A legmélyebb fúrások a Földön. "Well to Hell": hogyan fúrták a világ legmélyebb kutat a Szovjetunióban
Kola szupermély kút A 19. század vége óta úgy gondolják, hogy a Föld egy kéregből, egy köpenyből és egy 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. Körülbelül 30 évvel ezelőtt a kutatók biztosak voltak abban, hogy a gránitréteg 50 méteres mélységben kezdődik és három kilométerig tart, majd jönnek a bazaltok. A köpenynek 15-18 kilométeres mélységben kellett volna lennie.
Egy ultramély kút, amelyet a Szovjetunióban kezdtek fúrni a Kola-félszigeten, megmutatta, hogy a tudósok tévedtek ...
Merülj hárommilliárd évig
Az 1960-as évek elején egyszerre több országban jelentek meg projektek a Föld mélyére való utazásra. Elsőként az amerikaiak fúrtak ultramély kutakat, és ezt olyan helyeken próbálták megtenni, ahol a szeizmikus vizsgálatok szerint vékonyabbnak kellett volna lennie a földkéregnek. Ezek a helyek a számítások szerint az óceánok fenekén helyezkedtek el, és a legígéretesebbnek a hawaii csoporthoz tartozó Maui sziget közelében lévő területet tartották, ahol ősi sziklák fekszenek az óceán feneke alatt, a földköpeny pedig kb. öt kilométeres mélység egy négy kilométeres vízoszlop 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 Bajkálon. De 1963-ban Nikolai Timofejev fúrótudós meggyőzte a Szovjetunió Állami Tudományos és Technológiai Bizottságát, hogy kutat kell létrehozni a kontinensen. Bár a fúrás összehasonlíthatatlanul hosszabb időt vesz igénybe, gondolta, a kút tudományosan sokkal értékesebb lenne. A fúrási helyet a Kola-félszigeten választották, amely az emberiség által ismert legősibb szárazföldi kőzetekből álló, úgynevezett balti pajzson található. A pajzsrétegek több kilométeres szakaszának a tudósok elképzelése szerint 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 jól működő 16 kutatólaboratórium egy-egy átlagos üzem méretű; 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 Superdeepbe való eljutás sokkal nehezebb volt, mint a kozmonauta alakulatba való bejutás.
A kút megjelenése képes volt csalódást okozni a külső szemlélő számára. Nincsenek liftek és csigalépcsők, amelyek mélyen a Földbe 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. Ennek a tűnek a végén található, számos érzékelővel ellátott fúrót több órás munka után szinte egy egész napig felemelték ellenőrzés, leolvasás és javítás céljából, majd egy napig leengedték. A gyorsabb lehetetlen: 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 a kazamatával való érintkezés is néha komolyan ijesztő volt. Az alulról jövő hangok sikoltozáshoz és üvöltéshez hasonlítottak. Ehhez hozzáfűzhetjük azoknak a baleseteknek a hosszú listáját, amelyek a 10 kilométeres mélység elérésekor kísértették a Kola szupermélyét. A fúrót kétszer olvadtan vették ki, bár a hőmérséklet, amelytől ilyen formát ölthetett, a Nap felszínének hőmérsékletéhez hasonlítható. Egyszer úgy tűnt, hogy a kábelt alulról húzták - és levágták. Ezt követően, amikor ugyanazon a helyen fúrtak, nem találtak kábelmaradványokat. Hogy mi okozta ezeket és sok más balesetet, az máig rejtély. Azonban egyáltalán nem ők voltak az okai annak, hogy leállítsák a balti pajzs beleinek fúrását.
1983-ban, amikor a kút mélysége elérte a 12 066 métert, a munkát átmenetileg leállították: úgy döntöttek, hogy az 1984-ben Moszkvában megrendezésre kerülő Nemzetközi Geológiai Kongresszusra készítenek anyagokat az ultramély fúrásról. Ezen a külföldi tudósok először értesültek 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. 7000 méter mélyről kellett folytatni a fúrást, új törzs kialakításával, 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 Kola szupermélyen 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 szinte 20 kilométerig fúrható, csak a köpenyig. De már az ötödik kilométeren a hőmérséklet meghaladta a 700 °C-ot, a hetediken - 1200 °C-ot, a tizenkettes mélységben pedig több mint 2200 °C-ot sült.
A kólai fúrók megkérdőjelezték a földkéreg réteges szerkezetének elméletét - legalábbis a 12 262 méteres tartományban. Azt hitték, hogy van egy felszíni réteg (fiatal kőzetek), akkor a gránitoknak, bazaltoknak, köpenynek és magnak kell mennie. A gránit azonban három kilométerrel alacsonyabbnak bizonyult a vártnál. A bazaltokat, amelyek alattuk kellett volna feküdni, egyáltalán nem találták meg. A tudósok számára hihetetlen meglepetés volt a repedések és üregek sokasága több mint 10 kilométeres mélységben. Ezekben az üregekben a fúró ingaszerűen imbolygott, ami a függőleges tengelytől való eltérése miatt komoly munkanehezítésekhez vezetett. Az üregekben vízgőz jelenlétét rögzítették, amely nagy sebességgel mozgott oda, mintha ismeretlen szivattyúk szállítanák. Ezek a párok pontosan azokat a hangokat hozták létre, amelyek izgalomba hozták a fúrókat.
