Fântână superadâncă din Peninsula Kola: istorie și secrete. Misterele Superadâncului Kola

Cea mai mare mină din lume din îndepărtata Peninsula Kola din nordul Rusiei. Pe fundalul ruinelor ruginite ale unei stații de cercetare abandonate, cea mai adâncă gaură din lume se deschide.

Acum închisă și sigilată cu o placă de metal sudată, Kola Superdeep Borehole este rămășița unui joc de noroc uitat în mare măsură al rasei umane, îndreptat nu către stele, ci spre adâncurile Pământului.
Au circulat zvonuri că o fântână adâncă a ajuns în iad: din abis se auzeau țipete și gemete de oameni – de parcă acesta ar fi fost motivul închiderii stației și fântânii. De fapt, motivul a fost altul.

Orașul Mirny este cunoscut pentru cea mai mare mină din lume: o fântână adâncă din Peninsula Kola este cea mai mare gaură artificială din lume. 1722 m - adâncime, atât de adânc încât toate zborurile deasupra lui au fost interzise, ​​deoarece prea multe elicoptere s-au prăbușit din cauza aspirației în gaură.

Aici a fost găsită cea mai adâncă gaură forată în numele științei - dovezi ale perioadei precambriene de viață. Rasa umană știe despre galaxiile îndepărtate, dar știe puțin despre ceea ce se află sub picioarele lor. Desigur, proiectul a produs o cantitate imensă de date geologice, dintre care majoritatea au arătat cât de puține știm despre planeta noastră.

SUA și URSS au luptat pentru supremația explorării spațiului în cursa spațială, o altă competiție a fost între cei mai mari foratori ai celor două țări: „Proiectul Mohole” american de pe coasta Pacificului Mexicului — a fost avortat în 1966 din lipsă de finanțare; Councils, un proiect al Consiliului Științific Interdepartamental pentru Studiul Interiorului Pământului și Forajelor Ultra-Adânci, din 1970 până în 1994 pe Peninsula Kola. Studiul Pământului se limitează la observații la sol și studii seismice, dar forajul Kola a oferit o privire directă asupra structurii scoarței terestre.

Kola Super Deep Well forat to Hell

Forajul de la Kola nu a întâlnit niciodată un strat de bazalt. În schimb, roca de granit era dincolo de al doisprezecelea kilometru. În mod surprinzător, stâncile de mulți kilometri sunt saturate cu apă. Anterior, se credea că apa liberă nu ar trebui să existe la atât de mari adâncimi.

Dar cea mai intrigantă descoperire este descoperirea activității biologice în roci care au mai mult de două miliarde de ani. Cea mai frapantă dovadă a vieții provine din fosilele microscopice: rămășițele conservate a douăzeci și patru de specii de plante marine unicelulare, altfel cunoscute sub numele de plancton.

În mod normal, fosilele pot fi găsite în roci de calcar și depozite de silice, dar aceste „microfosile” au fost încapsulate în compuși organici care au rămas surprinzător de intacți în ciuda presiunilor și temperaturilor extreme ale mediului.

Forajul Kola a fost forțat să se oprească din cauza temperaturilor neașteptat de ridicate întâlnite. În timp ce gradientul de temperatură în intestinele pământului. La o adâncime de aproximativ 10.000 de picioare, temperatura a crescut într-un ritm rapid, ajungând la 180°C (sau 356°F) în partea de jos a găurii, spre deosebire de 100°C (212°F). De asemenea, neașteptată a fost scăderea densității rocii.
Dincolo de acest punct, rocile aveau porozitate și permeabilitate mai mari: în combinație cu temperaturile ridicate, au început să se comporte ca plasticul. Acesta este motivul pentru care forarea a devenit practic imposibilă.

Un depozit de probe de miez poate fi găsit în orașul miner de nichel Zapolyarny, la aproximativ zece kilometri sud de gaură. Cu misiunea sa ambițioasă și contribuția la geologie și biologie, fântâna superadâncă Kola rămâne cea mai importantă relicvă a științei sovietice.

Astăzi, cercetarea științifică a omenirii a ajuns la granițele sistemului solar: am aterizat nave spațiale pe planete, sateliții lor, asteroizi, comete, am trimis misiuni în centura Kuiper și am trecut granița heliopauzei. Cu ajutorul telescoapelor, vedem evenimente care au avut loc acum 13 miliarde de ani - când universul avea doar câteva sute de milioane de ani. În acest context, este interesant să evaluăm cât de bine ne cunoaștem Pământul. Cea mai bună modalitate de a-i afla structura internă este să forați un puț: cu cât mai adânc, cu atât mai bine. Cea mai adâncă fântână de pe Pământ este Kola Superdeep, sau SG-3. În 1990, adâncimea sa a ajuns la 12 kilometri 262 de metri. Dacă comparăm această cifră cu raza planetei noastre, se dovedește că aceasta este doar 0,2% din drumul până la centrul Pământului. Dar chiar și acest lucru s-a dovedit a fi suficient pentru a transforma ideile despre structura scoarței terestre.

Dacă vă imaginați o fântână ca un puț prin care puteți coborî cu liftul în chiar măruntaiele pământului, sau cel puțin câțiva kilometri, atunci nu este deloc așa. Diametrul instrumentului de foraj cu care inginerii au creat puțul a fost de numai 21,4 centimetri. Secțiunea superioară de doi kilometri a puțului este puțin mai largă - a fost extinsă la 39,4 centimetri, dar totuși nu există nicio modalitate ca o persoană să ajungă acolo. Pentru a ne imagina proporțiile fântânii, cea mai bună analogie ar fi un ac de cusut de 57 de metri cu un diametru de 1 milimetru, puțin mai gros la un capăt.

