι, τα παράξενα ξεκίνησαν ακόμη και στα πρώτα στάδια της διείσδυσης. Έτσι, για παράδειγμα, ακόμη και πριν από την έναρξη της γεώτρησης, οι θεωρητικοί υποσχέθηκαν ότι η θερμοκρασία της Ασπίδας της Βαλτικής θα παρέμενε σχετικά χαμηλή σε βάθος τουλάχιστον 5 χιλιομέτρων, η θερμοκρασία περιβάλλοντος ξεπέρασε τους 70 βαθμούς Κελσίου, στους επτά - πάνω από 120 βαθμούς και σε βάθος 12 βαθμών τηγάνιζε πιο δυνατά από 220 βαθμούς - 100 βαθμούς υψηλότερα από την προβλεπόμενη. Οι γεωτρύπανοι του Kola αμφισβήτησαν τη θεωρία της πολυεπίπεδης δομής του φλοιού της γης - τουλάχιστον στην περιοχή έως τα 12.262 μέτρα.

"Έχουμε τη βαθύτερη τρύπα στον κόσμο - έτσι πρέπει να τη χρησιμοποιήσετε!" - αναφωνεί πικρά ο μόνιμος διευθυντής του κέντρου έρευνας και παραγωγής «Kola Superdeep» Ντέιβιντ Χούμπερμαν. Στα πρώτα 30 χρόνια της ύπαρξης του Kola Superdeep, Σοβιετικοί και στη συνέχεια Ρώσοι επιστήμονες διέσπασαν σε βάθος 12.262 μέτρων. Αλλά από το 1995, οι γεωτρήσεις έχουν σταματήσει: δεν υπήρχε κανείς να χρηματοδοτήσει το έργο. Αυτά που διατίθενται στο πλαίσιο των επιστημονικών προγραμμάτων της UNESCO αρκούν μόνο για τη διατήρηση του γεωτρητικού σταθμού σε κατάσταση λειτουργίας και τη μελέτη δειγμάτων πετρωμάτων που έχουν εξορυχθεί προηγουμένως.

Ο Huberman θυμάται με λύπη πόσες επιστημονικές ανακαλύψεις έγιναν στο Kola Superdeep. Κυριολεκτικά κάθε μέτρο ήταν μια αποκάλυψη. Το πηγάδι έδειξε ότι σχεδόν όλες οι προηγούμενες γνώσεις μας σχετικά με τη δομή του φλοιού της γης είναι εσφαλμένες. Αποδείχθηκε ότι η Γη δεν μοιάζει καθόλου με ένα στρώμα κέικ.

Μια άλλη έκπληξη: η ζωή στον πλανήτη Γη προέκυψε, όπως αποδεικνύεται, 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από το αναμενόμενο. Σε βάθη όπου πίστευαν ότι δεν υπήρχε οργανική ύλη, βρέθηκαν 14 τύποι απολιθωμένων μικροοργανισμών - η ηλικία των βαθιών στρωμάτων ξεπέρασε τα 2,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Σε ακόμη μεγαλύτερα βάθη, όπου δεν υπάρχουν πλέον ιζηματογενή πετρώματα, το μεθάνιο εμφανίστηκε σε τεράστιες συγκεντρώσεις. Αυτό κατέστρεψε εντελώς και εντελώς τη θεωρία της βιολογικής προέλευσης υδρογονανθράκων όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.Υπήρχαν επίσης σχεδόν φανταστικές αισθήσεις. Όταν στα τέλη της δεκαετίας του '70 ο σοβιετικός αυτόματος διαστημικός σταθμός έφερε 124 γραμμάρια σεληνιακού εδάφους στη Γη, οι ερευνητές του Επιστημονικού Κέντρου Kola διαπίστωσαν ότι ήταν σαν δύο σταγόνες νερού παρόμοια με δείγματα από βάθος 3 χιλιομέτρων. Και προέκυψε μια υπόθεση: το φεγγάρι ξέφυγε από τη χερσόνησο Κόλα. Τώρα ψάχνουν πού ακριβώς. Παρεμπιπτόντως, οι Αμερικανοί, που έφεραν μισό τόνο χώματος από το φεγγάρι, δεν έκαναν τίποτα λογικό. Τοποθετείται σε σφραγισμένα δοχεία και αφήνεται για έρευνα στις μελλοντικές γενιές.