Mindenki számára teljesen váratlanul beigazolódott Alekszej Tolsztoj író hipotézise az olivinövről, amelyet a Garin mérnök hiperboloidja című regényben fogalmaztak meg. Több mint 9,5 kilométeres mélységben felfedezték mindenféle ásvány, különösen az arany valódi raktárát, amely tonnánként 78 grammnak bizonyult. Az ipari termelést egyébként 34 gramm/tonna koncentrációban végzik.
Újabb meglepetés: a vártnál másfél milliárd évvel korábban keletkezett az élet a Földön. Olyan mélységekben, ahol, ahogyan azt hitték, nem lehetett szerves anyag, 14 megkövesedett mikroorganizmusfajt találtak (e rétegek kora 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 összehasonlításakor tettek. Kiderült, hogy ezek a minták olyanok, mint két borsó egy hüvelyben. 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, sőt 15 kilométerre is lehet mélyen bemenni a Földbe. Egy ilyen kút azonban aligha képes alapvetően új ismereteket szolgáltatni 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. Túl drága ez az öröm. A modern ultramélyfúrási programok már nem olyan ambiciózusak, mint korábban, és gyakorlati célokat követnek.
Ez elsősorban az ásványok feltárása és kitermelése. Az Egyesült Államokban már általánossá válik a 6-7 kilométeres mélységből történő olaj- és gáztermelés. A jövőben Oroszország is ilyen szintről kezdi meg a szénhidrogén nyersanyagok szivattyúzását. Azonban még azok a mélyfúrások is, amelyeket most fúrnak, sok értékes információt hoznak, amelyeket a geológusok igyekeznek általánosítani, hogy teljes képet kapjanak legalább a földkéreg felszíni rétegeiről. De ami lent van, az még sokáig rejtély marad. Csak a Kolához hasonló ultramély kutakon dolgozó tudósok tudják feltárni a legmodernebb tudományos berendezések segítségével. Az ilyen kutak a jövőben egyfajta teleszkópokká válnak az emberiség számára a bolygó titokzatos alvilágába, amelyről nem tudunk többet, mint a távoli galaxisokról.
Számos tudományos és ipari munka kapcsolódik a földalatti kutak fúrásához. Az ilyen létesítmények teljes száma Oroszországban önmagában aligha számítható ki. De legendás Kola Superdeep az 1990-es évek óta felülmúlhatatlan maradt, több mint 12 kilométerre megy a Föld vastagságába! Nem gazdasági haszon miatt fúrták meg, hanem pusztán tudományos érdekből – hogy megtudják, milyen folyamatok mennek végbe a bolygó belsejében.
Kola szupermély kút. Az első fokozat fúrótornya (mélysége 7600 m), 1974
Helyenként 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 helyválasztás nem volt véletlen - itt, a Balti Pajzs területén kerülnek felszínre a legősibb sziklák, amelyek életkora hárommilliárd éves.
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 a gránit három kilométerre ereszkedik 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 olyan volt, mint egy űrverseny – a vezető országok igyekeztek megelőzni egymást. Kifejezték azt a véleményt, hogy az ásványok leggazdagabb lelőhelyei, köztük az arany is, nagy mélységben találhatók.
Az amerikaiak voltak az elsők, akik szupermély kutakat fúrtak. Az 1960-as évek elején tudósaik rájöttek, hogy a földkéreg sokkal vékonyabb az óceánok alatt. Ezért a Maui-sziget (az egyik Hawaii-sziget) környékét választották a legígéretesebb munkavégzési helynek, ahol a földköpeny körülbelül öt kilométeres mélységben található (plusz egy 4 kilométeres vízoszlop). Ám az Egyesült Államok kutatóinak mindkét próbálkozása kudarccal végződött.
A Szovjetuniónak megfelelően reagálnia kellett. 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.
térérzet
A fúrást 7263 méteres mélységig hagyományos soros berendezéssel végezték, amelyet akkoriban olaj- vagy gázkitermelésben 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. Munkájában a turbina elvét alkalmazta - amikor nem a teljes húr forog, hanem csak a fúrófej.
Minden egyes elhaladt méterrel nehezebbé vált a vezetés. 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, és 12 kilométeres mélységben egyáltalán 220 ° C volt!
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 Superdeepről fotókat és cikkeket közöltek a világ összes vezető újságjában és magazinjában, és több országban postabélyegeket adtak ki tiszteletére.
De a lényeg az, hogy egy 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 hozta a Földre 1970-ben).
A tudósok régóta azt feltételezték, hogy a Hold egykor a Föld része volt, és egy kozmikus katasztrófa következtében vált el tőle. Most már azt lehetett mondani, hogy bolygónk elszakadt része több milliárd évvel ezelőtt érintkezett a jelenlegi Kola-félsziget vidékével.