Ei bine aspectul

Dar această prezentare va fi simplificată. În timpul forajului, la sondă s-au produs mai multe accidente - o parte din garnitura de foraj a ajuns în subteran fără posibilitatea extragerii acesteia. Prin urmare, de mai multe ori puțul a fost reluat, de la semnele de șapte și nouă kilometri. Există patru ramuri majore și aproximativ o duzină mai mici. Ramurile principale au adâncimi maxime diferite: două dintre ele trec marcajul a 12 kilometri, încă două nu ajung la el cu doar 200-400 de metri. Rețineți că adâncimea șanțului Marianei este cu un kilometru mai mică - 10.994 de metri față de nivelul mării.

Proiecții orizontale (stânga) și verticale ale traiectoriilor SG-3

Yu.N. Yakovlev și colab. / Buletinul Centrului Științific Kola al Academiei Ruse de Științe, 2014

Mai mult, ar fi o greșeală să percepi puțul ca pe un plumb. Datorită faptului că la diferite adâncimi rocile au proprietăți mecanice diferite, burghiul în timpul lucrului a deviat către zone mai puțin dense. Prin urmare, la scară largă, profilul Kola Superdeep arată ca un fir ușor curbat cu mai multe ramuri.

Apropiindu-ne astăzi de fântână, vom vedea doar partea superioară - o trapă de metal înșurubată la gură cu douăsprezece șuruburi masive. Inscripția de pe ea a fost făcută cu o greșeală, adâncimea corectă este de 12.262 de metri.

Cum a fost forat un puț adânc?

Pentru început, trebuie remarcat faptul că SG-3 a fost inițial conceput special pentru scopuri științifice. Cercetătorii au ales să foreze un loc în care roci străvechi au apărut la suprafața pământului - vechi de până la trei miliarde de ani. Unul dintre argumentele explorării a fost că rocile sedimentare tinere au fost bine studiate în timpul producției de petrol și nimeni nu a forat încă adânc în straturile antice. În plus, existau și zăcăminte mari de cupru-nichel, a căror explorare ar fi un plus util misiunii științifice a puțului.

Forajul a început în 1970. Prima parte a puțului a fost forată cu o instalație în serie Uralmash-4E - era de obicei folosită pentru forarea puțurilor de petrol. Modificarea instalației a făcut posibilă atingerea unei adâncimi de 7 kilometri 263 de metri. A durat patru ani. Apoi instalația a fost schimbată în „Uralmash-15000”, numită după adâncimea planificată a puțului - 15 kilometri. Noua instalație de foraj a fost concepută special pentru Kola Superdeep: forarea la adâncimi atât de mari a necesitat o rafinare serioasă a echipamentelor și a materialelor. De exemplu, greutatea șirului de foraj singur la o adâncime de 15 kilometri a ajuns la 200 de tone. Instalația în sine ar putea ridica sarcini de până la 400 de tone.

Garnitura de foraj este formată din țevi conectate între ele. Cu ajutorul acestuia, inginerii coboară instrumentul de foraj pe fundul puțului și, de asemenea, asigură funcționarea acestuia. La capatul coloanei au fost montate turboforatoare speciale de 46 de metri, actionate de un curent de apa de la suprafata. Au făcut posibilă rotirea instrumentului de zdrobire a pietrei separat de întreaga coloană.

Bucățile cu care șirul de foraj tăiat în granit evocă asocieri cu detalii futuriste de la robot - mai multe discuri cu vârfuri care se rotesc conectate la turbină de sus. Un astfel de bit a fost suficient pentru doar patru ore de lucru - aceasta corespunde aproximativ unui pasaj de 7-10 metri, după care întregul șir de foraj trebuie ridicat, dezasamblat și apoi coborât din nou. Coborârile și ascensiunile constante au durat până la 8 ore.

Chiar și țevile pentru coloana din Kola Superdeep au trebuit să folosească unele neobișnuite. La adâncime, temperatura și presiunea cresc treptat și, după cum spun inginerii, la temperaturi de peste 150-160 de grade, oțelul țevilor în serie se înmoaie și ține mai rău sarcinile de mai multe tone - din această cauză, probabilitatea deformațiilor periculoase și ruperii coloana crește. Prin urmare, dezvoltatorii au ales aliaje de aluminiu mai ușoare și rezistente la căldură. Fiecare dintre țevi avea o lungime de aproximativ 33 de metri și un diametru de aproximativ 20 de centimetri - puțin mai îngust decât fântâna în sine.

Cu toate acestea, nici măcar materialele special concepute nu au putut rezista la condițiile de foraj. După prima secțiune de șapte kilometri, a fost nevoie de aproape zece ani și de peste 50 de kilometri de țevi pentru a foraj în continuare până la pragul de 12.000 de metri. Inginerii s-au confruntat cu faptul că sub șapte kilometri rocile au devenit mai puțin dense și s-au fracturat - vâscoase pentru burghiu. În plus, sonda în sine și-a distorsionat forma și a devenit eliptică. Drept urmare, sfoara s-a rupt de mai multe ori și, neputând să o ridice înapoi, inginerii au fost nevoiți să betoneze ramura sondei și să treacă din nou prin sondă, irosind ani de muncă.

Unul dintre aceste accidente majore i-a forțat pe foratori în 1984 să betoneze o ramură de sondă care a atins o adâncime de 12.066 de metri. Forajul a trebuit reluat de la marcajul de 7 kilometri. Aceasta a fost precedată de o pauză în lucrul cu fântâna - în acel moment, existența SG-3 a fost desecretizată, iar la Moscova a avut loc congresul geologic internațional Geoexpo, ai cărui delegați au vizitat obiectul.

