Adâncimea Kola. Unde este cea mai adâncă fântână de petrol
Sute de mii de puțuri au fost forate în scoarța terestră în ultimele decenii ale secolului trecut. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece căutarea și extracția de minerale în timpul nostru este inevitabil asociată cu forarea adâncă. Dar printre toate aceste fântâni există doar una pe planetă - legendarul Kola Superdeep (SG), a cărei adâncime este încă de neîntrecut - mai mult de doisprezece kilometri. În plus, SG este unul dintre puținele care au fost forate nu de dragul explorării sau mineritului, ci în scopuri pur științifice: pentru a studia cele mai vechi roci ale planetei noastre și pentru a afla secretele proceselor care au loc în ele.
Astăzi, nu se efectuează foraje la Kola Superdeep, a fost oprită în 1992. SG nu a fost primul și nici singurul din programul de studiere a structurii profunde a Pământului. Dintre fântânile străine, trei au ajuns la adâncimi de 9,1 până la 9,6 km. Era planificat ca unul dintre ei (în Germania) să-l depășească pe Kola. Cu toate acestea, forajul pe toate trei, precum și pe SG, a fost oprit din cauza accidentelor și motive tehnice până se poate continua.
Se poate observa că nu în zadar sarcinile de forare a puțurilor ultra-adânci sunt comparate în complexitate cu un zbor în spațiu, cu o expediție spațială pe termen lung pe o altă planetă. Probele de rocă extrase din interiorul pământului nu sunt mai puțin interesante decât mostrele de sol lunar. Solul livrat de roverul lunar sovietic a fost studiat la diferite institute, inclusiv la Centrul de Știință Kola. S-a dovedit că compoziția solului lunar corespunde aproape în totalitate rocilor extrase din fântâna Kola de la o adâncime de aproximativ 3 km.
SELECTAREA SITE-ULUI ȘI PROGNOZAREA
O expediție specială de explorare (Kola GRE) a fost creată pentru forarea SG. Desigur, locul forajului nu a fost ales întâmplător - Scutul Baltic din zona peninsulei Kola. Aici, cele mai vechi roci magmatice cu o vârstă de aproximativ 3 miliarde de ani ies la suprafață (iar Pământul are doar 4,5 miliarde de ani). A fost interesant să forați în cele mai vechi roci magmatice, deoarece rocile sedimentare la o adâncime de 8 km au fost deja bine studiate în producția de petrol. Și în rocile magmatice în timpul exploatării, de obicei obțin doar 1-2 km. Alegerea unui loc pentru SG a fost facilitată și de faptul că aici se află jgheabul Peceneg - o structură uriașă asemănătoare unui bol, parcă presată în stânci străvechi. Originea sa este asociată cu o falie profundă. Și aici se află depozite mari de cupru-nichel. Iar sarcinile atribuite expediției geologice Kola au inclus identificarea unui număr de caracteristici ale proceselor și fenomenelor geologice, inclusiv formarea minereului, determinarea naturii limitelor care separă straturile din scoarța continentală, colectarea de date privind compoziția materialului și condiție fizică stânci.
Înainte de foraj, pe baza datelor seismologice a fost construită o secțiune a scoarței terestre. A servit drept prognoză pentru apariția acelor straturi de pământ pe care fântâna le traversa. S-a presupus că o secvență de granit se extinde până la o adâncime de 5 km, după care se așteptau roci de bazalt mai puternice și mai vechi.
Așadar, ca loc de foraj a fost ales nord-vestul Peninsulei Kola, la 10 km de orașul Zapolyarny, nu departe de granița noastră cu Norvegia. Zapolyarny este un oraș mic care a crescut în anii cincizeci lângă o fabrică de nichel. Printre tundra deluroasă de pe un deal suflat de toate vânturile și furtunile de zăpadă, există un „pătrat”, fiecare parte a căruia este formată din șapte case cu cinci etaje. În interior sunt două străzi, la intersecția lor se află o piață unde se află Casa de Cultură și hotelul. La un kilometru de oraș, în spatele râpei, se văd clădirile și coșurile de fum înalte ale fabricii de nichel, în spatele acesteia, de-a lungul versantului muntelui, haldele de steril de la cea mai apropiată carieră se întunecă. În apropierea orașului există o autostradă către orașul Nikel și către un mic lac, pe cealaltă parte a căruia este deja Norvegia.