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 a Kola Superdeep munkálatait felfüggesztették. Csak 1984 szeptemberében kezdték újra. És az első indítás a legnagyobb balesethez vezetett. Úgy tűnik, az alkalmazottak elfelejtették, hogy a földalatti átjáróban folyamatosan változások mennek végbe. A kút nem bocsátja meg a munka abbahagyását – és arra kényszerít, hogy mindent elölről kezdjen.
Ennek következtében a fúrószál elszakadt, és 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. A 12 kilométeres mélységet csak hat évvel később érték el másodszor. 1990-ben elérték a maximumot - 12 262 métert.
Aztán a kút munkáját helyi léptékű meghibásodások és az országban zajló események egyaránt befolyásolták. A rendelkezésre álló technológia lehetőségei kimerültek, az állami finanszírozás meredeken csökkent. Több súlyos baleset után 1992-ben leállították a fúrást.
A Kola szupermély tudományos jelentőségét nehéz túlbecsülni. Mindenekelőtt az ezzel kapcsolatos munka megerősítette a nagy mélységben található gazdag ásványi lelőhelyekről szóló sejtést. Természetesen nemesfémeket tiszta formában nem találtak ott. De kilenc kilométernél 78 gramm/tonna aranytartalmú rétegeket fedeztek fel (aktív ipari bányászatot akkor folytatnak, ha ez a tartalom 34 gramm/tonna).
Ráadásul az ősi mélykőzetek elemzése lehetővé tette a Föld korának tisztázását – kiderült, hogy másfél milliárd évvel idősebb, mint azt általában gondolták.
Azt hitték, hogy a szupermélyen nincs és nem is lehet szerves élet, de a felszínre emelt talajmintákban, amelyek életkora hárommilliárd év volt, A megkövesedett mikroorganizmusok 14 eddig ismeretlen faját fedezték fel.
Nem sokkal a bezárás előtt, 1989-ben a Kola Superdeep ismét a nemzetközi figyelem középpontjába került. A kút igazgatója, David Huberman akadémikus hirtelen hívásokat és leveleket kapott a világ minden tájáról. Tudósokat, újságírókat, csak érdeklődő polgárokat érdekelt a kérdés: igaz-e, hogy a szupermély kútból „pokol kútja” lett?
Kiderült, hogy a finn sajtó képviselői a Kola Superdeep néhány alkalmazottjával beszélgettek. És elismerték: amikor a fúró átlépte a 12 kilométeres határt, furcsa zajok kezdtek hallani a kút mélyéről. Fúrófej helyett hőálló mikrofont eresztettek le a munkások - és segítségével emberi sikolyokra emlékeztető hangokat rögzítettek. Az egyik alkalmazott olyan verziót terjesztett elő, hogy ez a bűnösök sikoltozása a pokolban.
Mennyire igazak ezek a történetek? Mikrofont fúró helyett technikailag nehéz elhelyezni, de lehetséges. Igaz, a leszállítása több hétig is eltarthat. És aligha lehetett volna fúrás helyett érzékeny létesítményben kivitelezni. Másrészt a kút sok alkalmazottja valóban hallott furcsa hangokat, amelyek rendszeresen jöttek a mélyből. És hogy mi lehet, senki sem tudta biztosan.
Finn újságírók javaslatára a világsajtó számos cikket közölt, amelyekben azt állították, hogy a Kola Superdeep a "pokolba vezető út". Misztikus jelentőséget tulajdonítottak annak is, hogy a Szovjetunió összeomlott, amikor a fúrók a "szerencsétlen" tizenharmadik ezer métert süllyesztették.
1995-ben, amikor már molylepke volt az állomáson, érthetetlen robbanás történt a bánya mélyén - már csak azért is, mert ott nem volt mit felrobbantani. Külföldi lapok arról számoltak be, hogy egy démon kirepült a Föld belsejéből egy ember alkotta járaton keresztül a felszínre (a kiadványok tele voltak olyan címekkel, mint "Sátán megszökött a pokolból").
A kút igazgatója, David Guberman interjújában őszintén bevallotta: nem hisz a pokolban és a démonokban, de valóban érthetetlen robbanás történt, valamint hangokra emlékeztető furcsa zajok. Sőt, a robbanás után végzett felmérés 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 (a nyolcvanas években számuk meghaladta az 500-at). 2008-ban a létesítményt teljesen bezárták, és a berendezés egy részét leszerelték. A kút földi része egy 12 emeletes épület méretű, jelenleg felhagyott és fokozatosan pusztul. 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 kutat kezelte, annak helyreállítása 100 millió rubelbe kerülne.
De már nem beszélünk mélyreható tudományos munkáról: e tárgy 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, „A XX. század titkai” magazin, 2017. 5. szám
A világ legmélyebb kútjai 2015. március 18
A bolygónk belsejébe való behatolás álma, valamint az ember űrbe küldésének terve sok évszázadon át teljesen megvalósíthatatlannak 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 több száz kutak adtak választ a tudósok néhány kérdésére, de 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 egy azonos nevű kutat fúrtak Svédországban a Siljan Ring kráterben. A tudósok hipotézise szerint ezen a helyen kellett volna nem biológiai eredetű földgázlelőhelyeket találni. A fúrás eredménye csalódást okozott a befektetőknek és a tudósoknak egyaránt. Ipari méretekben szénhidrogéneket nem találtak.