Potrivit martorilor oculari ai accidentului, după reluarea lucrărilor, coloana a forat o sondă la nouă metri mai jos. După patru ore de foraj, muncitorii s-au pregătit să ridice coloana înapoi, dar aceasta „nu a mers”. Forătorii au decis că țeava undeva „s-a lipit” de pereții puțului și au crescut puterea de ridicare. Volumul de muncă a fost redus drastic. Demontând treptat sfoara în lumânări de 33 de metri, muncitorii au ajuns la următorul segment, terminând cu o margine inferioară neuniformă: turboforamatorul și încă cinci kilometri de țevi au rămas în puț, nu au putut fi ridicate.

Foratorii au reușit să atingă din nou marcajul de 12 kilometri abia în 1990, în același timp, recordul de scufundare a fost stabilit - 12.262 de metri. Apoi a avut loc un nou accident, iar din 1994, lucrările la fântână au fost oprite.

Misiunea științifică a ultra-adâncului

Model de teste seismice pe SG-3

„Kola superdeep” Ministerul Geologiei al URSS, editura „Nedra”, 1984

Fântâna a fost investigată printr-o întreagă gamă de metode geologice și geofizice, de la colectarea miezului (o coloană de roci corespunzătoare adâncimii date) și terminând cu măsurători de radiații și seismologice. De exemplu, miezul a fost luat folosind receptori de miez cu burghie speciale - arată ca țevi cu margini zimțate. În centrul acestor conducte există găuri de 6-7 centimetri în care intră stânca.

Dar chiar și cu această tehnică aparent simplă (cu excepția necesității de a ridica acest nucleu de la mulți kilometri adâncime), au apărut dificultăți. Datorită fluidului de foraj - același care a pus în mișcare burghiul - miezul a fost saturat cu lichid și și-a schimbat proprietățile. În plus, condițiile în profunzime și pe suprafața pământului sunt foarte diferite - probele s-au crăpat din diferența de presiune.

La diferite adâncimi, randamentul miezului a fost foarte diferit. Dacă la cinci kilometri de un segment de 100 de metri era posibil să se bazeze pe 30 de centimetri de miez, atunci la adâncimi de peste nouă kilometri, în loc de o coloană de roci, geologii au primit un set de șaibe din rocă densă.

Micrografie de roci ridicate de la o adâncime de 8028 metri

„Kola superdeep” Ministerul Geologiei al URSS, editura „Nedra”, 1984

Studiile materialului ridicat din fântână au condus la câteva concluzii importante. În primul rând, structura scoarței terestre nu poate fi simplificată la o compoziție de mai multe straturi. Acest lucru a fost indicat anterior de datele seismologice - geofizicienii au văzut valuri care păreau să fie reflectate dintr-o graniță netedă. Studiile la SG-3 au arătat că o astfel de vizibilitate poate apărea și cu o distribuție complexă a rocilor.

Această presupunere a afectat proiectarea puțului - oamenii de știință se așteptau ca la o adâncime de șapte kilometri puțul să intre în roci de bazalt, dar nici nu s-au întâlnit la marcajul de 12 kilometri. Dar, în loc de bazalt, geologii au descoperit roci care aveau un număr mare de fisuri și densitate redusă, la care nu se putea aștepta deloc de la mulți kilometri de adâncime. Mai mult, în fisuri au fost găsite urme de apă subterană - chiar s-a sugerat că acestea s-au format printr-o reacție directă a oxigenului și hidrogenului în grosimea Pământului.

Printre rezultatele științifice au fost și cele aplicate - de exemplu, la adâncimi mici, geologii au găsit un orizont de minereuri de cupru-nichel potrivite pentru minerit. Și la o adâncime de 9,5 kilometri, a fost descoperit un strat de anomalie geochimică a aurului - granule micrometrice de aur nativ au fost prezente în rocă. Concentrațiile au ajuns la grame pe tonă de rocă. Cu toate acestea, este puțin probabil ca mineritul de la o asemenea adâncime să fie vreodată profitabil. Dar însăși existența și proprietățile stratului purtător de aur au făcut posibilă clarificarea modelelor de evoluție a mineralelor - petrogeneza.

Separat, este necesar să vorbim despre studiile gradienților de temperatură și radiațiilor. Pentru astfel de experimente se folosesc instrumente de fund, care sunt coborâte pe cabluri de sârmă. Marea problemă a fost asigurarea sincronizării acestora cu echipamentele de la sol, precum și asigurarea funcționării la adâncimi mari. De exemplu, au apărut dificultăți cu faptul că cablurile, cu o lungime de 12 kilometri, au fost întinse cu aproximativ 20 de metri, ceea ce ar putea reduce foarte mult acuratețea datelor. Pentru a evita acest lucru, geofizicienii au fost nevoiți să creeze noi metode de marcare a distanțelor.

Majoritatea instrumentelor comerciale nu au fost concepute pentru a funcționa în condițiile dure ale nivelurilor inferioare ale puțului. Prin urmare, pentru cercetarea la mare adâncime, oamenii de știință au folosit echipamente concepute special pentru Kola Superdeep.

Cel mai important rezultat al cercetării geotermale sunt gradienții de temperatură mult mai mari decât se aștepta să fie observați. Aproape de suprafață, rata de creștere a temperaturii a fost de 11 grade pe kilometru, la o adâncime de doi kilometri - 14 grade pe kilometru. În intervalul de la 2,2 la 7,5 kilometri, temperatura a crescut cu o viteză apropiată de 24 de grade pe kilometru, deși modelele existente au prezis o valoare de o ori și jumătate mai mică. Drept urmare, deja la o adâncime de cinci kilometri, instrumentele au înregistrat o temperatură de 70 de grade Celsius, iar cu 12 kilometri această valoare a ajuns la 220 de grade Celsius.

Fântâna Kola Superdeep s-a dovedit a fi diferită de alte fântâni - de exemplu, la analiza degajării de căldură a rocilor scutului cristalin ucrainean și a batoliților din Sierra Nevada, geologii au arătat că eliberarea de căldură scade odată cu adâncimea. În SG-3, dimpotrivă, a crescut. Mai mult, măsurătorile au arătat că principala sursă de căldură, care asigură 45-55 la sută din fluxul de căldură, este dezintegrarea elementelor radioactive.