Pământul acelor locuri păstrează din belșug urme ale războiului trecut. Când călătoriți cu autobuzul de la Murmansk la Zapolyarny, cam la jumătatea drumului traversați micul râu Zapadnaya Litsa, pe malul acestuia se află un obelisc memorial. Acesta este singurul loc din toată Rusia unde frontul a stat nemișcat în timpul războiului din 1941 până în 1944, sprijinit de Marea Barents. Deși au fost lupte aprige tot timpul și pierderile de ambele părți au fost uriașe. Germanii au încercat fără succes să pătrundă spre Murmansk, singurul port fără gheață din nordul nostru. În iarna lui 1944, trupele sovietice au reușit să străpungă frontul.
Pe acest cârlig, un șir de țevi a fost coborât și ridicat. În stânga - într-un coș - sunt țevi de 33 de metri pregătite pentru coborâre - „lumânări”.
Fântână superprofundă Kola. În figura din dreapta: A. Prognoza secțiunii geologice. B. Secțiune geologică construită pe baza datelor de foraj SG (săgețile de la coloana A la coloana B indică la ce adâncime se întâlnesc rocile prezise). În această secțiune, partea superioară (până la 7 km) este o secvență proterozoică cu straturi de roci vulcanice (diabază) și sedimentare (gresii, dolomiți). Sub 7 km există un strat arhean cu unități de rocă repetate (în principal gneisuri și amfibolite). Vârsta sa este de 2,86 miliarde de ani. C. Forajul cu multe foraje forate și pierdute (sub 7 km) are forma rădăcinilor ramificate ale unei plante gigantice. Fântâna pare că șerpuiește, pentru că burghiul este în permanență deviat către roci mai puțin rezistente.
De la Zapolyarny la Superdeep - 10 km. Drumul trece pe lângă uzină, apoi de-a lungul marginii carierei și apoi urcă în sus. Din pasă se deschide un mic bazin, în care este instalată o instalație de foraj. Înălțimea sa este dintr-o clădire de douăzeci de etaje. „Lucrători în schimburi” veneau aici din Zapolyarny la fiecare schimb. În total, aproximativ 3.000 de oameni au lucrat la expediție, au locuit în oraș în două case. Mormăitul unor mecanisme s-a auzit non-stop de la instalația de foraj. Tăcerea însemna că din anumite motive a existat o pauză în foraj. Iarna, în timpul lungii nopți polare - și durează acolo din 23 noiembrie până pe 23 ianuarie - întreaga instalație de foraj a fost iluminată cu lumini. Adesea, li s-a adăugat lumina aurorei.
Un pic despre personal. O echipă bună, de înaltă calificare, de muncitori s-a adunat în expediția de explorare geologică Kola, creată pentru foraj. D. Huberman a fost aproape întotdeauna șeful GRE, un lider talentat care a selectat echipa. Inginerul șef I. Vasilchenko a fost responsabil de foraj. Instalația era comandată de A. Batishchev, pe care toată lumea îl numea pur și simplu Lekha. V. Laney era responsabil de geologie, iar Yu. Kuznetsov era responsabil de geofizică. O muncă uriașă privind procesarea miezului și crearea depozitului de miez a fost efectuată de geologul Yu. Smirnov - cel care avea „vestiaul prețuit”, despre care vom povesti mai târziu. Peste 10 institute de cercetare au participat la cercetarea privind SG. Echipa avea și proprii „kulibini” și „stângaci” (S. Tserikovsky s-a remarcat în special), care au inventat și fabricat diverse dispozitive, permițându-le uneori să iasă din cele mai dificile situații, aparent fără speranță. Ei înșiși au creat multe dintre mecanismele necesare aici în ateliere bine echipate.
ISTORIC FORĂRII
Forarea sondei a început în 1970. Scufundarea la o adâncime de 7263 m a durat 4 ani. Era condus de o instalație în serie, care este de obicei folosită la extracția petrolului și gazelor. Din cauza vântului constant și a frigului, întregul turn a trebuit să fie acoperit până la vârf cu scuturi de lemn. În caz contrar, este pur și simplu imposibil ca cineva care trebuie să stea în vârf în timpul ridicării șirului de țevi să funcționeze.