Zistersdorf UT2A (Ausztria, 8553 m)
1977-ben a bécsi olaj- és gázmedence területén fúrták meg a Zistersdorf UT1A kutat, ahol több kis olajmező rejtőzött. Amikor 7544 méteres mélységben feltárhatatlan gáztartalékokat fedeztek fel, az első kút váratlanul beomlott, és az OMV-nek egy másodikat kellett fúrnia. A bányászok azonban ezúttal nem találtak mély szénhidrogénforrást.
Hauptbohrung (Németország, 9101 m)
A híres Kola-kút kitörölhetetlen benyomást tett az európai közvéleményre. Sok ország megkezdte az ultramély kút projektek előkészítését, de külön említést érdemel az 1990 és 1994 között Németországban kifejlesztett Hauptborung kút. Mindössze 9 km-t elérve a fúrási adatok és a tudományos munka nyitottsága miatt az egyik leghíresebb ultramély kúttá vált.
Badeni egység (USA, 9159 m)
A Lone Star által fúrt kút Anadarko közelében. Fejlesztése 1970-ben kezdődött és 545 napig tartott. Ez a kút összesen 1700 tonna cementet és 150 gyémántfúrót vett igénybe. 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 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 (legfeljebb 230 ° C-os) hőmérséklet miatt a munkát korlátozni kellett. Jelenleg a Kola-kút molyos.
Már meséltem ennek a kútnak a történetéről...
BD-04A (Katar, 12 289 m)
A BD-04A kutatófúrást 7 évvel ezelőtt fúrták a katari Al-Shaheen olajmezőn. Figyelemre méltó, hogy a Maersk fúróplatform rekord 36 nap alatt tudta elérni a 12 kilométeres jelet!
OP-11 (Oroszország, 12 345 m)
2011 januárját az Exxon Neftegas üzenete jellemezte, miszerint a leghosszabb kinyúlású kút fúrása a befejezéshez közeledik. Az Odoptu mezőben található OR-11 szintén rekordot állított fel a vízszintes kút hosszában - 11 475 méter. Az alagútépítők mindössze 60 nap alatt tudták befejezni a munkát.
Az Odoptu mezőben lévő OP-11 kút teljes hossza 12 345 méter (7,67 mérföld) volt, ami új világrekordot állított fel a kiterjesztett hatótávolságú (ERD) kutak fúrásában. Az OP-11 az első helyen végzett a világon az alsó furat és a fúrás vízszintes pontja közötti távolság tekintetében is - 11 475 méter (7,13 mérföld). Az ENL rekordnagyságú kutat végzett mindössze 60 nap alatt az ExxonMobil nagysebességű fúrási és TQM technológiáival, és csúcsteljesítményt ért el az OP-11 kút minden lábánál.
„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 ERD kút közül hatot fúrtak, köztük az OP-11-es kutat is a Szahalin-1 projekt részeként az ExxonMobil fúrási technológiáival. A speciálisan tervezett Yastreb fúróberendezést a projekt teljes időtartama alatt használták, és számos iparági rekordot állított fel a furathossz, a fúrási sebesség és az irányított fúrási teljesítmény tekintetében. Új rekordot is felállítottunk, miközben kiváló teljesítményt nyújtottunk a biztonság, az egészségügy és a környezetvédelem terén.”
Az Odoptu mező, a Sakhalin-1 projekt három mezőjének egyike, a tengerparton található, 5-7 mérföldre (8-11 km) a Szahalin-sziget északkeleti partjaitól. Az ERD technológia lehetővé teszi, hogy a világ egyik legnehezebben fejlődő szubarktikus régiójában sikeresen fúrjanak kutakat a partról a tengerfenék alatt, hogy elérjék a tengeri olaj- és gázlelőhelyeket a biztonság és a környezetvédelmi elvek megsértése nélkül.
P.S. És ezt írják kommentben: tim_o_fay: válasszuk szét a legyeket a szeletektől :) Hosszú kút ≠ mély. Ugyanaz a BD-04A a maga 12 289 méteres hosszúságából 10 902 m vízszintes aknával rendelkezik. http://www.democraticunderground.com/discuss/duboard.php?az=view_all&address=115x150185 A függőleges szerint mindennek van egy kilométer és egy farka. Mit jelent? Ez alacsony (viszonylag) alsó furatnyomást és hőmérsékletet, lágy formációkat (jó ROP mellett) stb. stb. OP-11 ugyanabból az operából. Nem mondom, hogy a vízszintes fúrás egyszerű (nyolcadik éve csinálom), de még mindig sokkal könnyebb, mint az ultramélyek. Bertha Rogers, SG-3 (Kola), Baden Unit és mások nagy, valódi függőleges mélységgel (szó szerinti fordítás az angolból, True Vertical Depth, TVD) – ez tényleg valami túlmutat. 1985-ben, a SOGRT ötvenedik évfordulója alkalmából az Unió minden részéről érkeztek egykori végzettek történetekkel és ajándékokkal a technikum múzeuma számára. Akkor az a megtiszteltetés ért, hogy több mint 11,5 km mélységből éreztem egy darab gránit-gneisz :)
A "világ szupermély kútjai" listáján az első helyet foglalja el. A mélyföldi kőzetek szerkezetének tanulmányozására fúrták. A bolygónkon elérhető többi kúttól eltérően ezt kizárólag kutatási szempontból fúrták, és nem hasznos erőforrások kitermelésére használták.