În ciuda faptului că adâncimea fântânii pare colosală, nu atinge nici măcar o treime din grosimea scoarței terestre din Scutul Baltic. Geologii estimează că baza scoarței terestre din această zonă se află la aproximativ 40 de kilometri sub pământ. Prin urmare, chiar dacă SG-3 ar fi atins limita planificată de 15 kilometri, tot nu am fi ajuns la manta.

O sarcină atât de ambițioasă a fost stabilită de oamenii de știință americani la dezvoltarea proiectului Mohol. Geologii au planificat să ajungă la granița Mohorovichich - o zonă subterană în care există o schimbare bruscă a vitezei de propagare a undelor sonore. Se crede că are legătură cu granița dintre crustă și manta. Este de remarcat faptul că foratorii au ales fundul oceanului de lângă insula Guadalupe ca loc pentru fântână - distanța până la graniță era de doar câțiva kilometri. Cu toate acestea, adâncimea oceanului în sine a ajuns aici la 3,5 kilometri, ceea ce a complicat semnificativ lucrările de foraj. Primele teste din anii 1960 au permis geologilor să foreze găuri de doar 183 de metri.

Recent s-au făcut planuri pentru a reînvia proiectul de foraj în adâncime cu ajutorul navei de foraj de explorare JOIDES Resolution. Ca nou obiectiv, geologii au ales un punct din Oceanul Indian, nu departe de Africa. Adâncimea graniței Mohorovichic acolo este de numai aproximativ 2,5 kilometri. În decembrie 2015 - ianuarie 2016, geologii au reușit să foreze o sondă cu o adâncime de 789 de metri - a cincea ca mărime din lume a puțurilor subacvatice. Dar această valoare este doar jumătate din ceea ce era necesar la prima etapă. Cu toate acestea, echipa plănuiește să se întoarcă și să finalizeze ceea ce a început.

***

0,2% din drumul către centrul Pământului nu este o cifră atât de impresionantă în comparație cu scara călătoriilor în spațiu. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că granița sistemului solar nu trece de-a lungul orbitei lui Neptun (sau chiar a centurii Kuiper). Gravitația Soarelui predomină asupra celei stelare până la distanțe de doi ani lumină de stea. Deci, dacă calculezi totul cu atenție, se dovedește că și Voyager 2 a zburat doar o zecime dintr-un procent din calea către periferia sistemului nostru.

Prin urmare, nu vă supărați cât de puțin cunoaștem „interiorul” propriei noastre planete. Geologii au propriile telescoape - cercetare seismică - și propriile lor planuri ambițioase de a cuceri intestinele. Și dacă astronomii au reușit deja să atingă o parte solidă a corpurilor cerești din sistemul solar, atunci geologii au cele mai interesante lucruri de până acum.

Vladimir Korolev

La o adâncime de 410-660 de kilometri sub suprafața Pământului, oceanul perioadei arheice. Astfel de descoperiri nu ar fi fost posibile fără metodele de foraj ultra-profund dezvoltate și utilizate în Uniunea Sovietică. Unul dintre artefactele acelor vremuri este fântâna super-profundă Kola (SG-3), care, chiar și la 24 de ani de la încetarea forajului, rămâne cea mai adâncă din lume. De ce a fost forat și ce descoperiri a ajutat să facă, spune Lenta.ru.

Pionierii forajelor ultra-profunde au fost americanii. Adevărat, în imensitatea oceanului: într-un proiect pilot, au implicat nava Glomar Challenger, proiectată tocmai în acest scop. Între timp, baza teoretică corespunzătoare a fost dezvoltată activ în Uniunea Sovietică.

În mai 1970, în nordul regiunii Murmansk, la 10 kilometri de orașul Zapolyarny, au început forajul puțului superadânc Kola. După cum era de așteptat, acest lucru a fost programat să coincidă cu centenarul nașterii lui Lenin. Spre deosebire de alte sonde ultra-adânci, SG-3 a fost forat exclusiv în scopuri științifice și chiar a organizat o expediție specială de explorare.

Locul de foraj a fost unic: pe Scutul Baltic din regiunea peninsulei Kola ies la suprafață rocile antice. Multe dintre ele au trei miliarde de ani (planeta noastră însăși are 4,5 miliarde de ani). În plus, aici jgheabul rupturii Pechenga-Imandra-Varzug este o structură asemănătoare cupei presată în roci antice, a cărei origine este explicată printr-o falie adâncă.

Oamenii de știință au avut nevoie de patru ani pentru a fora un puț la o adâncime de 7263 de metri. Până acum nu s-a făcut nimic neobișnuit: s-a folosit aceeași instalație ca și la extracția petrolului și gazelor. Apoi puțul a stat inactiv un an întreg: instalația a fost modificată pentru forarea cu turbină. După modernizare, a fost posibil să forați aproximativ 60 de metri pe lună.

O adâncime de șapte kilometri a adus surprize: alternanța stâncilor dure și nu foarte dense. Accidentele au devenit mai dese, iar în puțul de sondă au apărut multe caverne. Forajul a continuat până în 1983, când adâncimea SG-3 a ajuns la 12 kilometri. După aceea, oamenii de știință au adunat o mare conferință și au vorbit despre succesele lor.

Cu toate acestea, din cauza manipulării neglijente a forajului, în mină a rămas o secțiune de cinci kilometri. Timp de câteva luni au încercat să-l obțină, dar nu au reușit. S-a decis să se reia forajul de la o adâncime de șapte kilometri. Datorită complexității operațiunii, nu numai arborele principal a fost forat, ci și patru suplimentari. A fost nevoie de șase ani pentru a restaura metrii pierduți: în 1990, fântâna a atins o adâncime de 12.262 de metri, devenind cea mai adâncă din lume.