Εντελώς απροσδόκητα για όλους επιβεβαιώθηκαν οι προβλέψεις του Αλεξέι Τολστόι από το μυθιστόρημα «The Hyperboloid of Engineer Garin». Σε βάθος άνω των 9,5 χιλιομέτρων, ανακάλυψαν μια πραγματική αποθήκη όλων των ειδών ορυκτών, ιδιαίτερα χρυσού. Ένα πραγματικό στρώμα ολιβίνης, που είχε προβλεφθεί έξοχα από τον συγγραφέα. Ο χρυσός σε αυτό είναι 78 γραμμάρια ανά τόνο. Παρεμπιπτόντως, η βιομηχανική παραγωγή είναι δυνατή σε συγκέντρωση 34 γραμμαρίων ανά τόνο. Αλλά, το πιο εκπληκτικό είναι ότι σε ακόμη μεγαλύτερα βάθη, όπου δεν υπάρχουν ιζηματογενή πετρώματα, το φυσικό αέριο μεθάνιο βρέθηκε σε τεράστια συγκεντρώσεις. Αυτό κατέστρεψε εντελώς και εντελώς τη θεωρία της βιολογικής προέλευσης υδρογονανθράκων όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.

Όχι μόνο επιστημονικές αισθήσεις συνδέθηκαν επίσης με το πηγάδι Kola, αλλά και μυστηριώδεις θρύλοι, οι περισσότεροι από τους οποίους αποδείχτηκαν μυθοπλασία δημοσιογράφων κατά την επαλήθευση. Σύμφωνα με ένα από αυτά, η αρχική πηγή πληροφοριών (1989) ήταν η αμερικανική τηλεοπτική εταιρεία Trinity Broadcasting Network, η οποία, με τη σειρά της, πήρε την ιστορία από ένα ρεπορτάζ της φινλανδικής εφημερίδας. Φέρεται ότι ενώ άνοιγαν πηγάδι, σε βάθος 12.000 μέτρων, τα μικρόφωνα των επιστημόνων κατέγραψαν κραυγές και στεναγμούς. Οι δημοσιογράφοι, χωρίς καν να σκεφτούν ότι απλά δεν είναι δυνατόν να κολλήσουν ένα μικρόφωνο σε τέτοιο βάθος (ποια συσκευή εγγραφής ήχου μπορεί εργασία σε θερμοκρασίες πάνω από διακόσιους βαθμούς;) έγραψε για το γεγονός ότι οι γεωτρύπανοι άκουσαν μια «φωνή από τον κάτω κόσμο».

Μετά από αυτές τις δημοσιεύσεις, το υπερβαθύ πηγάδι Kola ονομάστηκε «δρόμος προς την κόλαση», ισχυριζόμενος ότι κάθε νέο χιλιόμετρο που τρυπούσε έφερε κακοτυχία στη χώρα. Λέγεται ότι όταν οι γεωτρύπανοι άντλησαν το δέκατο τρίτο χιλιόμετρο, η ΕΣΣΔ κατέρρευσε. Λοιπόν, όταν το πηγάδι τρυπήθηκε σε βάθος 14,5 χιλιομέτρων (κάτι που στην πραγματικότητα δεν συνέβη), ξαφνικά σκόνταψαν σε ασυνήθιστα κενά. Ενδιαφερόμενοι από αυτή την απροσδόκητη ανακάλυψη, οι γεωτρύπανοι κατέβασαν ένα μικρόφωνο ικανό να λειτουργεί σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και άλλους αισθητήρες σε αυτό. Η θερμοκρασία στο εσωτερικό φέρεται να έφτασε τους 1.100 ° C - υπήρχε η θερμότητα των πύρινων θαλάμων, στις οποίες, σύμφωνα με τους ισχυρισμούς, ακούγονταν ανθρώπινες κραυγές.