A kolai ultramély állomás helye
Hol található a Kola szupermély kút? RÓL RŐL A Murmanszk régióban található, Zapolyarny város közelében (tõl körülbelül 10 kilométerre). A kút elhelyezkedése valóban egyedülálló. A Kola-félsziget területén lévő területen helyezték el. Ez az a hely, ahol a Föld naponta különféle ősi sziklákat lök a felszínre.
A kút közelében található a Pechenga-Imandra-Varzuga hasadékvályú, amely egy hiba következtében keletkezett.
Kola szupermély kút: megjelenés története
A századik évforduló tiszteletére Vlagyimir Iljics Lenin születése alkalmából 1970 első felében megkezdték a kút fúrását.
1970. május 24-én, miután a geológiai expedíció jóváhagyta a kút helyét, megkezdődtek a munkálatok. Körülbelül 7000 méteres mélységig minden könnyen és gördülékenyen ment. A hétezer mérföldkő átlépése után a munka nehezebbé vált, és folyamatos összeomlások kezdődtek.
Az emelőszerkezetek folyamatos törése és a fúrófejek törése, valamint a rendszeres omlások következtében a kút falai a cementálási folyamatnak voltak kitéve. Az állandó meghibásodások miatt azonban a munka több évig folytatódott, és rendkívül lassan haladt.
1979. június 6-án a kút mélysége átlépte a 9583 méteres vonalat, megdöntve ezzel az oklahomai Bert Rogers által az Amerikai Egyesült Államok olajtermelésének világrekordját. A Kóla-kútban akkoriban mintegy tizenhat tudományos laboratórium működött folyamatosan, a fúrás folyamatát személyesen a Szovjetunió geológiai minisztere, Jevgenyij Kozlovszkij irányította.
1983-ban, amikor a Kola szupermély kút mélysége elérte a 12 066 métert, az 1984-es Nemzetközi Földtani 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. A következő oszlop megszakítása után parancs érkezett a kútfúrás leállítására és a munka befejezésére.
A Kola-kút jelenlegi állapota
2008 elején a Kola-félszigeten található ultramély kutat elhagyottnak tekintették, a berendezéseket leszerelték, és már megkezdődött a meglévő épületek és laboratóriumok bontási projektje.
2010 elején az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Földtani Intézetének igazgatója bejelentette, hogy a kút konzerválási folyamaton ment keresztül, és magától megsemmisül. Azóta a kérdés nem került szóba.
Hát mélység a mai napig
Jelenleg a Kola szupermély kút, amelynek fényképét a cikkben mutatják be az olvasónak, a bolygó egyik legnagyobb fúrási projektje. 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 ennek semmi jelentőséget. Amikor azonban az összes fúróberendezés leállt, és halálos csend honolt a kútban, szokatlan hangok hallatszottak, amelyeket maguk a munkások „a pokol bűnöseinek kiáltásának” neveztek. Mivel az ultramély kút hangjait meglehetősen szokatlannak tartották, úgy döntöttek, hogy hőálló mikrofonokkal rögzítik őket. Amikor a felvételeket hallgatták, mindenki elképedt – úgy néztek ki, mint az emberek sikolya és visítása.
A munkások néhány órával a felvételek meghallgatása után egy eddig ismeretlen eredetű erőteljes robbanás nyomait találták. A körülmények tisztázásáig ideiglenesen leállították a munkát. Néhány nap múlva azonban folytatták. Miután ismét leereszkedett a kútba, mindenki lélegzetvisszafojtva emberi kiáltásokat várt, de valóban halálos csend volt.
Amikor elkezdődött a hangok eredetének vizsgálata, elkezdtek kérdéseket feltenni arról, hogy ki mit hallott. Az elképedt és ijedt munkások igyekeztek elkerülni a válaszadást ezekre a kérdésekre, és csak a következő mondatot utasították el: „Valami furcsát hallottam...” Csak hosszú idő után, a projekt lezárása után terjesztették elő azt a verziót, hogy az ismeretlen eredetű hangok a tektonikus lemezek mozgásának hangja. Ezt a verziót idővel megcáfolták.
A titkok, amelyek a kutat burkolták
1989-ben a Kola szupermély kutat, amelynek hangjai izgatják 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 Kola-kútról. A cikk szerint a 13. felé vezető úton minden megfúrt kilométer folyamatos szerencsétlenségeket hozott az országnak. A legenda szerint 12 000 méteres mélységben a munkások emberi segélykiáltásokat kezdtek elképzelni, amelyeket ultraérzékeny mikrofonokon rögzítettek.