Doi ani mai târziu, forajul a fost oprit, ulterior fântâna a fost oprită, dar de fapt a fost abandonată.

Cu toate acestea, multe descoperiri au fost făcute la fântâna superadâncă Kola. Inginerii au creat un întreg sistem de foraj ultra-profund. Dificultatea nu a fost doar în profunzime, ci și în temperaturile ridicate (până la 200 de grade Celsius) din cauza intensității muncii burghiilor.

Oamenii de știință nu numai că s-au mutat adânc în Pământ, dar au ridicat și mostre de rocă și miezuri pentru analiză. Apropo, ei au studiat solul lunar și au aflat că compoziția acestuia corespunde aproape în totalitate cu rocile extrase din fântâna Kola de la o adâncime de aproximativ trei kilometri.

La o adâncime de peste nouă kilometri, au găsit zăcăminte de minerale, inclusiv aur: în stratul de olivină este de până la 78 de grame pe tonă. Și acest lucru nu este atât de puțin - exploatarea aurului este considerată posibilă la 34 de grame pe tonă. O surpriză plăcută pentru oamenii de știință, precum și pentru uzina din apropiere, a fost descoperirea unui nou orizont de minereuri de cupru-nichel.

Printre altele, cercetătorii au aflat că granitele nu trec într-un strat de bazalt super-puternic: de fapt, gneisurile arheene, care sunt clasificate în mod tradițional drept roci fracturate, au fost localizate în spatele acestuia. Acest lucru a făcut un fel de revoluție în știința geologică și geofizică și a schimbat complet ideile tradiționale despre intestinele Pământului.

O altă surpriză plăcută este descoperirea la o adâncime de 9-12 kilometri a unor roci fracturate extrem de poroase saturate cu ape foarte mineralizate. Conform ipotezei oamenilor de știință, ei sunt cei responsabili pentru formarea minereurilor, dar înainte se credea că acest lucru are loc doar la adâncimi mult mai mici.

Printre altele, s-a dovedit că temperatura intestinelor este puțin mai mare decât se aștepta: la o adâncime de șase kilometri s-a obținut un gradient de temperatură de 20 de grade Celsius pe kilometru în loc de 16 așteptați. S-a stabilit originea radiogenă a fluxului de căldură, ceea ce, de asemenea, nu a fost de acord cu ipotezele anterioare.

În straturile profunde vechi de peste 2,8 miliarde de ani, oamenii de știință au descoperit 14 tipuri de microorganisme pietrificate. Acest lucru a făcut posibilă schimbarea timpului de origine a vieții pe planetă cu un miliard și jumătate de ani în urmă. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că nu există roci sedimentare în adâncuri și că există metan, îngropând pentru totdeauna teoria originii biologice a hidrocarburilor.

Fântâna superadâncă Kola este cea mai adâncă foră din lume (din 1979 până în 2008) este situată în regiunea Murmansk, la 10 kilometri vest de orașul Zapolyarny, pe teritoriul scutului geologic Baltic. Adâncimea sa este de 12.262 de metri. Spre deosebire de alte sonde ultra-adânci care au fost realizate pentru producerea sau explorarea petrolului, SG-3 a fost forată exclusiv pentru studiul litosferei în locul în care se află limita Mohorovichic. (abreviat Moho boundary) - limita inferioară a scoarței terestre, pe care are loc o creștere bruscă a vitezelor undelor seismice longitudinale.

Fântâna superadâncă Kola a fost înființată în onoarea a 100 de ani de la nașterea lui Lenin, în 1970. Straturile de roci sedimentare până în acel moment erau bine studiate în timpul producției de petrol. A fost mai interesant să forezi acolo unde ies la suprafață roci vulcanice de aproximativ 3 miliarde de ani (pentru comparație: vârsta Pământului este estimată la 4,5 miliarde de ani). Pentru minerit, astfel de roci sunt rareori forate la o adâncime mai mare de 1-2 km. S-a presupus că deja la o adâncime de 5 km, stratul de granit va fi înlocuit cu bazalt.La 6 iunie 1979, puțul a doborât recordul de 9583 metri, deținut anterior de puțul Bert-Rogers (puț de petrol din Oklahoma) . În cei mai buni ani, 16 laboratoare de cercetare au lucrat la fântâna superadâncă Kola, ele fiind supravegheate personal de ministrul geologiei al URSS.

Deși era de așteptat să se găsească o graniță pronunțată între granite și bazalt, în miez s-au găsit doar granite pe toată adâncimea. Cu toate acestea, din cauza presiune ridicata granitele presate și-au schimbat foarte mult proprietățile fizice și acustice.De regulă, miezul ridicat s-a prăbușit din eliberarea gazului activ în nămol, deoarece nu a putut rezista la o schimbare bruscă a presiunii. A fost posibilă extragerea unei piese solide de miez doar cu o ridicare foarte lentă a garniturii de foraj, când gazul „exces”, aflat încă în stare de presiune ridicată, a avut timp să părăsească roca. Densitatea fisurilor la mare. adâncimile, contrar așteptărilor, au crescut. La adâncime a fost prezentă și apă, umplând crăpăturile.

Interesant este că atunci când Congresul Geologic Internațional a avut loc la Moscova în 1984, la care au fost prezentate primele rezultate ale cercetării puțului, mulți oameni de știință au sugerat în glumă ca acesta să fie imediat îngropat, deoarece distruge toate ideile despre structura scoarței terestre. Într-adevăr, ciudateniile au început chiar în primele etape de penetrare. Deci, de exemplu, chiar înainte de începerea forajului, teoreticienii au promis că temperatura scutului baltic va rămâne relativ scăzută până la o adâncime de cel puțin 5 kilometri, temperatura ambientală a depășit 70 de grade Celsius, la șapte - peste 120 de grade și la o adâncime de 12 se prăjea mai tare de 220 de grade - cu 100 de grade mai mult decât se prevedea. Foratorii Kola au pus sub semnul întrebării teoria structurii stratificate a scoarței terestre - cel puțin în intervalul de până la 12.262 de metri.