Apoi a avut loc o pauză de un an asociată cu construcția unui nou foraj și instalarea unei instalații de foraj special concepute - „Uralmash-15000”. Cu ajutorul ei au fost efectuate toate forajele ultra-profunde. Noua instalație are echipamente automatizate mai puternice. S-a folosit găurirea cu turbină - atunci nu se rotește întregul șir, ci doar capul de foraj. Fluidul de foraj a fost alimentat prin coloană sub presiune, care a rotit turbina cu mai multe trepte de dedesubt. Lungimea sa totală este de 46 m. Turbina se termină cu un cap de foraj cu un diametru de 214 mm (deseori este numită coroană), care are o formă inelară, astfel încât o coloană de rocă neforată rămâne în mijloc - un miez cu diametrul de 60 mm. O țeavă trece prin toate secțiunile turbinei - un receptor de miez, unde sunt colectate coloane de rocă extrasă. Roca zdrobită, împreună cu fluidul de foraj, este transportată de-a lungul sondei până la suprafață.
Pe probele de miez din dreapta sunt vizibile clar dungi oblice, ceea ce înseamnă că aici puțul a trecut prin straturile situate oblic.
Masa firului scufundat în puț cu fluid de foraj este de aproximativ 200 de tone. Asta în ciuda faptului că s-au folosit țevi special concepute din aliaje ușoare. Dacă coloana este făcută din țevi obișnuite de oțel, se va rupe din propria greutate.
Există multe dificultăți, uneori complet neașteptate, în procesul de găurire la adâncimi mari și cu selecția carotelor.
Pătrunderea într-o singură călătorie, determinată de uzura capului de foraj, este de obicei de 7-10 m. (O deplasare sau un ciclu este coborârea unui șir cu o turbină și un instrument de foraj, forajul propriu-zis și o ridicare completă). de sfoară.) Forajul în sine durează 4 ore. Iar coborârea și urcarea coloanei de 12 kilometri durează 18 ore. La ridicare, sfoara este dezasamblată automat în secțiuni (standuri) lungi de 33 m. În medie, s-au forat 60 m pe lună, s-au folosit 50 km de țevi pentru forarea ultimilor 5 km ai puțului. Așa sunt uzate.
Până la o adâncime de aproximativ 7 km, puțul a traversat roci puternice, relativ omogene și, prin urmare, sonda a fost plată, aproape corespunzător diametrului capului de foraj. Lucrările au progresat, s-ar putea spune, calm. Totuși, la o adâncime de 7 km, s-au fracturat mai puțin puternic, încrucișate cu straturi mici foarte dure de roci - gneisuri, amfibolite -. Forarea a devenit mai dificilă. Trunchiul a luat o formă ovală, au apărut multe cavități. Accidentele au devenit mai frecvente.
În figura este prezentată prognoza inițială a secțiunii geologice și cea realizată pe baza datelor de foraj. Este interesant de observat (coloana B) că înclinarea formării de-a lungul puțului este de aproximativ 50 de grade. Astfel, este clar că rocile intersectate de fântână ies la suprafață. Aici se poate aminti deja amintitul „vestiar pretuit” al geologului Y. Smirnov. Acolo, pe de o parte, avea probe obținute din sondă, iar pe de altă parte, prelevate la suprafață la acea distanță de instalația de foraj, unde urcă stratul corespunzător. Coincidența raselor este aproape completă.
Anul 1983 a fost marcat de un record de neîntrecut până acum: adâncimea de foraj a depășit 12 km. Lucrările au fost suspendate.
Se apropia Congresul Geologic Internațional, care, conform planului, a avut loc la Moscova. Expoziția Geoexpo era pregătită pentru asta. S-a decis nu doar citirea rapoartelor privind rezultatele obținute la SG, ci și prezentarea participanților la congres lucrările în natură și probele de rocă extrase. Pentru congres a fost publicată monografia „Kola Superdeep”.
La expoziția Geoexpo a existat un stand mare dedicat muncii SG și cel mai important lucru - obținerea unei profunzimi record. Au fost grafice impresionante care povesteau despre tehnica și tehnologia forajului, mostre de rocă extrasă, fotografii cu echipamente și echipa de lucru. Dar cea mai mare atenție a participanților și a invitaților la congres a fost atrasă de un detaliu netradițional pentru o expoziție: cel mai comun și deja ușor ruginit cap de foraj cu dinți uzați de carbură. Eticheta spunea că ea a fost cea care a fost folosită la foraj la o adâncime de peste 12 km. Acest cap de foraj a uimit chiar și specialiștii. Probabil, toată lumea se aștepta involuntar să vadă un fel de miracol al tehnologiei, poate cu echipamente cu diamante ... Și încă nu știau că o grămadă mare de exact aceleași capete de foraj deja ruginite a fost asamblată pe SG lângă instalația de foraj: la urma urmei, trebuiau înlocuite cu altele noi pentru aproximativ la fiecare 7-8 metri forați.