A 13. felé vezető úton minden újabb kilométerrel kataklizmák történtek az országban, így a Szovjetunió összeomlott a fenti úton.
Azt is megjegyezték, hogy a 14,5 ezer méteres kút fúrása után a munkások üreges "helyiségekbe" botlottak, amelyekben a hőmérséklet elérte az 1100 Celsius fokot. Miután leeresztették az egyik hőálló mikrofont az egyik ilyen lyukba, nyögést, csikorgást és sikolyt rögzítettek. Ezeket a hangokat „az alvilág hangjának” nevezték, magát a kutat pedig csak „a pokolba vezető útként” kezdték emlegetni.
A kutatócsoport azonban hamarosan megcáfolta ezt a legendát. A tudósok arról számoltak be, hogy a kút mélysége akkoriban mindössze 12 263 méter volt, a maximálisan rögzített hőmérséklet pedig 220 Celsius-fok. Csak egy tény maradt megcáfolhatatlan, aminek köszönhetően a Kola szupermély kút olyan kétes hírnévvel rendelkezik - hangzik.
Interjú a Kola Superdeep Well egyik dolgozójával
David Mironovich Huberman a Kóla-kút legendájának cáfolatának szentelt egyik interjúban ezt mondta: „Amikor kérdeznek a legenda valódiságáról és az ott talált démon létezéséről, azt válaszolom, hogy ez teljes. ostobaság. De őszintén szólva nem tagadhatom, hogy valami természetfelettivel találkoztunk. Eleinte ismeretlen eredetű hangok kezdtek el zavarni minket, majd robbanás történt. Amikor néhány nappal később belenéztünk 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 jelentős előrelépésnek nevezhető a fúrás terén. Új módszereket és fúrási típusokat fejlesztettek ki. Ezenkívül a kolai szupermély kúthoz személyesen készítettek fúrási és tudományos berendezéseket, amelyeket ma is használnak.
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 cáfoltak (köztük a föld bazaltrétegére vonatkozókat is).
Ultramély kutak száma a világon
Összesen körülbelül 25 ultramély kút található a bolygón.
Legtöbbjük a volt Szovjetunió területén található, de körülbelül 8 található szerte a világon.
Szupermély kutak a volt Szovjetunió területén
A Szovjetunió területén hatalmas számú szupermély kút volt jelen, de a következőket kell különösen kiemelni:
- Muruntau jól. A mélységben a kút mindössze 3 ezer métert ér el. Az Üzbég Köztársaságban, Muruntau kis faluban található. A kút fúrása 1984-ben kezdődött és még nem fejeződött be.
- Krivoy Rog jól. Mélysége mindössze 5383 métert ér el a 12 ezer megfogant közül. 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 város közelében. A szoftveren végzett munka 20 évig tartott, 1985-től 2005-ig.
- 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 fúrási év és a kút helye teljesen megegyezik a Biizhalskaya kútéval.
- Timan-Pechora jól. Mélysége eléri a 6904 métert. A Komi Köztársaságban található. Pontosabban a Vuktyl régióban. A szoftveren végzett 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.
- Sevcsenko 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.
- En-Yakhinskaya kút. Mélysége körülbelül 8250 méter. Az egyetlen kút, amely túllépte a fúrási tervet (eredetileg 6000 volt). Nyugat-Szibéria területén található, Novy Urengoy város 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.
Világszerte található ultramély kutak
Más országok területén is számos szupermély kút található, amelyeket nem lehet figyelmen kívül hagyni:
- Svédország. Silyan gyűrű 6800 méter mélységgel.
- Kazahsztán. Tasym délkeleti 7050 méteres mélységgel.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. A Bighorn 7583 méter mély.
- Ausztria. Zisterdorf 8553 méteres mélységgel.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. Egyetem, melynek mélysége 8686 méter.
- Németország. KTB-Oberpfalz 9101 méteres mélységgel.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. Beydat-Unit 9159 méter mélységgel.
- EGYESÜLT ÁLLAMOK. Bertha Rogers 9583 méteres mélységben.
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 olajkút döntötte meg, amely 12 345 méteres mélységet ér el.
- 2013 júniusában a rekordot a Csavinszkoje mező kútja döntötte meg, melynek mélysége 12 700 méter volt.
A Kola szupermély kút rejtélyeit azonban a mai napig nem tárták fel és nem magyarázták meg. A fúrása során jelenlévő hangokat illetően a mai napig új elméletek születtek. Ki tudja, talán ez tényleg egy erőszakos emberi fantázia gyümölcse? Nos, akkor minek annyi szemtanú? Talán hamarosan lesz olyan ember, aki tudományos magyarázatot ad a történésekre, vagy talán a kút legenda marad, amit még sok évszázadon át elmesélnek...