„Avem cea mai adâncă gaură din lume - așa ar trebui să o folosești!” - exclamă cu amărăciune directorul permanent al centrului de cercetare și producție „Kola Superdeep” David Huberman. În primii 30 de ani de existență a Superdeep-ului Kola, oamenii de știință sovietici și apoi ruși au pătruns până la o adâncime de 12.262 de metri. Dar din 1995, forajul a fost oprit: nu a fost nimeni care să finanțeze proiectul. Ceea ce este alocat în cadrul programelor științifice ale UNESCO este suficient doar pentru menținerea stației de foraj în stare de funcționare și studierea probelor de rocă extrase anterior.

Huberman își amintește cu regret câte descoperiri științifice au avut loc la Kola Superdeep. Literal, fiecare metru a fost o revelație. Fântâna a arătat că aproape toate cunoștințele noastre anterioare despre structura scoarței terestre sunt incorecte. S-a dovedit că Pământul nu este deloc ca un tort stratificat.

O altă surpriză: viața pe planeta Pământ a apărut, se pare, cu 1,5 miliarde de ani mai devreme decât se aștepta. La adâncimi unde se credea că nu există materie organică, au fost găsite 14 tipuri de microorganisme fosilizate - vârsta straturilor profunde a depășit 2,8 miliarde de ani. La adâncimi și mai mari, unde nu mai există roci sedimentare, metanul a apărut în concentrații uriașe. Acest lucru a distrus complet și complet teoria originii biologice a hidrocarburilor precum petrolul și gazele.Au existat și senzații aproape fantastice. Când, la sfârșitul anilor '70, stația spațială automată sovietică a adus pe Pământ 124 de grame de sol lunar, cercetătorii Centrului de Știință Kola au descoperit că era ca două picături de apă asemănătoare cu mostrele de la o adâncime de 3 kilometri. Și a apărut o ipoteză: luna s-a desprins din Peninsula Kola. Acum ei caută exact unde. Apropo, americanii, care au adus o jumătate de tonă de pământ de pe lună, nu au făcut nimic sensibil cu el. Amplasat în recipiente sigilate și lăsat pentru cercetare generațiilor viitoare.

În mod destul de neașteptat pentru toată lumea, au fost confirmate predicțiile lui Alexei Tolstoi din romanul „Hiperboloidul inginerului Garin”. La o adâncime de peste 9,5 kilometri, au descoperit un adevărat depozit de tot felul de minerale, în special aur. Un adevărat strat de olivină, prezis cu brio de scriitor. Aurul în el este de 78 de grame pe tonă. Apropo, producția industrială este posibilă la o concentrație de 34 de grame pe tonă. Dar, cel mai surprinzător, la adâncimi și mai mari, unde nu există roci sedimentare, metanul de gaz natural a fost găsit în uriașe concentratii. Acest lucru a distrus complet și complet teoria originii biologice a hidrocarburilor precum petrolul și gazele.

Nu numai senzațiile științifice au fost asociate cu fântâna Kola, ci și legende misterioase, dintre care majoritatea s-au dovedit a fi ficțiune a jurnaliștilor în timpul verificării. Potrivit unuia dintre ei, sursa inițială de informații (1989) a fost compania americană de televiziune Trinity Broadcasting Network, care, la rândul său, a preluat povestea dintr-un reportaj din ziar finlandez. Se presupune că, în timpul forării unui puț, la o adâncime de 12.000 de metri, microfoanele oamenilor de știință au înregistrat țipete și gemete.) Jurnaliştii, fără să se gândească măcar că pur și simplu nu este posibil să lipiți un microfon la o asemenea adâncime (ce dispozitiv de înregistrare a sunetului poate lucrează la temperaturi de peste două sute de grade?) a scris despre faptul că foratorii au auzit o „voce din lumea interlopă”.

După aceste publicații, fântâna superadâncă Kola a fost numită „drumul spre iad”, susținând că fiecare nou kilometru forat aducea nenorociri țării.Se spunea că atunci când foratorii forau a treisprezecea mie de metri, URSS s-a prăbușit. Ei bine, când puțul a fost forat la o adâncime de 14,5 km (ceea ce de fapt nu s-a întâmplat), s-au împiedicat brusc de goluri neobișnuite. Intrigați de această descoperire neașteptată, forătorii au coborât în ​​el un microfon capabil să funcționeze la temperaturi extrem de ridicate și alți senzori. Temperatura din interior ar fi atins 1.100 ° C - era căldura camerelor de foc, în care, se presupune că, se auzeau țipete umane.

Această legendă încă cutreieră vastele întinderi ale Internetului, supraviețuind chiar vinovatului acestor bârfe - fântâna Kola. Lucrările la acesta au fost oprite în 1992 din cauza lipsei de finanțare. Până în 2008, a fost într-o stare de naftalină. Și un an mai târziu, s-a luat decizia finală de a abandona continuarea cercetărilor și de a demonta întregul complex de cercetare și de a „îngropa” fântâna. Abandonarea finală a fântânii a avut loc în vara anului 2011.
Deci, după cum puteți vedea, de data aceasta oamenii de știință nu au reușit să ajungă la manta și să o exploreze. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că fântâna Kola nu a dat nimic științei - dimpotrivă, le-a dat peste cap toate ideile despre structura scoarței terestre.

