A legmélyebb fúrások a Földön. „Well to Hell”: hogyan fúrták a világ legmélyebb kutat a Szovjetunióban
Kola szupermély kút A 19. század vége óta azt hitték, hogy a Föld egy kéregből, köpenyből és magból áll. Ugyanakkor senki sem tudta megmondani, hol ér véget az egyik réteg és hol kezdődik a következő. A tudósok azt sem tudták, valójában miből állnak ezek a rétegek. Alig 30 évvel ezelőtt a kutatók biztosak voltak abban, hogy a gránitréteg 50 méteres mélységben kezdődik és három kilométerig folytatódik, majd ott vannak a bazaltok. Feltételezték, hogy a köpeny 15-18 kilométeres mélységben található.
Egy ultramély kút, amelyet a Szovjetunióban kezdtek fúrni a Kola-félszigeten, megmutatta, hogy a tudósok tévedtek...
Hárommilliárd éves merülés
Az 1960-as évek elején több országban megjelentek a Föld mélyére történő utazás projektjei. Elsőként az amerikaiak kezdtek el ultramély kutakat fúrni, és olyan helyeken próbálták ezt megtenni, ahol szeizmikus vizsgálatok szerint vékonyabbnak kellett volna lennie a földkéregnek. Ezek a helyek a számítások szerint az óceánok fenekén helyezkedtek el, és a legígéretesebb területnek a hawaii csoporthoz tartozó Maui sziget közelében lévő területet tartották, ahol ősi sziklák fekszenek az óceán feneke és a földköpeny alatt. körülbelül öt kilométer mélységben található négy kilométeres víz alatt. Sajnos mindkét kísérlet a földkéreg áttörésére ezen a helyen három kilométeres mélységben kudarccal végződött.
Az első hazai projektek víz alatti fúrásokat is tartalmaztak - a Kaszpi-tengeren vagy a Bajkál-tavon. De 1963-ban Nikolai Timofejev fúrótudós meggyőzte a Szovjetunió Állami Tudományos és Technológiai Bizottságát arról, hogy kutat kell létrehozni a kontinensen. Bár sokkal tovább tartana a fúrás, úgy vélte, a kút tudományos szempontból sokkal értékesebb lenne. A fúrási helyet a Kola-félszigeten választották, amely az emberiség által ismert legősibb földkőzetekből álló, úgynevezett balti pajzson található. A pajzsrétegek több kilométeres szakaszának képet kellett volna mutatnia a bolygó elmúlt hárommilliárd évének történetéről.
Egyre mélyebbre és mélyebbre...
A csaknem ötéves előkészítés utáni munkakezdést V. I. születésének 100. évfordulójára időzítették. Lenin 1970-ben. A projekt komolyan elkezdődött. A kútban 16 kutatólaboratórium kapott helyet, mindegyik akkora, mint egy átlagos gyár; a projektet a Szovjetunió geológiai minisztere személyesen felügyelte, az átlagos alkalmazottak háromszoros fizetést kaptak. Mindenkinek biztosított volt a lakás Moszkvában vagy Leningrádban. Nem meglepő, hogy a Kola Superdeep állomásra való bejutás sokkal nehezebb volt, mint a kozmonauta alakulathoz való csatlakozás.
A kút megjelenése csalódást okozhat a külső szemlélőnek. Nincsenek liftek vagy csigalépcsők, amelyek a Föld mélyére vezetnek. Csak egy kicsit több mint 20 centiméter átmérőjű fúró került a föld alá. Általánosságban elmondható, hogy a Kola szupermély egy vékony tűként képzelhető el, amely átszúrja a föld vastagságát. A tű végén található, számos érzékelővel ellátott fúrót több órás munka után szinte egy egész napig felemelték ellenőrzés, leolvasás és javítás céljából, majd egy napig leengedték. Nem is lehetne gyorsabb: a legerősebb kompozit kábel (fúrószál) eltörhet saját súlya alatt.
Hogy mi történt a mélységben a fúrás idején, azt nem lehetett biztosan tudni. A környezeti hőmérséklet, zaj és egyéb paraméterek egy perces késleltetéssel felfelé átvitelre kerültek. Ennek ellenére a fúrók azt mondták, hogy még a földalattival való ilyen kapcsolat is néha komolyan ijesztő. Az alulról érkező hangok sikolyokhoz és üvöltözéshez hasonlítottak. Ehhez hozzáfűzhetjük azoknak a baleseteknek a hosszú listáját, amelyek a Kola Superdeep-et sújtották, amikor elérte a 10 kilométeres mélységet. A fúrót kétszer olvadtan vették ki, bár az a hőmérséklet, amelyen ilyen formát ölthet, összemérhető a Nap felszínének hőmérsékletével. Egyik nap mintha alulról kihúzták volna a kábelt és leszakadt volna. Később, amikor ugyanazon a helyen fúrtak, nem találták a kábel maradványait. Hogy mi okozta ezeket és sok más balesetet, továbbra is rejtély marad. Azonban nem ezek voltak az okai a fúrás leállításának a Balti Pajzsban.
1983-ban, amikor a kút mélysége elérte a 12 066 métert, ideiglenesen leállították a munkát: úgy döntöttek, hogy az 1984-ben Moszkvában megrendezésre kerülő Nemzetközi Geológiai Kongresszusra készítenek anyagokat az ultramély fúrásról. A külföldi tudósok ott értesültek először a Kola Superdeep létezéséről, amelyről addig minden információt titkosítottak. A munka 1984. szeptember 27-én folytatódott. A fúró első ereszkedése során azonban baleset történt - a fúrószál ismét elszakadt. A fúrást 7000 méter mélyről kellett folytatni, új törzset létrehozva, és 1990-re ez az új ág elérte a 12 262 métert, ami az ultramély kutak abszolút rekordja, csak 2008-ban törték meg. A fúrást 1992-ben leállították, ezúttal – mint kiderült – örökre. A további munkára nem volt pénz.
Felfedezések és leletek
A kólai szupermély bányában tett felfedezések valódi forradalmat hoztak a földkéreg szerkezetére vonatkozó ismereteinkben. A teoretikusok azt ígérték, hogy a Balti Pajzs hőmérséklete viszonylag alacsony marad legalább 15 kilométeres mélységig. Ez azt jelenti, hogy egy kút csaknem 20 kilométerig fúrható, egészen a köpenyig. De már az ötödik kilométeren a hőmérséklet meghaladta a 700 ° C-ot, a hetediken - 1200 ° C-ot, és tizenkét mélységben 2200 ° C-nál is melegebb volt.
A kólai fúrók megkérdőjelezték a földkéreg réteges szerkezetének elméletét - legalábbis a 12 262 méteres intervallumban. Azt hitték, hogy van egy felszíni réteg (fiatal kőzetek), akkor legyen gránit, bazalt, köpeny és mag. A gránit azonban három kilométerrel alacsonyabbnak bizonyult a vártnál. A bazaltokat, amelyeknek az alatt kellett volna feküdniük, egyáltalán nem találták meg. A tudósok számára hihetetlen meglepetést okozott a rengeteg repedés és üreg több mint 10 kilométeres mélységben. Ezekben az üregekben a fúró ingaként lengett, ami a függőleges tengelytől való eltérése miatt komoly munka nehézségekhez vezetett. Az üregekben vízgőz jelenlétét rögzítették, amely nagy sebességgel mozgott oda, mintha ismeretlen szivattyúk szállítanák. Ezek a gőzök pontosan azokat a hangokat keltették, amelyek izgalomba hozták a fúrókat.