Mulți delegați la congres au dorit să vadă cu ochii lor instalația de foraj unică din Peninsula Kola și să se asigure că a fost într-adevăr atinsă o adâncime record de foraj în Uniune. O astfel de plecare a avut loc. Acolo a avut loc la fața locului o ședință a secției de congres. Delegaților li s-a arătat instalația de foraj, în timp ce ridicau o sfoară din puț, deconectând secțiuni de 33 de metri de aceasta. Fotografii și articole despre SG au fost publicate în ziare și reviste din aproape toate țările lumii. S-a emis timbru poștal, s-a organizat anularea specială a plicurilor. Nu voi enumera numele câștigătorilor diferitelor premii și ale celor premiați pentru munca lor...
Dar sărbătorile s-au terminat, a trebuit să continuăm forajul. Și a început cu cel mai mare accident de la primul zbor din 27 septembrie 1984 - o „dată neagră” din istoria SG. Fântâna nu iartă când este lăsată nesupravegheată mult timp. În timpul până la efectuarea forajului, inevitabil s-au produs modificări în pereții acestuia, cei care nu au fost fixați cu o țeavă de oțel cimentată.
La început totul a mers fără probleme. Forătorii și-au desfășurat operațiunile obișnuite: unul câte unul au coborât secțiunile garniturii de foraj, până la ultima, superioară, au conectat conducta de alimentare cu fluid de foraj, au pornit pompele. Am început să forăm. Instrumentele de pe consola din fața operatorului au arătat modul normal de funcționare (numărul de rotații ale capului de foraj, presiunea acestuia pe rocă, debitul de fluid pentru rotația turbinei etc.).
După ce au forat un alt segment de 9 metri la o adâncime de peste 12 km, ceea ce a durat 4 ore, au ajuns la o adâncime de 12.066 km. Pregătiți-vă pentru ridicarea coloanei. Noi am incercat. Nu merge. La asemenea adâncimi, „lipirea” a fost observată de mai multe ori. Acesta este momentul în care o secțiune a coloanei pare să se lipească de pereți (poate că ceva s-a prăbușit de sus și s-a blocat puțin). Pentru a muta coloana de la locul ei, este necesară o forță care depășește greutatea acesteia (aproximativ 200 de tone). La fel a făcut și de data aceasta, dar coloana nu s-a mișcat. Am adăugat puțin efort, iar săgeata dispozitivului a încetinit brusc citirile. Coloana a devenit mult mai ușoară, nu ar fi putut exista o astfel de pierdere în greutate în cursul normal al operației. Am început să ne ridicăm: una câte una, secțiunile au fost deșurubate una după alta. În timpul ultimei ascensiuni, o bucată de țeavă scurtată cu o margine inferioară neuniformă atârna de un cârlig. Asta a însemnat că în puț au rămas nu doar turboforama, ci și 5 km de țevi de foraj...
Șapte luni încercând să le obțin. Până la urmă, am pierdut nu doar 5 km de țevi, ci și rezultatele a cinci ani de muncă.
Apoi toate încercările de a returna cei pierduți au fost oprite și au început să foreze din nou de la o adâncime de 7 km. Trebuie să spun că după al șaptelea kilometru condițiile geologice de aici sunt deosebit de grele de lucru. Tehnologia de găurire a fiecărui pas este elaborată prin încercare și eroare. Și pornind de la o adâncime de aproximativ 10 km - chiar mai dificil. Forajul, exploatarea echipamentelor și echipamentelor sunt la limită.
Prin urmare, accidentele aici trebuie să fie așteptate în orice moment. Se pregătesc pentru ei. Metodele și mijloacele de eliminare a acestora sunt gândite în prealabil. Un accident complex tipic este o rupere a ansamblului de foraj împreună cu o parte a garniturii de foraj. Metoda principală de eliminare este de a crea o margine chiar deasupra piesei pierdute și din acest loc să găuriți o nouă gaură de ocolire. Un total de 12 astfel de găuri de ocolire au fost forate în puț. Patru dintre ele au o lungime de la 2200 la 5000 m. Costul principal al unor astfel de accidente îl reprezintă anii de muncă pierdută.