REZULTATE

Sarcinile stabilite în proiectul de foraj ultraprofund au fost îndeplinite. Au fost dezvoltate și create echipamente și tehnologie speciale pentru forarea ultraprofundă, precum și pentru studiul puțurilor forate la mare adâncime. Am primit informații, s-ar putea spune, „de primă mână” despre starea fizică, proprietățile și compoziția rocilor în apariția lor naturală și de la probe de miez la o adâncime de 12.262 m. 8 kilometri. Acolo au fost descoperite minereuri industriale de cupru-nichel - a fost descoperit un nou orizont de minereu. Și foarte la îndemână, pentru că uzina locală de nichel este deja fără minereu.

După cum sa menționat mai sus, prognoza geologică a secțiunii puțului nu s-a adeverit. Poza care era așteptată în primii 5 km în fântână s-a întins pe 7 km, iar apoi au apărut stânci complet neașteptate. Bazalturile prezise la o adâncime de 7 km nu au fost găsite, chiar și atunci când au scăzut la 12 km. Era de așteptat ca limita care dă cea mai mare reflexie în sondarea seismică să fie nivelul la care granitele trec într-un strat de bazalt mai durabil. În realitate, s-a dovedit că acolo se află roci fracturate mai puțin durabile și mai puțin dense - gneisurile arheene. Acest lucru nu era deloc de așteptat. Și aceasta este o informație geologică și geofizică fundamental nouă, care vă permite să interpretați datele sondajelor geofizice profunde într-un mod diferit.

Datele despre procesul de formare a minereului în straturile adânci ale scoarței terestre s-au dovedit, de asemenea, a fi neașteptate și fundamental noi. Deci, la adâncimi de 9-12 km, au fost întâlnite roci fracturate foarte poroase saturate cu ape subterane foarte mineralizate. Aceste ape sunt una dintre sursele de formare a minereului. Anterior, se credea că acest lucru era posibil doar la adâncimi mult mai mici. În acest interval s-a găsit un conținut crescut de aur în miez - până la 1 g la 1 tonă de rocă (o concentrație care este considerată potrivită pentru dezvoltarea industrială). Dar va fi vreodată profitabil să extragi aur de la o asemenea adâncime?

S-au schimbat și ideile despre regimul termic al interiorului pământului, despre distribuția profundă a temperaturilor în zonele scuturilor de bazalt. La o adâncime mai mare de 6 km, s-a obținut un gradient de temperatură de 20°C la 1 km în locul așteptărilor (ca în partea superioară) de 16°C la 1 km. S-a descoperit că jumătate din fluxul de căldură este de origine radiogenă.

Măruntaiele pământului conţin tot atâtea mistere cât întinderile vaste ale universului. Este exact ceea ce cred unii oameni de știință și au parțial dreptate, pentru că oamenii încă nu știu exact ce se află sub picioarele noastre, adânc sub pământ. De-a lungul timpului de existență a civilizației pământești, am reușit să intrăm mai adânc în planeta puțin mai mult de 10 kilometri. Acest record a fost stabilit în 1990 și a durat până în 2008, după care a fost actualizat de mai multe ori. În 2008, a fost forată o sondă de petrol deviată, Maersk Oil BD-04A, cu o lungime de 12.290 de metri (bazinul petrolier Al-Shaheen din Qatar). În ianuarie 2011, la câmpul Odoptu-more (proiectul Sakhalin-1) a fost forat o sondă de petrol înclinată, cu o adâncime de 12.345 de metri. Recordul pentru adâncimea de foraj aparține în prezent puțului Z-42 al câmpului Chayvinskoye, a cărui adâncime este de 12.700 de metri.

În 1970, tocmai la timp pentru împlinirea a 100 de ani a lui Lenin, oamenii de știință sovietici au lansat unul dintre cele mai ambițioase proiecte ale timpului nostru. Pe Peninsula Kola, la zece kilometri de satul Zapolyarny, a început forarea unui puț, care s-a dovedit a fi cel mai adânc din lume și a intrat în Cartea Recordurilor Guinness.

Proiectul științific grandios se desfășoară de mai bine de douăzeci de ani. A adus o mulțime de descoperiri interesante, a intrat în istoria științei și, în cele din urmă, a fost copleșit de atâtea legende, zvonuri și bârfe care ar fi suficiente pentru mai mult de un film de groază.

URSS. Peninsula Kola. 1 octombrie 1980. Foroare de puțuri de top care ating o adâncime record de 10.500 de metri

intrarea în iad

În perioada sa de glorie, instalația de foraj din Peninsula Kola era o structură ciclopică de 20 de etaje. Aici lucrau până la trei mii de oameni pe tură. Echipa a fost condusă de geologi de top ai țării. Instalația de foraj a fost construită în tundra la zece kilometri de satul Zapolyarny, iar în noaptea polară a strălucit cu lumini ca o navă spațială.

Când toată această splendoare s-a închis brusc și luminile s-au stins, zvonurile s-au răspândit imediat. Prin toate măsurile, forajul a avut un succes remarcabil. Nimeni în lume nu a reușit încă să atingă o asemenea adâncime - geologii sovietici au coborât forajul mai mult de 12 kilometri.

Sfârșitul brusc al unui proiect de succes părea la fel de ridicol ca și faptul că americanii au închis programul de zboruri către Lună. Extratereștrii au fost acuzați de prăbușirea proiectului lunar. În problemele Kola Superdeep - diavoli și demoni.

O legendă populară spune că din adâncimi mari, burghiul a fost scos în mod repetat topit. Nu au existat motive fizice pentru aceasta - temperatura subterană nu a depășit 200 de grade Celsius, iar burghiul a fost proiectat pentru o mie de grade. Apoi, senzorii audio au început să capteze câteva gemete, țipete și suspine. Dispecerii care au monitorizat citirile instrumentului s-au plâns de sentimente de frică de panică și anxietate.

Potrivit legendei, s-a dovedit că geologii au forat până la iad. Gemetele păcătoșilor, temperaturile extrem de ridicate, atmosfera de groază la instalația de foraj - toate acestea au explicat de ce toate lucrările la Kola Superdeep au fost scurtate brusc.