Mindenki számára váratlanul beigazolódott Alekszej Tolsztoj író hipotézise az olivin övről, amelyet a „Garin mérnök hiperboloidja” című regényben fejeztek ki. Több mint 9,5 kilométeres mélységben felfedeztek egy igazi kincsesbánya mindenféle ásványt, különösen az aranyat, amely tonnánként 78 grammnak bizonyult. Az ipari termelést egyébként 34 gramm/tonna koncentrációban végzik.
Újabb meglepetés: az élet a Földön, mint kiderült, a vártnál másfél milliárd évvel korábban keletkezett. Olyan mélységekben, ahol azt hitték, hogy nem létezhet szerves anyag, 14 megkövesedett mikroorganizmusfajt fedeztek fel (e rétegek életkora meghaladta a 2,8 milliárd évet). Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékes kőzetek, nagy koncentrációban jelent meg a metán, ami végül megcáfolta a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet.
Lehetetlen nem beszélni arról a felfedezésről, amelyet a szovjet űrállomás által a 70-es évek végén a Hold felszínéről szállított holdtalaj és a Kola-kútnál 3 kilométeres mélységből vett minták összehasonlításával tettek. Kiderült, hogy ezek a minták olyan hasonlóak, mint két csepp víz. Egyes csillagászok ezt annak bizonyítékának tekintették, hogy a Hold valamikor egy kataklizma (esetleg a bolygó és egy nagy aszteroida ütközése) következtében szakadt el a Földtől. Mások szerint azonban ez a hasonlóság csak azt jelzi, hogy a Hold ugyanabból a gáz- és porfelhőből keletkezett, mint a Föld, és a kezdeti geológiai szakaszokban ugyanúgy „fejlődtek”.
A Kola Superdeep megelőzte korát
A Kola-kút megmutatta, hogy 14 vagy akár 15 kilométer mélyre is lehet menni a Földbe. Egy ilyen kút azonban nem valószínű, hogy alapvetően új ismereteket ad a földkéregről. Ehhez a földfelszín különböző pontjain fúrt kutak egész hálózatára van szükség. De úgy tűnik, elmúltak azok az idők, amikor az ultramély kutakat tisztán tudományos célokra fúrták. Ez az öröm túl drága. A modern ultramélyfúrási programok már nem olyan ambiciózusak, mint korábban, és gyakorlati célokat követnek.
Főleg az ásványok feltárása és kitermelése. Az Egyesült Államokban már általánossá válik a 6-7 kilométeres mélységből történő olaj- és gáztermelés. A jövőben Oroszország is megkezdi a szénhidrogének ilyen szintekről történő szivattyúzását. Azonban még a most fúrás alatt álló mélyfúrások is sok értékes információt hoznak, amelyeket a geológusok igyekeznek általánosítani, hogy holisztikus képet kapjanak legalább a földkéreg felszíni rétegeiről. De ami lent van, az még sokáig rejtély marad. Csak a Kola-hoz hasonló ultramély kutakban dolgozó tudósok tudják feltárni a legmodernebb tudományos berendezésekkel. A jövőben az ilyen kutak egyfajta teleszkópokká válnak az emberiség számára a bolygó titokzatos földalatti világába, amelyről nem tudunk többet, mint a távoli galaxisokról.
Számos tudományos és ipari munka földalatti kutak fúrásával jár. Az ilyen objektumok teljes száma Oroszországban önmagában aligha számítható ki. De legendás Kola szupermély az 1990-es évek óta felülmúlhatatlan, több mint 12 kilométer mélyen benyúlik a Földbe! Nem gazdasági haszonszerzés céljából fúrták meg, hanem pusztán tudományos érdekből – hogy megtudják, milyen folyamatok mennek végbe a bolygó belsejében.
Kola szupermély kút. Első fokozatú fúrótorony (mélysége 7600 m), 1974
Pozíciónként 50 jelölt
A világ legcsodálatosabb kútja a murmanszki régióban található, Zapolyarny városától 10 kilométerre nyugatra. Mélysége 12 262 méter, a felső rész átmérője 92 centiméter, az alsó rész átmérője 21,5 centiméter.
A kutat 1970-ben fektették V. I. születésének 100. évfordulója tiszteletére. Lenin. A helyszínválasztás nem volt véletlen – itt, a Balti Pajzs területén kerülnek felszínre a legrégebbi, hárommilliárd éves sziklák.
A 19. század vége óta ismert az az elmélet, hogy bolygónk kéregből, köpenyből és magból áll. De hol végződik pontosan az egyik réteg és hol kezdődik a következő, a tudósok csak találgatni tudták. A legelterjedtebb változat szerint három kilométerig a gránitok ereszkednek le, majd a bazaltok, és 15-18 kilométeres mélységben kezdődik a köpeny. Mindezt a gyakorlatban is tesztelni kellett.
A földalatti kutatás az 1960-as években egy űrversenyhez hasonlított, ahol a vezető országok megpróbáltak megelőzni egymást. Feltételezték, hogy nagy mélységben gazdag ásványi lelőhelyek találhatók, beleértve az aranyat is.
Az amerikaiak voltak az elsők, akik ultramély kutakat fúrtak. Az 1960-as évek elején tudósaik felfedezték, hogy a földkéreg sokkal vékonyabb az óceánok alatt. Ezért a Maui-sziget (a Hawaii-szigetek egyike) közelében lévő területet választották a legígéretesebb munkavégzési helynek, ahol a földköpeny körülbelül öt kilométeres mélységben található (plusz egy 4 kilométeres vízréteg). . Ám az amerikai kutatók mindkét próbálkozása kudarccal végződött.
A Szovjetuniónak méltósággal kellett válaszolnia. Kutatóink egy kút létrehozását javasolták a kontinensen – annak ellenére, hogy hosszabb ideig tartott a fúrás, az eredmény sikeresnek ígérkezett.
A projekt a Szovjetunió egyik legnagyobb projektje lett. A kútnál 16 kutatólaboratórium működött. Itt munkát szerezni nem volt kevésbé nehéz, mint bekerülni a kozmonauta alakulatba. A hétköznapi alkalmazottak háromszoros fizetést és lakást kaptak Moszkvában vagy Leningrádban. Nem meglepő, hogy egyáltalán nem volt fluktuáció, minden pozícióra legalább 50 jelölt jelentkezett.
Űrérzés
A 7263 méteres mélységig végzett fúrást hagyományos soros berendezéssel végezték, amelyet akkoriban olaj- vagy gáztermelésben használtak. Ez a szakasz négy évig tartott. Ezután egy év szünet következett egy új torony építésére és egy erősebb Uralmash-15000 telepítésre, amelyet Szverdlovszkban hoztak létre és „Severyanka” néven. A munkája a turbina elvét alkalmazta - amikor nem az egész oszlop forog, hanem csak a fúrófej.
Minden elhaladt méterrel egyre nehezebbé vált a feltárás. Korábban azt hitték, hogy a kőzet hőmérséklete még 15 kilométeres mélységben sem haladja meg a 150 °C-ot. De kiderült, hogy nyolc kilométeres mélységben elérte a 169 °C-ot, 12 kilométer mélyen pedig a 220 °C-ot!