Mára az emberiség tudományos kutatása elérte a Naprendszer határait: űrhajókat szálltunk le a bolygókra, azok műholdaira, aszteroidákra, üstökösökre, küldetést küldtünk a Kuiper-övbe és átléptük a heliopauza határát. A teleszkópok segítségével olyan eseményeket látunk, amelyek 13 milliárd éve történtek – amikor a világegyetem 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 vagy SG-3. 1990-ben a mélysége elérte a 12 kilométer 262 métert. Ha összehasonlítjuk ezt az adatot bolygónk sugarával, akkor kiderül, hogy ez a Föld középpontjához vezető út mindössze 0,2 százaléka. De még ez is elégnek bizonyult ahhoz, hogy megfordítsa a földkéreg szerkezetére vonatkozó elképzeléseket.
Ha egy kutat aknának képzelünk el, amelyen keresztül lifttel le lehet menni a föld mélyébe, vagy legalább pár kilométerre, akkor ez egyáltalán nem így van. Annak a fúrószerszámnak az átmérője, amellyel a mérnökök a kutat létrehozták, 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 elrendezés
De ez a bemutató leegyszerűsödik. A fúrás során több baleset is történt a kútnál - a fúrófüzér egy része a föld alá került, anélkül, hogy kitermelhető lett volna. Ezért többször is újraindították a kutat, hét és kilenc kilométeres jelekből. Négy nagyobb ága van és körülbelül egy tucat kisebb. 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 különböző mélységekben a kőzetek eltérő mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, a fúró a munka során kevésbé sűrű területekre 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 a szájhoz van csavarozva. A rajta lévő felirat hibával készült, a helyes mélység 12 262 méter.
Hogyan fúrtak egy mély kutat?
Először is meg kell jegyezni, hogy az SG-3 eredetileg kifejezetten tudományos célokra készült. A kutatók úgy döntöttek, hogy olyan helyet fúrnak meg, ahol ősi sziklák kerültek a föld felszínére - akár hárommilliárd évesek is. A feltárás egyik érve az volt, hogy az olajtermelés során jól tanulmányozták a fiatal üledékes kőzeteket, és még senki sem fúrt mélyen az ősi rétegekbe. Emellett nagy réz-nikkel lelőhelyek is voltak, amelyek feltárása hasznos adalék lehet a kút tudományos küldetéséhez.
A fúrás 1970-ben kezdődött. A kút első részét egy Uralmash-4E soros fúrógéppel fúrták - általában olajkutak fúrására használták. A beépítés módosítása 7 kilométer 263 méteres 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 Superdeephez tervezték: az ilyen nagy mélységben végzett fúráshoz komoly felszerelés- és anyagfinomításra 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 vízsugár hajtott. Lehetővé tették a kőzúzószerszám elforgatását a teljes oszloptól elkülönítve.
Azok a bitek, amelyekkel a gránitba vágott fúrószál futurisztikus részletekkel asszociációkat idéznek elő a robotból - több pörgő tüskés tárcsa csatlakozik felülről a turbinához. Egy ilyen fúró mindössze négy órányi munkához volt elég - ez nagyjából 7-10 méteres átjárásnak felel meg, ami után a teljes fúrószálat fel kell emelni, szétszerelni, majd ismét leengedni. Maguk az állandó le- és felemelkedések akár 8 órát is igénybe vettek.
Még a Kola Superdeep oszlopának csöveinek is szokatlan csöveket kellett használniuk. Mélységben a hőmérséklet és a nyomás fokozatosan növekszik, és ahogy a mérnökök mondják, 150-160 fok feletti hőmérsékleten a soros csövek acélja meglágyul, és rosszabbul tartja a többtonnás terhelést - emiatt a veszélyes deformációk és a csőtörés valószínűsége oszlop 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 tervezett anyagok sem tudták ellenállni a fúrási körülményeknek. Az első hét kilométeres szakasz után csaknem tíz évre és több mint 50 kilométernyi csőre volt szükség a további 12 ezer méteres fúráshoz. 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 a zsinór többször elszakadt, és mivel nem tudták visszaemelni, a mérnökök kénytelenek voltak bebetonozni a kútágat, és ismét átmenni a kútfúváson, így évek munkáját elpazarolták.
Az egyik ilyen súlyos baleset arra kényszerítette a fúrókat 1984-ben, hogy lebetonozzanak egy kútágat, amely elérte a 12 066 méteres mélységet. A fúrást a 7 kilométeres jelről újra kellett 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 az objektumot.
A baleset szemtanúi szerint a munka folytatása után az oszlop kilenc méterrel lejjebb fúrt egy kutat. Négy óra fúrás után a munkások felkészültek az oszlop visszaemelésére, de az "nem ment". A fúrók úgy döntöttek, hogy a cső valahol "ragadt" a kút falához, és növelték az emelőerőt. A munkaterhelés drasztikusan csökkent. Fokozatosan 33 méteres gyertyákká bontva a zsinórt a munkások a következő, egyenetlen alsó éllel végződő szegmenshez értek: a kútban maradt a turbófúró és további öt kilométernyi cső, nem tudták felemelni.
A fúróknak csak 1990-re sikerült újra elérniük a 12 kilométeres határt, egyúttal a merülési rekordot is felállították - 12 262 métert. Aztán történt egy új baleset, és 1994 óta a kút munkálatai leálltak.