Mulți au fost sceptici cu privire la aceste zvonuri. Cu toate acestea, în 1995, după oprirea lucrărilor, a avut loc o explozie puternică la instalația de foraj. Nimeni nu a înțeles ce ar putea exploda acolo, chiar și șeful întregului proiect, un geolog proeminent David Guberman.

Astăzi, excursiile sunt conduse la o instalație de foraj abandonată și le spun turiștilor o poveste fascinantă despre modul în care oamenii de știință au făcut o gaură în lumea interlopă a morților. În timp ce fantomele gemete cutreieră instalația, iar seara demonii se târăsc la suprafață și se străduiesc să se strecoare în abisul unui căutător extrem căscat.

luna subterana

De fapt, toată povestea cu „bine la iad” a fost inventată de jurnaliştii finlandezi până la 1 aprilie. Articolul lor comic a fost retipărit de ziarele americane, iar rața a zburat către mase. Forarea pe termen lung a supraadâncului Kola a continuat fără niciun misticism. Dar ceea ce s-a întâmplat acolo în realitate a fost mai interesant decât orice legendă.

Pentru început, forajele ultra-profunde, prin definiție, au fost sortite numeroase accidente. Sub jugul presiunii gigantice (până la 1000 de atmosfere) și temperaturilor ridicate, burghiile nu au rezistat, puțul era înfundat, țevile care întăreau orificiul de ventilație s-au spart. De nenumărate ori fântâna îngustă a fost îndoită astfel încât au trebuit să fie forate ramuri noi.

Cel mai grav accident a avut loc la scurt timp după principalul triumf al geologilor. În 1982, au reușit să depășească marca de 12 kilometri. Aceste rezultate au fost anunțate solemn la Moscova în cadrul Congresului Geologic Internațional. Geologi din întreaga lume au fost aduși în Peninsula Kola, li s-a arătat o instalație de foraj și mostre de rocă extrase la o adâncime fantastică la care omenirea nu a atins-o niciodată.

După sărbătoare, forajul a continuat. Cu toate acestea, pauză în muncă s-a dovedit fatală. În 1984, cel mai teribil accident a avut loc la instalația de foraj. Câte cinci kilometri de țevi s-au desprins și au ciocănit fântâna. A fost imposibil să continui forarea. Rezultatele a cinci ani de muncă s-au pierdut peste noapte.

A trebuit să reiau forajul de la marcajul de 7 kilometri. Abia în 1990, geologii au reușit să traverseze din nou peste 12 kilometri. 12.262 de metri - aceasta este adâncimea finală a puțului Kola.

Dar în paralel cu teribilele accidente au urmat și descoperiri incredibile. Găurirea adâncă este un analog al unei mașini a timpului. Pe Peninsula Kola, cele mai vechi roci, a căror vechime depășește 3 miliarde de ani, ies la suprafață. Urcând din ce în ce mai adânc, oamenii de știință au căpătat o idee clară despre ceea ce s-a întâmplat pe planeta noastră în timpul tinereții sale.

În primul rând, s-a dovedit că schema tradițională a secțiunii geologice, compilată de oameni de știință, nu corespunde realității. „Până la 4 kilometri, totul a mers conform teoriei, iar apoi a început ziua apocalipsei”, a spus Huberman mai târziu.

Conform calculelor, după ce a forat un strat de granit, ar fi trebuit să ajungă la roci de bazalt și mai dure. Dar nu era bazalt. După granit au apărut stânci desfăcute în straturi, care s-au prăbușit în mod constant și au îngreunat deplasarea spre interior.

Dar printre rocile vechi de 2,8 miliarde de ani au fost găsite microorganisme fosilizate. Acest lucru a făcut posibilă clarificarea timpului originii vieții pe Pământ. Depozite uriașe de metan au fost găsite la adâncimi și mai mari. Acest lucru a clarificat problema originii hidrocarburilor - petrol și gaze.

Și la o adâncime de peste 9 kilometri, oamenii de știință au descoperit un strat de olivină purtătoare de aur, descris atât de viu de Alexei Tolstoi în Hiperboloidul inginerului Garin.

Dar cea mai fantastică descoperire a avut loc la sfârșitul anilor 1970, când stația lunară sovietică a adus înapoi mostre de sol lunar. Geologii au fost uimiți să vadă că compoziția sa coincide complet cu compoziția rocilor pe care le-au extras la o adâncime de 3 kilometri. Cum a fost posibil?

Cert este că una dintre ipotezele originii Lunii sugerează că în urmă cu câteva miliarde de ani Pământul s-a ciocnit cu un fel de corp ceresc. În urma coliziunii, o bucată s-a desprins de pe planeta noastră și s-a transformat într-un satelit. Este posibil ca această piesă să se fi desprins în zona actualei Peninsulei Kola.

Finala

Deci, de ce au închis Kola Superdeep?

În primul rând, principalele sarcini ale expediției științifice au fost îndeplinite. Au fost create echipamente unice pentru găurirea la adâncimi mari, testate în condiții extreme și îmbunătățite vizibil. Probele de rocă colectate au fost studiate și descrise în detaliu. Fântâna Kola a ajutat la înțelegerea mai bună a structurii scoarței terestre și a istoriei planetei noastre.

În al doilea rând, timpul în sine nu a fost propice unor proiecte atât de ambițioase. În 1992, expediția științifică a fost închisă de finanțare. Angajații au renunțat și au plecat acasă. Dar și astăzi, clădirea grandioasă a instalației de foraj și misterioasa fântână impresionează prin amploarea lor.

Uneori se pare că Kola Superdeep nu și-a epuizat încă întreaga rezervă de minuni. De asta era și șeful celebrului proiect. „Avem cea mai adâncă gaură din lume - așa ar trebui să o folosești!” exclamă David Huberman.