A berendezés gyorsan tönkrement. De a munka megállás nélkül folytatódott. Politikailag fontos volt a feladat, hogy a világon elsőként érje el a 12 kilométeres határt. 1983-ban sikerült megoldani – éppen a moszkvai Nemzetközi Geológiai Kongresszus kezdetére.
A kongresszus küldötteinek rekordmélységről, 12 kilométerről vett talajmintákat mutattak be, és kirándulást is szerveztek számukra a kúthoz. A Kola Superdeep Pitről készült fotók és cikkek a világ összes vezető újságjában és folyóiratában megjelentek, és több országban postai bélyegeket bocsátottak ki a tiszteletére.
De a lényeg, hogy igazi szenzáció készült kifejezetten a kongresszusra. Kiderült, hogy a Kola-kút 3 kilométeres mélységében vett kőzetminták teljesen megegyeznek a holdtalajjal (először a Luna-16 szovjet automata űrállomás szállította a Földre 1970-ben).
A tudósok régóta feltételezik, hogy a Hold egykor a Föld része volt, és egy kozmikus katasztrófa következtében elszakadt tőle. Ma már azt lehetett mondani, hogy bolygónk elszakadt része évmilliárdokkal ezelőtt kapcsolatba került a jelenlegi Kola-félsziget területével.
Az ultramély kút a szovjet tudomány igazi diadala lett. A kutatókat, a tervezőket, sőt a hétköznapi munkásokat is csaknem egy teljes éven át díjazták és díjazták.
Kola szupermély kút, 2007
Arany a mélyben
Ekkor felfüggesztették a kolai szupermély bánya munkálatait. Csak 1984 szeptemberében kezdték újra. A legelső kilövés pedig súlyos balesethez vezetett. Az alkalmazottak mintha elfelejtették volna, hogy a földalatti átjáróban folyamatosan változások mennek végbe. A kút nem bocsátja meg a munka abbahagyását – és arra kényszerít, hogy mindent elölről kezdjen.
Emiatt a fúrószál elszakadt, így öt kilométernyi cső maradt a mélyben. Megpróbálták megszerezni őket, de néhány hónap múlva kiderült, hogy ez nem lesz lehetséges.
A fúrási munkálatok a 7 kilométeres jeltől újra kezdődtek. Csak hat évvel később közelítették meg másodszor a 12 kilométeres mélységet. 1990-ben elérték a maximumot - 12 262 métert.
Aztán a kút működését helyi léptékű meghibásodások és az országban zajló események egyaránt befolyásolták. A meglévő technológia lehetőségei kimerültek, az állami finanszírozás jelentősen csökkent. Több súlyos baleset után 1992-ben leállították a fúrást.
A Kola szupermély tudományos jelentőségét nehéz túlbecsülni. Először is, az ezzel kapcsolatos munka megerősítette azt a feltételezést, hogy nagy mélységben gazdag ásványi lerakódások vannak. Természetesen a nemesfémeket ott nem tiszta formában találták meg. A kilenc kilométeres jelzésnél azonban 78 gramm/tonna aranytartalmú varratokat fedeztek fel (aktív ipari bányászatot akkor végeznek, ha ez a tartalom 34 gramm/tonna).
Ezenkívül az ősi mély kőzetek elemzése lehetővé tette a Föld korának tisztázását - kiderült, hogy másfél milliárd évvel idősebb, mint azt általában gondolták.
Azt hitték, hogy szupermélységben nincs és nem is lehet szerves élet, de a felszínre emelt talajmintákban, amelyek hárommilliárd évesek, A megkövesedett mikroorganizmusok 14 eddig ismeretlen faját fedezték fel.
Nem sokkal a bezárása előtt, 1989-ben a Kola Superdeep Pipe ismét a nemzetközi figyelem középpontjába került. A kút igazgatója, David Guberman akadémikus hirtelen hívásokat és leveleket kezdett kapni a világ minden tájáról. Tudósokat, újságírókat és egyszerűen érdeklődő polgárokat érdekelt a kérdés: igaz-e, hogy egy ultramély kútból „pokolba menő kút” lett?
Kiderült, hogy a finn sajtó képviselői a Kola Superdeep néhány alkalmazottjával beszélgettek. És elismerték: amikor a fúró áthaladt a 12 kilométeres határon, furcsa zajok kezdtek hallani a kút mélyéről. A munkások a fúrófej helyett hőálló mikrofont eresztettek le - és segítségével emberi sikolyokra emlékeztető hangokat rögzítettek. Az egyik alkalmazott azt a verziót terjesztette elő, hogy ez a bűnösök kiáltása a pokolban.
Mennyire igazak az ilyen történetek? Technikailag a mikrofont fúró helyett nehéz elhelyezni, de lehetséges. Igaz, a csökkentése több hétig is eltarthat. És aligha lehetett volna fúrás helyett érzékeny létesítményben kivitelezni. Másrészt azonban sok dolgozó valóban hallott furcsa hangokat, amelyek rendszeresen jöttek a mélyből. És senki sem tudta biztosan, mi lehet az.
Finn újságírók kezdeményezésére a világsajtó számos cikket közölt arról, hogy a Kola szupermélysége „a pokolba vezető út”. Misztikus jelentőséget kezdett tulajdonítani annak a ténynek, hogy a Szovjetunió összeomlott, amikor a fúrók kiásták a „szerencsétlen” tizenháromezer métert.
1995-ben, amikor az állomás már molylepke volt, felfoghatatlan robbanás történt a bánya mélyén - már csak azért is, mert nem volt ott semmi robbantanivaló. Külföldi lapok arról számoltak be, hogy egy emberek által vezetett átjárón keresztül egy démon repült a Föld belsejéből a felszínre (a kiadványok tele voltak olyan címekkel, mint „Sátán megszökött a pokolból”).
Nos, David Guberman rendező őszintén bevallotta interjújában: nem hisz a pokolban és a démonokban, hanem valóban érthetetlen robbanás történt, akárcsak hangokra emlékeztető furcsa zajok. Sőt, a robbanás után végzett vizsgálat azt mutatta, hogy minden berendezés tökéletes rendben volt.
Kola szupermély kút, 2012
Maga a kút (hegesztett), 2012 augusztus
Múzeum 100 millióért
A kút sokáig molyosnak számított, mintegy 20 alkalmazott dolgozott rajta (az 1980-as években számuk meghaladta az 500-at). 2008-ban a létesítményt teljesen bezárták, és a berendezések egy részét leszerelték. A kút föld feletti része egy 12 emeletes épület méretű, jelenleg elhagyatott és fokozatosan összeomlik. Néha turisták érkeznek ide, akiket vonzanak a pokol hangjairól szóló legendák.
Az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Tudományos Központja Földtani Intézetének munkatársai szerint, amely korábban a kút tulajdonosa volt, annak helyreállítása 100 millió rubelbe kerülne.
De már nem a mélyreható tudományos munkáról beszélünk: e lehetőség alapján csak intézetet vagy más vállalkozást lehet nyitni tengeri fúrási szakemberek képzésére. Vagy hozzon létre egy múzeumot – elvégre a Kola-kút továbbra is a világ legmélyebb kútja.