Αυτός ο θρύλος εξακολουθεί να περιφέρεται στις τεράστιες εκτάσεις του Διαδικτύου, έχοντας επιζήσει από τον ίδιο τον ένοχο αυτών των κουτσομπολιών - το πηγάδι Κόλα. Οι εργασίες σε αυτό σταμάτησαν το 1992 λόγω έλλειψης χρηματοδότησης. Μέχρι το 2008 ήταν σε κατάσταση ναφθαλίνης. Και ένα χρόνο αργότερα, πάρθηκε η τελική απόφαση να εγκαταλειφθεί η συνέχιση της έρευνας και να αποσυναρμολογηθεί ολόκληρο το ερευνητικό συγκρότημα, και να «θαφτεί» το πηγάδι. Η οριστική εγκατάλειψη του πηγαδιού έγινε το καλοκαίρι του 2011.
Έτσι, όπως μπορείτε να δείτε, αυτή τη φορά οι επιστήμονες δεν κατάφεραν να φτάσουν στον μανδύα και να τον εξερευνήσουν. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι το πηγάδι Κόλα δεν έδωσε τίποτα στην επιστήμη - αντίθετα, ανέτρεψε όλες τις ιδέες τους για τη δομή του φλοιού της γης.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα καθήκοντα που τέθηκαν στο έργο εξαιρετικά βαθιάς γεώτρησης έχουν εκπληρωθεί. Έχει αναπτυχθεί και δημιουργηθεί ειδικός εξοπλισμός και τεχνολογία για εξαιρετικά βαθιές γεωτρήσεις, καθώς και για τη μελέτη γεωτρήσεων που έχουν ανοίξει σε μεγάλο βάθος. Λάβαμε πληροφορίες, θα έλεγε κανείς, «από πρώτο χέρι» για τη φυσική κατάσταση, τις ιδιότητες και τη σύνθεση των πετρωμάτων στη φυσική τους εμφάνιση και από δείγματα πυρήνα σε βάθος 12.262 μ. 8 χιλιόμετρα. Εκεί ανακαλύφθηκαν βιομηχανικά μεταλλεύματα χαλκού-νικελίου - ανακαλύφθηκε ένας νέος ορίζοντας μεταλλεύματος. Και πολύ βολικό, γιατί το τοπικό εργοστάσιο νικελίου τελειώνει ήδη από μετάλλευμα.

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η γεωλογική πρόβλεψη του τμήματος του φρέατος δεν επαληθεύτηκε. Η εικόνα που αναμενόταν στα πρώτα 5 χιλιόμετρα στο πηγάδι εκτεινόταν για 7 χιλιόμετρα και στη συνέχεια εμφανίστηκαν εντελώς απροσδόκητα βράχια. Οι βασάλτες που είχαν προβλεφθεί σε βάθος 7 χιλιομέτρων δεν βρέθηκαν, ακόμη και όταν έπεσαν στα 12 χιλιόμετρα. Αναμενόταν ότι το όριο που δίνει τη μεγαλύτερη αντανάκλαση στη σεισμική ηχογράφηση είναι το επίπεδο όπου οι γρανίτες περνούν σε ένα πιο ανθεκτικό στρώμα βασάλτη. Στην πραγματικότητα, αποδείχθηκε ότι εκεί βρίσκονται λιγότερο ανθεκτικοί και λιγότερο πυκνοί σπασμένοι βράχοι - τα αρχαϊκά γνεύσια. Αυτό δεν ήταν καθόλου αναμενόμενο. Και αυτή είναι μια θεμελιωδώς νέα γεωλογική και γεωφυσική πληροφορία που σας επιτρέπει να ερμηνεύσετε τα δεδομένα των βαθιών γεωφυσικών ερευνών με διαφορετικό τρόπο.