Az ultramély tudományos küldetése
Szeizmikus tesztek mintája az SG-3-on
"Kola superdeep" a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, "Nedra" kiadó, 1984
A kutat számos geológiai és geofizikai módszerrel vizsgálták, 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, ahol a szikla behatol.
De még ezzel a látszólag egyszerű technikával (kivéve, hogy ezt a magot sok kilométer mélyről kellett kiemelni) nehézségek adódtak. A fúrófolyadék miatt - ugyanaz, amely a fúrót mozgásba hozta - a mag folyadékkal telítődött, és megváltoztatta a tulajdonságait. Ezenkívül a mélységben és a föld felszínén nagyon eltérőek a körülmények - a minták megrepedtek a nyomáskülönbségtől.
Különböző mélységekben a maghozam nagyon eltérő volt. Ha egy 100 méteres szegmenstől öt kilométerre 30 centiméteres maggal lehetett számolni, akkor több mint kilenc kilométeres mélységben a kőzetoszlop helyett a geológusok egy sor alátétet kaptak sűrű kőzetből.
Mikrofelvétel a 8028 méteres mélységből emelt sziklákról
"Kola superdeep" a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, "Nedra" kiadó, 1984
A kútból kiemelt anyag tanulmányozása több fontos következtetésre 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 ezek sem találkoztak a 12 kilométeres határnál. Ám a bazalt helyett a geológusok olyan kőzeteket fedeztek fel, amelyekben sok repedés és alacsony sűrűség volt, amire sok kilométeres mélységből 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 bányászatra alkalmas réz-nikkelércek horizontját találták. 9,5 kilométeres mélységben pedig az arany geokémiai anomáliájának egy rétegét fedezték fel - mikrométeres natív aranyszemcsék voltak jelen a kőzetben. A koncentráció elérte a gramm/tonna kőzetet. Nem valószínű azonban, hogy az ilyen mélységből való bányászat valaha is nyereséges lesz. De az aranytartalmú réteg létezése és tulajdonságai lehetővé tették az ásványok evolúciós modelljei - a petrogenezis - tisztázását.
Külön kell beszélni a hőmérsékleti gradiensek és a sugárzás vizsgálatáról. Az ilyen kísérletekhez furatos műszereket használnak, amelyeket huzalkábelekre engednek le. A nagy probléma a földi berendezésekkel való szinkronizálásuk, valamint a nagy mélységben való működés biztosítása volt. Nehézségek adódtak például azzal, hogy a 12 kilométeres kábelek körülbelül 20 méterrel megnyúltak, ami nagymértékben csökkentheti az adatok pontosságát. Ennek elkerülése érdekében a geofizikusoknak új módszereket kellett kidolgozniuk a távolságok megjelölésére.
A legtöbb kereskedelmi eszközt 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 tervezett 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 kisebb 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 Superdeep kútról kiderült, hogy eltér a többi kúttól - 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 ezen a területen a földkéreg alapja körülbelül 40 kilométerre található a föld alatt. Ezért, még ha az SG-3 elérte is a tervezett 15 kilométeres határt, akkor sem értük volna el a köpenyt.
Ilyen ambiciózus feladatot tűztek ki az amerikai tudósok a Mohol-projekt kidolgozásakor. A geológusok azt tervezték, hogy elérjék Mohorovichich határát - egy földalatti területet, ahol élesen megváltozik a hanghullámok terjedési sebessége. Úgy gondolják, hogy a kéreg és a köpeny közötti határhoz kapcsolódik. 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 munkát. Az első tesztek az 1960-as években lehetővé tették a geológusok számára, hogy mindössze 183 méteres lyukakat fúrjanak.
A közelmúltban tervek születtek a mélytengeri fúrási projekt újraélesztésére a JOIDES Resolution kutatófúróhajó segítségével. Új célként a geológusok egy pontot választottak az Indiai-óceánon, nem messze Afrikától. A Mohorovichic határ mélysége ott mindössze 2,5 kilométer. 2015 decemberében és 2016 januárjában a geológusoknak sikerült 789 méter mélységű kutat fúrniuk - ez az ötödik legnagyobb a víz alatti kutak világában. 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 adat az űrutazás léptékéhez képest. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a Naprendszer határa nem haladja meg a Neptunusz pályáját (de még csak a Kuiper-övet sem). A Nap gravitációja a csillagtól két fényévnyi távolságig érvényesül a csillaggal szemben. Ha tehát mindent alaposan kiszámol, kiderül, hogy a Voyager 2 is csak a rendszerünk peremére vezető út tized százalékát repült.
Ezért ne idegesítsen, milyen keveset ismerjük saját bolygónk "belsejét". A geológusoknak saját teleszkópjaik – szeizmikus kutatások – és saját ambiciózus terveik vannak a belek meghódítására. És ha a csillagászoknak már sikerült megérinteni a naprendszerben található égitestek egy szilárd részét, akkor a geológusok még várják a legérdekesebb dolgokat.
Vlagyimir Koroljov