Anastasia BABANOVSKAYA, magazin "A 20. század titkai" 5. szám 2017
A világ legmélyebb kútjai 2015. március 18
A bolygónk mélyére való behatolás álma, valamint egy ember űrbe küldésének terve sok évszázadon át teljesen lehetetlennek tűnt. A 13. században a kínaiak már 1200 méter mély kutakat ástak, és az 1930-as években a fúrótornyok megjelenésével az európaiaknak sikerült három kilométeres mélységig behatolniuk, de ezek csak karcolások voltak a bolygó testén. .
Globális projektként az 1960-as években jelent meg a Föld felső héjába való fúrás ötlete. A köpeny szerkezetére vonatkozó hipotézisek közvetett adatokon, például szeizmikus aktivitáson alapultak. És az egyetlen módja annak, hogy szó szerint belenézzünk a föld belsejébe, az volt, hogy ultramély kutakat fúrunk. A felszínen és az óceán mélyén lévő kutak százai adtak választ a tudósok néhány kérdésére, de azok az idők, amikor különféle hipotézisek tesztelésére használták őket, már rég elmúltak.
Emlékezzünk a Föld legmélyebb kutak listájára...
Siljan Ring (Svédország, 6800 m)
A 80-as évek végén Svédországban a Siljan Ring kráterben fúrtak egy azonos nevű kutat. A tudósok hipotézise szerint ezen a helyen várhatók nem biológiai eredetű földgázlelőhelyek. A fúrás eredménye csalódást okozott a befektetőknek és a tudósoknak egyaránt. A szénhidrogéneket ipari méretekben nem mutatták ki.
Zistersdorf UT2A (Ausztria, 8553 m)
1977-ben a bécsi olaj- és gázmedencében fúrták meg a Zistersdorf UT1A kutat, ahol több kis olajmező rejtőzött. Amikor 7544 méteres mélységben feltárhatatlan gázkészleteket fedeztek fel, az első kút hirtelen beomlott, és az OMV egy második fúrásra kényszerítette. A bányászok azonban ezúttal nem találtak mély szénhidrogénforrásokat.
Hauptbohrung (Németország, 9101 m)
A híres Kola-kút kitörölhetetlen benyomást tett az európai közvéleményre. Sok ország megkezdte az ultramély kút projektek előkészítését, de különösen figyelemre méltó a Hauptborung kút, amelyet 1990 és 1994 között fejlesztettek ki Németországban. A mindössze 9 km-t elérő, a fúrások és a tudományos adatok nyitottságának köszönhetően az egyik leghíresebb ultramély kúttá vált.
Badeni egység (USA, 9159 m)
A Lone Star által fúrt kút Anadarko város közelében. Fejlesztése 1970-ben kezdődött és 545 napig tartott. Ehhez a kúthoz összesen 1700 tonna cementre és 150 gyémántfúróra volt szükség. A teljes költsége pedig 6 millió dollárba került a cégnek.
Bertha Rogers (USA, 9583 m)
Egy másik ultramély kút létesült az oklahomai Anadarko olaj- és gázmedencében 1974-ben. A teljes fúrási folyamat a Lone Star munkásainál 502 napot vett igénybe. A munkát le kellett állítani, amikor a bányászok 9,5 kilométeres mélységben egy olvadt kénlelőhelyre bukkantak.
Kola szupermély (Szovjetunió, 12 262 m)
A Guinness Rekordok Könyvében „a földkéreg legmélyebb emberi inváziójaként” szerepel. Amikor 1970 májusában megkezdték a fúrást a kimondhatatlan Vilgiskoddeoaivinjärvi nevű tó közelében, azt feltételezték, hogy a kút 15 kilométeres mélységet fog elérni. De a magas hőmérséklet (akár 230°C) miatt a munkát korlátozni kellett. Jelenleg a Kola-kút molyos.
Már meséltem ennek a kútnak a történetéről...
BD-04A (Katar, 12 289 m)
7 évvel ezelőtt a BD-04A kutatófúrást a katari Al-Shaheen olajmezőn fúrták. Figyelemre méltó, hogy a Maersk fúróplatform rekord 36 nap alatt 12 kilométert tudott elérni!
OP-11 (Oroszország, 12 345 m)
2011 januárját az Exxon Neftegas üzenete jellemezte, miszerint a leghosszabb kinyúlású kút fúrása a befejezéshez közeledik. Az Odoptu mezőnél található OR-11 szintén rekordot állított fel a vízszintes fúrólyuk hosszában - 11 475 méter. A bányászok mindössze 60 nap alatt tudták befejezni a munkát.
Az Odoptu-mezőnél lévő OP-11 kút teljes hossza 12 345 méter (7,67 mérföld) volt, ezzel új világrekordot állított fel a kiterjesztett hatótávolságú kutak (ERR) fúrásában. Az OR-11 az alja és a fúrási pont közötti vízszintes távolság tekintetében is az első helyen végzett a világon – 11 475 méter (7,13 mérföld). Az ENL az ExxonMobil nagysebességű fúrási és integrált fúrási minőség-ellenőrzési technológiáival mindössze 60 nap alatt befejezte a rekordot döntögető kutat, így az OR-11 kút minden lábánál a legmagasabb fúrási teljesítményt érte el.
„A Sakhalin-1 projekt továbbra is hozzájárul Oroszország vezető szerepéhez a globális olaj- és gáziparban” – mondta James Taylor, az ENL elnöke. — A mai napig a 10 leghosszabb EDS kút közül hatot fúrtak, beleértve az OP-11-es kutat is, a Szahalin-1 projekt részeként az ExxonMobil Corporation fúrási technológiáinak felhasználásával. A projekt során a speciálisan tervezett Yastreb fúróberendezést használták, amely számos iparági rekordot állított fel a furathossz, a fúrási sebesség és az irányított fúrási teljesítmény tekintetében. Új rekordot is felállítottunk, miközben megőriztük a kiváló biztonsági, egészségügyi és környezetvédelmi teljesítményt.”
Az Odoptu mező, a Szahalin-1 projekt három mezőjének egyike, a polcon található, 8-11 km-re a Szahalin-sziget északkeleti partjától. A BOV technológia lehetővé teszi, hogy a tengerfenék alatt a partról sikeresen fúrjanak kutakat a tengeri olaj- és gázlelőhelyek eléréséhez a biztonság és a környezetvédelmi elvek megsértése nélkül a világ egyik legnehezebben fejlődő szubarktikus régiójában.
P.S. És ezt írják kommentben: tim_o_fay: válasszuk szét a legyeket a szeletektől :) Hosszú kút ≠ mély. Ugyanennek a BD-04A-nak a 12 289 méteres vízszintes törzse 10 902 méter. http://www.democraticunderground.com/discuss/duboard.php?az=view_all&address=115x150185 Ennek megfelelően a függőleges ott egy kilométer összesen. Mit jelent? Ez alacsony (viszonylag) nyomást és hőmérsékletet jelent a fenéken, lágy kőzeteket (jó behatolási sebességgel) stb. stb. OP-11 ugyanabból az operából. Nem mondom, hogy a vízszintes fúrás egyszerű (nyolc éve csinálom ezt), de még mindig sokkal könnyebb, mint a szupermélyeket. Bertha Rogers, SG-3 (Kola), Baden Unit és mások, amelyek valóban nagy függőleges mélységgel rendelkeznek (szó szerinti fordítás az angolból, True Vertical Depth, TVD) – ez valóban valami transzcendentális. 1985-ben a SOGRT ötvenedik évfordulójára az Unió minden részéről érkeztek egykori végzettek történetekkel és ajándékokkal a technikum múzeumának. Akkor az a megtiszteltetés ért, hogy több mint 11,5 km mélységből megérintettem egy darab gránitgneisz :)
Az első helyet foglalja el a „Világ ultramély kutak” listáján. A mélyföldi kőzetek szerkezetének tanulmányozására fúrták. A bolygó többi meglévő kútjával ellentétben ezt kizárólag tudományos kutatási szempontból fúrták, és nem hasznos erőforrások kitermelésére használták.