Τα δεδομένα για τη διαδικασία σχηματισμού μεταλλεύματος στα βαθιά στρώματα του φλοιού της γης αποδείχθηκαν επίσης απροσδόκητα και θεμελιωδώς νέα. Έτσι, σε βάθη 9-12 km, συναντήθηκαν εξαιρετικά πορώδη σπασμένα πετρώματα κορεσμένα με υπόγεια νερά υψηλής μεταλλικότητας. Αυτά τα νερά είναι μια από τις πηγές σχηματισμού μεταλλεύματος. Παλαιότερα, πίστευαν ότι αυτό ήταν δυνατό μόνο σε πολύ μικρότερα βάθη. Σε αυτό το διάστημα βρέθηκε αυξημένη περιεκτικότητα σε χρυσό στον πυρήνα - έως 1 g ανά 1 τόνο πετρώματος (συγκέντρωση που θεωρείται κατάλληλη για βιομηχανική ανάπτυξη). Θα είναι όμως ποτέ κερδοφόρο η εξόρυξη χρυσού από τέτοιο βάθος;

Οι ιδέες για το θερμικό καθεστώς του εσωτερικού της γης, για τη βαθιά κατανομή των θερμοκρασιών στις περιοχές των ασπίδων βασάλτη, έχουν επίσης αλλάξει. Σε βάθος μεγαλύτερο από 6 km, επιτεύχθηκε μια διαβάθμιση θερμοκρασίας 20°C ανά 1 km αντί των αναμενόμενων (όπως στο πάνω μέρος) 16°C ανά 1 km. Αποκαλύφθηκε ότι το ήμισυ της ροής θερμότητας είναι ραδιογενούς προέλευσης.

Τα έγκατα της γης περιέχουν τόσα μυστήρια όσα και οι τεράστιες εκτάσεις του σύμπαντος. Αυτό ακριβώς πιστεύουν ορισμένοι επιστήμονες, και έχουν εν μέρει δίκιο, γιατί οι άνθρωποι ακόμα δεν γνωρίζουν ακριβώς τι ακριβώς βρίσκεται κάτω από τα πόδια μας βαθιά κάτω από τη γη. ο πλανήτης λίγο περισσότερο από 10 χιλιόμετρα. Αυτό το ρεκόρ σημειώθηκε το 1990 και διήρκεσε μέχρι το 2008, μετά το οποίο ενημερώθηκε αρκετές φορές. Το 2008, μια εκτροπή πετρελαιοπηγή, Maersk Oil BD-04A, μήκους 12.290 μέτρων, διανοίχτηκε (πετρελαϊκή λεκάνη Al-Shaheen στο Κατάρ). Τον Ιανουάριο του 2011, στο πεδίο Odoptu-more (έργο Sakhalin-1) άνοιξε μια κεκλιμένη πετρελαιοπηγή με βάθος 12.345 μέτρα. Το ρεκόρ βάθους γεώτρησης ανήκει αυτή τη στιγμή στο πηγάδι Z-42 του κοιτάσματος Chayvinskoye, το βάθος του οποίου είναι 12.700 μέτρα.

Το 1970, ακριβώς στην ώρα για τα 100ά γενέθλια του Λένιν, Σοβιετικοί επιστήμονες ξεκίνησαν ένα από τα πιο φιλόδοξα έργα της εποχής μας. Στη χερσόνησο Kola, δέκα χιλιόμετρα από το χωριό Zapolyarny, ξεκίνησε η γεώτρηση ενός πηγαδιού, το οποίο ως αποτέλεσμα αποδείχθηκε το βαθύτερο στον κόσμο και μπήκε στο βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες.

Το μεγαλειώδες επιστημονικό εγχείρημα βρίσκεται σε εξέλιξη για περισσότερα από είκοσι χρόνια. Έφερε πολλές ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις, έμεινε στην ιστορία της επιστήμης και στο τέλος ήταν γεμάτος με τόσους θρύλους, φήμες και κουτσομπολιά που θα ήταν αρκετά για περισσότερες από μία ταινίες τρόμου.