A Kola Superdeep állomás helye
Hol található a Kola szupermély kút? RÓL RŐL a murmanszki régióban található, Zapolyarny város közelében (kb. 10 kilométerre tőle). A kút elhelyezkedése valóban egyedülálló. A Kola-félsziget területén alapították. Ez az a hely, ahol a Föld minden nap különféle ősi sziklákat lök a felszínre.
A kút közelében található a Pechenga-Imandra-Varzuga szakadékvályú, amely egy hiba következtében keletkezett.
Kola szupermély kút: megjelenés története
Vlagyimir Iljics Lenin születésnapjának századik évfordulója tiszteletére 1970 első felében megkezdték a kút fúrását.
1970. május 24-én, miután a geológiai expedíció jóváhagyta a kút helyét, megkezdődtek a munkálatok. Körülbelül 7 ezer méteres mélységig minden könnyen és gördülékenyen ment. A hétezredik határ átlépése után a munka nehezebbé vált, és folyamatos összeomlások kezdődtek.
Az emelőszerkezetek állandó törései és törött fúrófejek, valamint a rendszeres omlások következtében a kút falai cementezésnek voltak kitéve. A folyamatos problémák miatt azonban a munka több évig folytatódott, és rendkívül lassan haladt.
1979. június 6-án a kút mélysége elérte a 9583 métert, és ezzel megdöntötte az oklahomai Bertha Rogers által az Amerikai Egyesült Államok olajtermelésének világrekordját. A Kola-kútban ekkoriban mintegy tizenhat tudományos laboratórium működött folyamatosan, a fúrás folyamatát pedig személyesen a Szovjetunió geológiai minisztere, Jevgenyij Alekszandrovics Kozlovszkij irányította.
1983-ban, amikor a Kola szupermély kút mélysége elérte a 12 066 métert, az 1984-es Nemzetközi Geológiai Kongresszus előkészületei miatt a munka ideiglenesen leállt. Ennek befejeztével a munka folytatódott.
A munka újraindítása 1984. szeptember 27-re esett. Ám az első ereszkedés során a fúrószál elszakadt, és a kút ismét beomlott. A munka körülbelül 7 ezer méter mélyről indult újra.
1990-ben a fúrókút mélysége elérte a 12 262 méteres rekordot. Egy másik oszlop törése után parancs érkezett a kútfúrás leállítására és a munka befejezésére.
A Kola kút jelenlegi állapota
2008 elején a Kola-félszigeten egy rendkívül mély kutat elhagyottnak tekintettek, a berendezést leszerelték, és már elindult a meglévő épületek és laboratóriumok lebontására irányuló projekt.
2010 elején az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Földtani Intézetének igazgatója arról számolt be, hogy a kút jelenleg konzerválási folyamat alatt áll, és magától megsemmisül. Azóta fel sem merült a kérdés ezzel kapcsolatban.
Hát mélység ma
Jelenleg a Kola szupermély kút, amelynek fotóit a cikkben mutatják be az olvasónak, a bolygó egyik legnagyobb fúrási projektjének tekintik. Hivatalos mélysége 12 263 méter.
Hangok a Kola-kútban
Amikor a fúrótornyok átlépték a 12 ezer méteres vonalat, a munkások furcsa hangokat kezdtek hallani a mélyből. Eleinte nem tulajdonítottak neki jelentőséget. Amikor azonban az összes fúróberendezés lefagyott, és halálos csend honolt a kútban, szokatlan hangok hallatszottak, amelyeket maguk a munkások „a pokol bűnöseinek sikolyának” neveztek. Mivel az ultramély kút hangjait meglehetősen szokatlannak tartották, úgy döntöttek, hogy hőálló mikrofonokkal rögzítik őket. Amikor meghallgatták a felvételeket, mindenki elképedt – olyan volt, mintha emberek sikoltoznának és sikoltoznának.
Néhány órával a felvételek meghallgatása után a munkások egy eddig ismeretlen eredetű erőteljes robbanás nyomait találták. A körülmények tisztázásáig ideiglenesen leállították a munkát. Néhány napon belül azonban újraindultak. Miután ismét leereszkedett a kútba, mindenki lélegzetvisszafojtva emberi sikolyokat várt, de ott valóban halálos csend volt.
Amikor elkezdődött a nyomozás a hangok eredetével kapcsolatban, elkezdődtek kérdések arról, hogy ki mit hallott. Az elképedt és ijedt munkások igyekeztek elkerülni a válaszadást ezekre a kérdésekre, és csak a következő mondattal ecsetelték őket: „Valami furcsát hallottam...” Csak hosszú idő elteltével, a projekt lezárása után került elő egy olyan verzió, amely úgy hangzik. ismeretlen eredetű volt a tektonikus lemezek mozgásának hangja. Ezt a verziót végül megcáfolták.
A kutak titkait
1989-ben a Kola szupermély kutat, amelynek hangjai megmozgatják az emberi képzeletet, „a pokolba vezető útnak” nevezték. A legenda egy amerikai televíziós társaság adásában keletkezett, amely egy finn újság április elsejei cikkét vette valósággá a Kóláról. A cikk szerint a 13-as felé vezető úton minden megfúrt kilométer teljes szerencsétlenséget hozott az országra. A legenda szerint 12 ezer méteres mélységben a munkások emberi segélykiáltásokat kezdtek elképzelni, amelyeket ultra-érzékeny mikrofonokon rögzítettek.
A 13. felé vezető úton minden újabb kilométerrel katasztrófák történtek az országban, például a fenti úton a Szovjetunió összeomlott.
Azt is megjegyezték, hogy a 14,5 ezer méteres kutat fúrva a munkások üres „szobákra” bukkantak, amelyekben a hőmérséklet elérte az 1100 Celsius-fokot. Az egyik hőálló mikrofont az egyik ilyen lyukba engedve nyögéseket, csikorgó hangokat és sikolyokat rögzítettek. Ezeket a hangokat „az alvilág hangjának” nevezték, magát a kutat pedig nem másnak, mint „a pokolba vezető útnak”.
Hamarosan azonban maga a kutatócsoport cáfolta ezt a legendát. A tudósok arról számoltak be, hogy a kút mélysége akkoriban mindössze 12 263 méter volt, a maximális rögzített hőmérséklet pedig 220 Celsius-fok volt. Csak egy tény maradt megcáfolhatatlan, aminek köszönhetően a Kola szupermély kútnak olyan kétes híre van - hangzik.
Interjú a Kola szupermély kút egyik munkásával
David Mironovich Guberman a Kóla-kút legendájának cáfolatának szentelt egyik interjúban ezt mondta: „Amikor megkérdezik tőlem a legenda valódiságát és az ott talált démon létezését, azt válaszolom, hogy ez teljes nonszensz. . De őszintén szólva nem tagadhatom, hogy valami természetfelettivel állunk szemben. Eleinte ismeretlen eredetű hangok kezdtek el zavarni minket, majd robbanás történt. Amikor néhány nappal később benéztünk a kútba, ugyanabban a mélységben, minden teljesen normális volt...”
Milyen előnyökkel járt a Kola szupermély kút fúrása?
Természetesen ennek a kútnak a megjelenésének egyik fő előnye a jelentős előrelépés a fúrás terén. Új módszereket és fúrási módokat fejlesztettek ki. A ma is használatos Kola szupermélykúthoz fúrási és tudományos berendezéseket is személyesen készítettek.
Egy másik plusz az értékes természeti erőforrások, köztük az arany új helyének felfedezése volt.
A projekt fő tudományos célja a föld mélyrétegeinek tanulmányozása megvalósult. Sok létező elméletet (beleértve a föld bazaltrétegére vonatkozókat is) megcáfoltak.
Ultramély kutak száma a világon
Összesen körülbelül 25 ultramély kút található a bolygón.
Legtöbbjük a volt Szovjetunió területén található, de körülbelül 8 a világ minden táján található.
Ultramély kutak a volt Szovjetunió területén
A Szovjetunió területén rengeteg ultramély kút volt, de a következőket kell külön kiemelni:
- Muruntau jól. A kút mélysége mindössze 3 ezer métert ér el. Az Üzbég Köztársaságban található, Muruntau kis falujában. A kút fúrása 1984-ben kezdődött, és még nem fejeződött be.
- Krivoy Rog jól. A mélység mindössze 5383 métert ér el a tervezett 12 ezerből. A fúrás 1984-ben kezdődött és 1993-ban fejeződött be. A kút helyének Ukrajnát, Krivoj Rog városának környékét tartják.
- Dnyeper-Donyec kút. Ő az előző honfitársa, és szintén Ukrajnában, a Donyecki Köztársaság közelében található. A kút mélysége ma 5691 méter. A fúrás 1983-ban kezdődött és a mai napig tart.
- Urál kút. Mélysége 6100 méter. A Szverdlovszk régióban található, Verkhnyaya Tura városának közelében. A munka 20 évig, 1985-től 2005-ig tartott.
- Biikzhal jól. Mélysége eléri a 6700 métert. A kutat 1962 és 1971 között fúrták. A Kaszpi-tengeri alföldön található.
- Aralsol jól. Mélysége száz méterrel nagyobb, mint a Biikzhalskaya, és mindössze 6800 méter. A fúrás éve és a kút helye teljesen megegyezik a Bizhalskaya kútéval.
- Timan-Pechora jól. Mélysége eléri a 6904 métert. A Komi Köztársaságban található. Pontosabban a Vuktyl régióban. A munka körülbelül 10 évig tartott, 1984-től 1993-ig.
- Jól Tyumen. A mélység eléri a 7502 métert a tervezett 8000-ből. A kút Korotchaevo város és falu közelében található. A fúrás 1987 és 1996 között zajlott.
- Shevchenkovskaya jól. Egy év alatt fúrták 1982-ben azzal a céllal, hogy Nyugat-Ukrajnában kőolajat termeljenek ki. A kút mélysége 7520 méter. A Kárpátok régióban található.
- Yen-Yakhinskaya jól. Mélysége körülbelül 8250 méter. Az egyetlen kút, amely túllépte a fúrási tervet (eredetileg 6000). Nyugat-Szibériában található, Novy Urengoy városának közelében. A fúrás 2000-től 2006-ig tartott. Jelenleg ez volt az utolsó működő ultramély kút Oroszországban.
- Saatlinskaya jól. Mélysége 8324 méter. A fúrást 1977 és 1982 között végezték. Azerbajdzsánban található, 10 km-re Saatly városától, a Kursk Bulge területén.
A világ ultramély kútjai
Más országokban is számos ultramély kút található, amelyeket nem lehet figyelmen kívül hagyni:
- Svédország. A Silyan Ring 6800 méter mély.
- Kazahsztán. Tasym délkeleti 7050 méteres mélységgel.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. A Bighorn 7583 méter mély.
- Ausztria. Zisterdorf mélysége 8553 méter.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. Az egyetem 8686 méter mély.
- Németország. KTB-Oberpfalz 9101 méteres mélységgel.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. A Beydat-Unit 9159 méter mély.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. Bertha Rogers 9583 méter mély.
Az ultramély kutak világrekordjai a világon
2008-ban a Kola kút világrekordját a Maersk olajkút döntötte meg. Mélysége 12 290 méter.
Ezt követően még több ultramély kutak világrekordja született:
- 2011. január elején a rekordot a Szahalin-1 projekt olajkitermelő kútja döntötte meg, melynek mélysége eléri a 12 345 métert.
- 2013 júniusában a rekordot egy kút döntötte meg a Chaivinskoye mezőnél, amelynek mélysége 12 700 méter volt.
A Kola szupermély kút rejtelmeit és titkait azonban a mai napig nem tárták fel és nem magyarázták meg. A fúrása során jelenlévő hangokat illetően a mai napig új elméletek születnek. Ki tudja, talán ez tényleg egy vad emberi képzelet gyümölcse? Nos, akkor honnan van ennyi szemtanú? Talán hamarosan lesz olyan ember, aki tudományos magyarázatot ad a történésekre, és talán a kút legenda marad, amit még sok évszázadon át elmesélnek...
Mára az emberiség tudományos kutatása elérte a Naprendszer határait: űrjárműveket landoltunk bolygókon, azok műholdain, aszteroidákon, üstökösökön, küldetést küldtünk a Kuiper-övbe és átléptük a heliopauza határát. A teleszkópok segítségével 13 milliárd évvel ezelőtti eseményeket látunk – amikor az Univerzum még csak néhány százmillió éves volt. Ennek fényében érdekes felmérni, mennyire ismerjük Földünket. Belső szerkezetének felderítésére a legjobb módszer egy kút fúrása: minél mélyebb, annál jobb. A Föld legmélyebb kútja a Kola Superdeep Well vagy SG-3. 1990-ben a mélysége elérte a 12 kilométer 262 métert. Ha összehasonlítja ezt az adatot bolygónk sugarával, akkor kiderül, hogy ez csak 0,2 százaléka a Föld középpontjához vezető útnak. De még ez is elég volt ahhoz, hogy megváltoztassák a földkéreg szerkezetére vonatkozó elképzeléseket.
Ha egy kutat aknának képzelünk el, amelyen keresztül lifttel le lehet ereszkedni a föld mélyére, vagy legalább néhány kilométerre, akkor ez egyáltalán nem így van. A fúrószerszám átmérője, amellyel a mérnökök létrehozták a kutat, mindössze 21,4 centiméter volt. A kút felső két kilométeres szakasza kicsit szélesebb - 39,4 centiméterre bővítették, de még mindig nincs mód arra, hogy az ember oda jusson. A kút arányainak elképzeléséhez a legjobb hasonlat egy 57 méteres, 1 milliméter átmérőjű, egyik végén kissé vastagabb varrótű lenne.