ΕΣΣΔ. Χερσόνησος Κόλα. 1 Οκτωβρίου 1980. Κορυφαίοι γεωτρύπανοι που φτάνουν σε βάθος ρεκόρ 10.500 μέτρων

είσοδος στην κόλαση

Κατά τη διάρκεια της ακμής του, το γεωτρύπανο στη χερσόνησο Κόλα ήταν μια κυκλώπεια κατασκευή 20 ορόφων. Έως και τρεις χιλιάδες άτομα εργάζονταν εδώ ανά βάρδια. Επικεφαλής της ομάδας ήταν κορυφαίοι γεωλόγοι της χώρας. Το γεωτρύπανο κατασκευάστηκε στην τούνδρα δέκα χιλιόμετρα από το χωριό Zapolyarny, και την πολική νύχτα έλαμπε με φώτα σαν διαστημόπλοιο.

Όταν ξαφνικά έκλεισε όλη αυτή η λαμπρότητα και έσβησαν τα φώτα, αμέσως κυκλοφόρησαν φήμες. Με όλα τα μέτρα, η γεώτρηση ήταν εξαιρετικά επιτυχημένη. Κανείς στον κόσμο δεν έχει καταφέρει ακόμη να φτάσει σε τέτοιο βάθος - οι Σοβιετικοί γεωλόγοι κατέβασαν το τρυπάνι περισσότερο από 12 χιλιόμετρα.

Το ξαφνικό τέλος ενός επιτυχημένου έργου φαινόταν τόσο γελοίο όσο και το γεγονός ότι οι Αμερικανοί έκλεισαν το πρόγραμμα πτήσεων στο φεγγάρι. Οι εξωγήινοι κατηγορήθηκαν για την κατάρρευση του σεληνιακού έργου. Στα προβλήματα του Kola Superdeep - διάβολοι και δαίμονες.

Ένας δημοφιλής μύθος λέει ότι από μεγάλα βάθη, το τρυπάνι βγήκε επανειλημμένα λιωμένο. Δεν υπήρχαν φυσικοί λόγοι για αυτό - η θερμοκρασία υπόγεια δεν ξεπέρασε τους 200 βαθμούς Κελσίου και το τρυπάνι σχεδιάστηκε για χίλιους βαθμούς. Στη συνέχεια, οι αισθητήρες ήχου άρχισαν να καταγράφουν κάποια γκρίνια, κραυγές και αναστεναγμούς. Οι διεκπεραιωτές που παρακολουθούσαν τις μετρήσεις των οργάνων παραπονέθηκαν για συναισθήματα φόβου πανικού και άγχους.

Σύμφωνα με το μύθο, αποδείχθηκε ότι οι γεωλόγοι είχαν τρυπήσει στην κόλαση. Οι στεναγμοί των αμαρτωλών, οι εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, η ατμόσφαιρα φρίκης στο γεωτρύπανο - όλα αυτά εξήγησαν γιατί όλες οι εργασίες στο Kola Superdeep περιορίστηκαν ξαφνικά.

Πολλοί ήταν δύσπιστοι σχετικά με αυτές τις φήμες. Ωστόσο, το 1995, μετά τη διακοπή των εργασιών, σημειώθηκε ισχυρή έκρηξη στο γεωτρύπανο. Κανείς δεν κατάλαβε τι θα μπορούσε να εκραγεί εκεί, ακόμη και ο επικεφαλής του όλου έργου, ένας εξέχων γεωλόγος Ντέιβιντ Γκούμπερμαν.

Σήμερα, οι εκδρομές οδηγούνται σε ένα εγκαταλελειμμένο γεωτρύπανο και διηγούνται στους τουρίστες μια συναρπαστική ιστορία για το πώς οι επιστήμονες άνοιξαν μια τρύπα στον κάτω κόσμο των νεκρών. Καθώς τα φαντάσματα που γκρινιάζουν περιφέρονται στην εγκατάσταση, και το βράδυ οι δαίμονες σέρνονται στην επιφάνεια και προσπαθούν να γλιστρήσουν στην άβυσσο ενός ανοιχτού ακραίου αναζητητή.