Nos diagram
De ez az ábrázolás is egyszerűsödik. A fúrás során több baleset is történt a kútnál - a fúrófüzér egy része a föld alá került, anélkül, hogy eltávolíthatták volna. Ezért a kutat többször is újraindították, hét és kilenc kilométeres jelekből. Négy nagy ág van és körülbelül egy tucat kicsi. A főágak különböző maximális mélységűek: kettő átlépi a 12 kilométeres határt, további kettő nem éri el csak 200-400 méterrel. Vegye figyelembe, hogy a Mariana-árok mélysége egy kilométerrel kisebb - 10 994 méterrel a tengerszinthez képest.
Az SG-3 pályáinak vízszintes (balra) és függőleges vetületei
Yu.N. Yakovlev et al. / Az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Tudományos Központjának Értesítője, 2014
Sőt, hiba lenne a kutat vízvezetéknek tekinteni. Tekintettel arra, hogy a kőzetek különböző mélységben eltérő mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, a fúró a munka során kevésbé sűrű területek felé tért el. Ezért nagy léptékben a Kola Superdeep profilja enyhén ívelt vezetéknek tűnik, több ággal.
Ma a kúthoz közeledve csak a felső részét fogjuk látni - egy fém nyílást, amely tizenkét masszív csavarral van a szájhoz csavarozva. A rajta lévő felirat hibával készült, a helyes mélység 12 262 méter.
Hogyan fúrtak egy szupermély kutat?
Először is meg kell jegyezni, hogy az SG-3 eredetileg kifejezetten tudományos célokra készült. A kutatók egy olyan helyet választottak a fúráshoz, ahol az ősi - akár hárommilliárd éves - sziklák kerültek a föld felszínére. A feltárás során az egyik érv az volt, hogy a fiatal üledékes kőzeteket jól tanulmányozták az olajtermelés során, és soha senki nem fúrt mélyen az ősi rétegekbe. Emellett nagy réz-nikkel lelőhelyek voltak, amelyek feltárása hasznos adalék lehet a kút tudományos küldetéséhez.
A fúrás 1970-ben kezdődött. A kút első részét egy soros Uralmash-4E fúrógéppel fúrták - általában olajkutak fúrására használták. A telepítés módosítása 7 kilométer 263 méter mélység elérését tette lehetővé. Négy évig tartott. Ezután a telepítést Uralmash-15000-re változtatták, amelyet a kút tervezett mélysége - 15 kilométer - után neveztek el. Az új fúróberendezést kifejezetten a Kola szupermélyre tervezték: az ilyen nagy mélységekben végzett fúráshoz komoly felszerelés- és anyagmódosításra volt szükség. Például a fúrószál súlya önmagában 15 kilométeres mélységben elérte a 200 tonnát. Maga a berendezés akár 400 tonnás terheket is képes felemelni.
A fúrósor egymáshoz kapcsolódó csövekből áll. Segítségével a mérnökök leeresztik a fúrószerszámot a kút aljára, és ez biztosítja a működését is. Az oszlop végére speciális, 46 méteres turbófúrókat szereltek fel, amelyeket a felszínről érkező víz áramlása hajtott. Lehetővé tették a kőzúzószerszám elforgatását a teljes oszloptól elkülönítve.
A fúrófejek, amelyekkel a gránitba fúróhúrt fúrtak, futurisztikus részeket idéznek elő egy robotból - több forgó tüskés tárcsa, amelyek egy turbinához vannak csatlakoztatva a tetején. Egy ilyen bit mindössze négy órányi munkához volt elég - ez körülbelül 7-10 méteres átjárásnak felel meg, amely után a teljes fúrószálat fel kell emelni, szét kell szerelni, majd ismét le kell engedni. Maguk az állandó ereszkedések és emelkedők akár 8 órát is igénybe vettek.
Még a Kola Superdeep Pipe oszlopának csöveit is szokatlan módon kellett használni. A mélységben a hőmérséklet és a nyomás fokozatosan növekszik, és ahogy a mérnökök mondják, 150-160 fok feletti hőmérsékleten a soros csövek acélja meglágyul, és kevésbé képes ellenállni a több tonnás terhelésnek - emiatt a veszélyes deformációk és a az oszloptörés növekszik. Ezért a fejlesztők a könnyebb és hőálló alumíniumötvözeteket választották. Mindegyik cső körülbelül 33 méter hosszú és körülbelül 20 centiméter átmérőjű volt – valamivel keskenyebb, mint maga a kút.
Azonban még a speciálisan kifejlesztett anyagok sem tudtak ellenállni a fúrási körülményeknek. Az első hét kilométeres szakasz után a további fúrás a 12 000 méterig csaknem tíz évig és több mint 50 kilométernyi vezetékig tartott. A mérnökök szembesültek azzal a ténnyel, hogy hét kilométer alatt a sziklák kevésbé sűrűsödtek és töredezettek – viszkózusak lettek a fúró számára. Ráadásul maga a kútfúrás is eltorzította az alakját és ellipszis alakú lett. Emiatt az oszlop többször is eltört, és mivel nem tudták visszaemelni, a mérnökök kénytelenek voltak bebetonozni a kút ágát és újra megfúrni az aknát, így több éves munkát veszítettek.
Az egyik ilyen súlyos baleset 1984-ben arra kényszerítette a fúrókat, hogy lebetonozzák a kút 12 066 méteres mélységét elérő ágát. A fúrást a 7 kilométeres jelről kellett újra kezdeni. Ezt a kúttal végzett munka szüneteltetése előzte meg - abban a pillanatban az SG-3 létezését feloldották, és Moszkvában tartották a Geoexpo nemzetközi geológiai kongresszust, amelynek küldöttei meglátogatták a helyszínt.
A baleset szemtanúi szerint a munka folytatása után az oszlop további kilenc méterrel lejjebb fúrt egy kutat. Négy órás fúrás után a munkások felkészültek az oszlop visszaemelésére, de az „nem működött”. A fúrók úgy döntöttek, hogy a cső valahol a kút falához „akadt”, és növelték az emelőerőt. A terhelés erősen csökkent. Az oszlopot fokozatosan 33 méteres gyertyákra bontva a munkások a következő szakaszhoz értek, ami egyenetlen alsó éllel végződött: a kútban maradt a turbófúró és további öt kilométernyi cső, nem tudták felemelni.
A fúróknak csak 1990-ben sikerült újra elérniük a 12 kilométeres határt, ekkor állították fel a búvárrekordot - 12 262 métert. Aztán újabb baleset történt, és 1994 óta a kút munkálatai leálltak.
Szupermély tudományos küldetés
Kép az SG-3 szeizmikus tesztjeiről
„Kola Superdeep” a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, Nedra Kiadó, 1984
A kutat geológiai és geofizikai módszerek egész sorával tanulmányozták, a maggyűjtéstől (adott mélységnek megfelelő kőzetoszlop) a sugárzási és szeizmológiai mérésekig. Például a magot speciális fúrókkal ellátott magvevők segítségével vették fel - úgy néznek ki, mint egy szaggatott élű csövek. Ezeknek a csöveknek a közepén 6-7 centiméteres lyukak vannak, ahová a szikla leesik.
De még ezzel a látszólag egyszerűvel (kivéve, hogy ezt a magot sok kilométer mélyről kellett kiemelni) nehézségek adódtak. A fúrófolyadék miatt, amely a fúrót mozgásba hozta, a mag folyadékkal telítődött, és megváltoztatta a tulajdonságait. Ráadásul a mélyben és a föld felszínén nagyon eltérőek a körülmények – a minták megrepedtek a nyomásváltozások miatt.