υπόγειο φεγγάρι

Στην πραγματικότητα, όλη η ιστορία με το «πηγάδι στην κόλαση» επινοήθηκε από Φινλανδούς δημοσιογράφους μέχρι την 1η Απριλίου. Το κωμικό άρθρο τους αναδημοσιεύτηκε από αμερικανικές εφημερίδες και η πάπια πέταξε στις μάζες. Η μακροχρόνια γεώτρηση του υπερβάθους Kola προχώρησε χωρίς κανένα μυστικισμό. Αλλά αυτό που συνέβη εκεί στην πραγματικότητα ήταν πιο ενδιαφέρον από οποιονδήποτε θρύλο.

Αρχικά, η εξαιρετικά βαθιά γεώτρηση ήταν εξ ορισμού καταδικασμένη σε πολυάριθμα ατυχήματα. Κάτω από τον ζυγό της γιγάντιας πίεσης (έως 1000 ατμόσφαιρες) και τις υψηλές θερμοκρασίες, τα τρυπάνια δεν άντεξαν, το πηγάδι βουλώθηκε, οι σωλήνες που ενίσχυαν τον εξαερισμό έσπασαν. Αμέτρητες φορές το στενό πηγάδι λύγισε ώστε να χρειαστεί να τρυπηθούν νέα κλαδιά.

Το χειρότερο ατύχημα σημειώθηκε λίγο μετά τον κύριο θρίαμβο των γεωλόγων. Το 1982, κατάφεραν να ξεπεράσουν το σημάδι των 12 χιλιομέτρων. Αυτά τα αποτελέσματα ανακοινώθηκαν επίσημα στη Μόσχα στο Διεθνές Γεωλογικό Συνέδριο. Γεωλόγοι από όλο τον κόσμο μεταφέρθηκαν στη χερσόνησο Κόλα, τους έδειξαν ένα γεωτρύπανο και δείγματα πετρωμάτων που εξορύσσονταν σε ένα φανταστικό βάθος που η ανθρωπότητα δεν είχε φτάσει ποτέ πριν.

Μετά τη γιορτή συνεχίστηκαν οι γεωτρήσεις. Ωστόσο, το διάλειμμα στη δουλειά αποδείχθηκε μοιραίο. Το 1984, το πιο τρομερό ατύχημα συνέβη στο γεωτρύπανο. Πέντε χιλιόμετρα σωλήνες βγήκαν και σφυροκόπησαν το πηγάδι. Ήταν αδύνατο να συνεχιστεί η γεώτρηση. Τα αποτελέσματα πενταετούς δουλειάς χάθηκαν σε μια νύχτα.

Έπρεπε να ξαναρχίσω τη γεώτρηση από το σήμα των 7 χιλιομέτρων. Μόνο το 1990, οι γεωλόγοι κατάφεραν και πάλι να διασχίσουν πάνω από 12 χιλιόμετρα. 12.262 μέτρα - αυτό είναι το τελικό βάθος του πηγαδιού Kola.

Παράλληλα όμως με τα τρομερά ατυχήματα ακολούθησαν και απίστευτες ανακαλύψεις. Η βαθιά γεώτρηση είναι ανάλογο μιας χρονομηχανής. Στη χερσόνησο Κόλα, οι παλαιότεροι βράχοι, των οποίων η ηλικία ξεπερνά τα 3 δισεκατομμύρια χρόνια, έρχονται στην επιφάνεια. Σκαρφαλώνοντας όλο και πιο βαθιά, οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει μια σαφή ιδέα για το τι συνέβη στον πλανήτη μας κατά τη διάρκεια της νιότης του.

Πρώτα απ 'όλα, αποδείχθηκε ότι το παραδοσιακό σχήμα του γεωλογικού τμήματος, που καταρτίστηκε από επιστήμονες, δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα. «Μέχρι τα 4 χιλιόμετρα, όλα πήγαιναν σύμφωνα με τη θεωρία και μετά άρχισε η καταστροφή», είπε αργότερα ο Huberman.

Σύμφωνα με υπολογισμούς, έχοντας τρυπήσει ένα στρώμα γρανίτη, έπρεπε να φτάσει σε ακόμη πιο σκληρούς, βασάλτους βράχους. Αλλά δεν υπήρχε βασάλτης. Μετά τον γρανίτη ήρθαν χαλαροί βράχοι με στρώματα, που συνεχώς θρυμματίζονταν και δυσκόλευαν τη μετακίνηση στο εσωτερικό.

Αλλά ανάμεσα στα πετρώματα ηλικίας 2,8 δισεκατομμυρίων ετών, βρέθηκαν απολιθωμένοι μικροοργανισμοί. Αυτό κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση του χρόνου προέλευσης της ζωής στη Γη. Τεράστια κοιτάσματα μεθανίου έχουν βρεθεί σε ακόμη μεγαλύτερα βάθη. Αυτό ξεκαθάρισε το ζήτημα της προέλευσης των υδρογονανθράκων - πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Και σε βάθος άνω των 9 χιλιομέτρων, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα στρώμα ολιβίνης που φέρει χρυσό, το οποίο περιγράφεται τόσο έντονα από τον Alexei Tolstoy στο Hyperboloid του Engineer Garin.

Αλλά η πιο φανταστική ανακάλυψη έγινε στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν ο σοβιετικός σεληνιακός σταθμός έφερε πίσω δείγματα σεληνιακού εδάφους. Οι γεωλόγοι έμειναν έκπληκτοι όταν είδαν ότι η σύνθεσή του συμπίπτει πλήρως με τη σύνθεση των πετρωμάτων που εξόρυξαν σε βάθος 3 χιλιομέτρων. Πώς ήταν δυνατόν;

Το γεγονός είναι ότι μια από τις υποθέσεις για την προέλευση της Σελήνης υποδηλώνει ότι πριν από αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια η Γη συγκρούστηκε με κάποιο είδος ουράνιου σώματος. Ως αποτέλεσμα της σύγκρουσης, ένα κομμάτι αποκόπηκε από τον πλανήτη μας και μετατράπηκε σε δορυφόρο. Είναι πιθανό αυτό το κομμάτι να αποκόπηκε στην περιοχή της σημερινής χερσονήσου Κόλα.

Ο τελικός

Γιατί λοιπόν έκλεισαν το Kola Superdeep;

Πρώτον, ολοκληρώθηκαν τα κύρια καθήκοντα της επιστημονικής αποστολής. Δημιουργήθηκε μοναδικός εξοπλισμός για διάτρηση σε μεγάλα βάθη, δοκιμάστηκε κάτω από ακραίες συνθήκες και βελτιώθηκε αισθητά. Τα δείγματα πετρωμάτων που συλλέχθηκαν μελετήθηκαν και περιγράφηκαν λεπτομερώς. Το καλάθι Kola βοήθησε στην καλύτερη κατανόηση της δομής του φλοιού της γης και της ιστορίας του πλανήτη μας.

Δεύτερον, ο ίδιος ο χρόνος δεν ευνοούσε τέτοια φιλόδοξα έργα. Το 1992, η επιστημονική αποστολή έκλεισε με χρηματοδότηση. Οι υπάλληλοι παραιτήθηκαν και πήγαν σπίτι τους. Αλλά και σήμερα, το μεγαλειώδες κτίριο του γεωτρύπανου και το μυστηριώδες πηγάδι εντυπωσιάζουν με την κλίμακα τους.

Μερικές φορές φαίνεται ότι το Kola Superdeep δεν έχει εξαντλήσει ακόμα όλο το απόθεμα των θαυμάτων του. Ο επικεφαλής του διάσημου έργου ήταν επίσης σίγουρος για αυτό. "Έχουμε τη βαθύτερη τρύπα στον κόσμο - έτσι πρέπει να τη χρησιμοποιήσετε!" αναφώνησε ο Ντέιβιντ Χάμπερμαν.