Különböző mélységekben a maghozam nagymértékben változott. Ha egy 100 méteres szakasztól öt kilométerre 30 centiméteres maggal lehetett számolni, akkor több mint kilenc kilométeres mélységben sziklaoszlop helyett egy sűrű kőzetből készült alátétkészletet kaptak a geológusok.
Mikrofotó a 8028 méteres mélységből előkerült sziklákról
„Kola Superdeep” a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, Nedra Kiadó, 1984
A kútból kinyert anyagok tanulmányozása több fontos következtetéshez vezetett. Először is, a földkéreg szerkezete nem egyszerűsíthető le több rétegből álló összetételre. Ezt korábban szeizmológiai adatok jelezték – a geofizikusok olyan hullámokat láttak, amelyek mintha egy sima határról verődtek volna vissza. Az SG-3-nál végzett vizsgálatok kimutatták, hogy ilyen láthatóság a kőzetek összetett eloszlása esetén is előfordulhat.
Ez a feltételezés befolyásolta a kút kialakítását - a tudósok arra számítottak, hogy hét kilométeres mélységben az akna bazaltsziklákba kerül, de még a 12 kilométeres jelzésnél sem találkoztak. A bazalt helyett azonban a geológusok olyan kőzeteket fedeztek fel, amelyekben sok repedés és alacsony sűrűség volt, amire sok kilométer mélyről egyáltalán nem lehetett számítani. Sőt, a repedésekben felszín alatti víz nyomait is találták – még azt is feltételezték, hogy a Föld vastagságában lévő oxigén és hidrogén közvetlen reakciója során keletkeztek.
A tudományos eredmények között voltak alkalmazottak is - például sekély mélységben a geológusok bányászásra alkalmas réz-nikkelércek horizontját találták. És 9,5 kilométeres mélységben geokémiai arany anomáliát fedeztek fel - mikrométeres natív aranyszemcsék voltak jelen a kőzetben. A koncentráció elérte a gramm/tonna kőzetet is. Nem valószínű azonban, hogy az ilyen mélységből való bányászat valaha is nyereséges lesz. De az aranytartalmú réteg létezése és tulajdonságai lehetővé tették az ásványi evolúció - petrogenezis - modelljeinek tisztázását.
Külön kell beszélnünk a hőmérsékleti gradiensekről és a sugárzásról. Az ilyen jellegű kísérletekhez drótkötelekre süllyesztett fúrószerszámokat használnak. Nagy problémát jelentett a földi berendezésekkel való szinkronizálásuk, valamint a nagy mélységben való működés biztosítása. Nehézségek adódtak például, hogy a 12 kilométeres kábelek körülbelül 20 méterrel nyúltak meg, ami nagymértékben csökkentheti az adatok pontosságát. Ennek elkerülése érdekében a geofizikusoknak új módszereket kellett kidolgozniuk a távolságok megjelölésére.
A legtöbb kereskedelmi műszert nem úgy tervezték, hogy a kút alsó szintjének zord körülményei között működjön. Ezért a nagy mélységben végzett kutatásokhoz a tudósok kifejezetten a Kola Superdeep számára kifejlesztett berendezéseket használtak.
A geotermikus kutatások legfontosabb eredménye a vártnál jóval magasabb hőmérsékleti gradiens. A felszín közelében a hőmérséklet-emelkedés mértéke kilométerenként 11 fok volt, két kilométeres mélységig - kilométerenként 14 fok. A 2,2-7,5 kilométeres intervallumban a hőmérséklet megközelítette a 24 fokot kilométerenként, bár a meglévő modellek másfélszer alacsonyabb értéket jósoltak. Ennek eredményeként már öt kilométeres mélységben 70 Celsius-fokos hőmérsékletet rögzítettek a műszerek, és 12 kilométerre ez az érték elérte a 220 Celsius-fokot.
A Kola szupermély kútról kiderült, hogy nem hasonlít más kutakhoz - például az ukrán kristálypajzs és a Sierra Nevada batolitok kőzeteinek hőleadását elemezve a geológusok kimutatták, hogy a hőleadás a mélységgel csökken. Az SG-3-ban éppen ellenkezőleg, nőtt. Sőt, a mérések kimutatták, hogy a hőáramlás 45-55 százalékát biztosító fő hőforrás a radioaktív elemek bomlása.
Annak ellenére, hogy a kút mélysége kolosszálisnak tűnik, a Balti Pajzsban a földkéreg vastagságának a harmadát sem éri el. A geológusok becslése szerint a földkéreg alapja ezen a területen körülbelül 40 kilométeres mélységben található a föld alatt. Ezért még ha az SG-3 eléri is a tervezett 15 kilométeres határt, akkor sem értük volna el a köpenyet.
Ezt az ambiciózus feladatot tűzték ki maguk elé az amerikai tudósok a Mohol-projekt kidolgozásakor. A geológusok azt tervezték, hogy elérjék Mohorovicic határát - egy földalatti régiót, ahol éles változás tapasztalható a hanghullámok terjedési sebességében. Úgy tartják, hogy a kéreg és a köpeny közötti határhoz köthető. Érdemes megjegyezni, hogy a fúrók a Guadalupe sziget közelében lévő óceán fenekét választották a kút helyéül – a határtól mindössze néhány kilométer volt a távolság. Maga az óceán mélysége azonban itt elérte a 3,5 kilométert, ami jelentősen megnehezítette a fúrási műveleteket. Az első tesztek az 1960-as években lehetővé tették a geológusok számára, hogy csak 183 méteres kutakat fúrjanak.
A közelmúltban vált ismertté a mélytengeri fúrási projekt feltámasztásának terveiről a JOIDES Resolution kutatófúróhajó segítségével. A geológusok új célpontnak az Indiai-óceánon, Afrikától nem messze található pontot választottak. A Mohorovicic határ mélysége ott mindössze 2,5 kilométer. 2015 decemberében és 2016 januárjában a geológusoknak sikerült fúrniuk egy 789 méter mély kutat – ez a világ ötödik legnagyobb víz alatti kutja. De ez az érték csak a fele az első szakaszban szükségesnek. A csapat azonban azt tervezi, hogy visszatér, és befejezi, amit elkezdett.
***
A Föld középpontjához vezető út 0,2 százaléka nem olyan lenyűgöző az űrutazás mértékéhez képest. Figyelembe kell azonban venni, hogy a Naprendszer határa nem a Neptunusz (sőt a Kuiper-öv) pályája mentén halad. A Nap gravitációja a csillagok gravitációjával szemben a csillagtól két fényévnyi távolságig érvényesül. Ha tehát mindent alaposan kiszámol, kiderül, hogy a Voyager 2 csak a rendszerünk peremére vezető út tized százalékát repült.
Ezért nem szabad felháborodnunk azon, hogy milyen rosszul ismerjük saját bolygónk „belsejét”. A geológusoknak saját teleszkópjaik – szeizmikus kutatások – és saját ambiciózus terveik vannak az altalaj meghódítására. És ha a csillagászoknak már sikerült megérinteni a Naprendszerben található égitestek jelentős részét, akkor a geológusok számára a legérdekesebb dolgok még hátravannak.
Vlagyimir Koroljov