Numai în vederea de zi cu zi, o fântână este o „găură” verticală de la suprafața pământului până la fund. În realitate, acest lucru este departe de a fi cazul. Mai ales dacă fântâna este ultra-profundă și traversează cusături înclinate de diferite densități. Apoi se pare că șerpuiește, deoarece burghiul se abate constant spre roci mai puțin rezistente. După fiecare măsurătoare, arătând că înclinarea puțului o depășește pe cea admisă, trebuie încercat să se „întoarcă la locul ei”. Pentru a face acest lucru, împreună cu instrumentul de foraj, sunt coborâte „deflectoare” speciale, care ajută la reducerea unghiului de înclinare a puțului în timpul forării. Accidentele apar adesea cu pierderea sculelor de foraj și a părților din țevi. După aceea, trebuie făcut un nou portbagaj, așa cum am spus deja, făcându-se în lături. Așa că imaginați-vă cum arată o fântână în pământ: ceva ca rădăcinile unei plante uriașe ramificate la adâncime.
Acesta este motivul duratei speciale a ultimei faze de foraj.
După cel mai mare accident – „data neagră” din 1984 – s-au apropiat din nou de o adâncime de 12 km abia după 6 ani. În 1990, s-a atins un maxim - 12.262 km. După alte câteva accidente, eram convinși că nu putem pătrunde mai adânc. Toate posibilitățile tehnologiei moderne au fost epuizate. Părea că Pământul nu mai voia să-și dezvăluie secretele. Forajul a fost oprit în 1992.
MUNCĂ DE CERCETARE. OBIECTIVE ȘI METODE
Unul dintre obiectivele foarte importante ale forajului a fost obținerea unei coloane de miez de probe de rocă pe toată lungimea găurii de foraj. Și această sarcină a fost finalizată. Cel mai lung miez din lume a fost marcat ca o riglă în metri și așezat în ordinea potrivită în cutii. Numărul casetei și numerele eșantionului sunt indicate în partea de sus. Sunt aproape 900 de astfel de cutii pe stoc.
Acum rămâne doar să studiem miezul, care este într-adevăr indispensabil pentru determinarea structurii rocii, compoziția, proprietățile și vârsta ei.
Dar o probă de rocă ridicată la suprafață are proprietăți diferite decât în masiv. Aici, în vârf, el este eliberat de solicitările mecanice enorme care există la adâncime. În timpul forării, s-a crăpat și s-a saturat cu noroi de foraj. Chiar dacă condițiile profunde sunt recreate într-o cameră specială, parametrii măsurați pe eșantion încă diferă de cei din matrice. Și încă un mic „hack”: pentru fiecare 100 m de puț forat, nu se obțin 100 m de miez. Pe SG de la adâncimi de peste 5 km, recuperarea medie a miezului a fost de numai aproximativ 30%, iar de la adâncimi de peste 9 km, acestea erau uneori doar plăci individuale de 2-3 cm grosime, corespunzătoare celor mai durabile straturi intermediare.
Așadar, miezul luat din puțul de pe SG nu oferă informații complete despre rocile adânci.
Fântânile au fost forate în scop științific, astfel încât întregul complex a fost folosit metode moderne cercetare. Pe lângă extragerea miezului, au fost în mod necesar efectuate studii ale proprietăților rocilor în apariția lor naturală. Starea tehnică a puțului a fost monitorizată constant. Temperatura a fost măsurată în întregul sondă, radioactivitatea naturală - radiații gamma, radioactivitatea indusă după iradierea cu neutroni pulsați, proprietățile electrice și magnetice ale rocilor, viteza de propagare a undelor elastice și compoziția gazelor din fluidul sondei.
La o adâncime de 7 km s-au folosit instrumente de serie. Lucrați la adâncimi mari și la mai mult temperaturi mari a necesitat crearea unor dispozitive speciale rezistente la căldură și presiune. Dificultăți deosebite au apărut în ultima etapă de foraj; când temperatura din puț se apropia de 200°C și presiunea depășea 1000 de atmosfere, instrumentele seriale nu mai puteau funcționa. Birourile de proiectare geofizică și laboratoarele specializate ale mai multor institute de cercetare au venit în ajutor, producând exemplare individuale ale instrumentelor rezistente la presiunea termică. Astfel, tot timpul au lucrat doar la echipamente casnice.
Într-un cuvânt, fântâna a fost investigată suficient de detaliu până la toată adâncimea sa. Studiile au fost efectuate pe etape, aproximativ o dată pe an, după adâncirea puțului cu 1 km. După aceea, de fiecare dată, a fost evaluată fiabilitatea materialelor primite. Calculele adecvate au făcut posibilă determinarea parametrilor unei anumite rase. Am descoperit o anumită alternanță de straturi și știam deja în ce roci sunt închise cavernele și pierderea parțială a informațiilor asociată cu acestea. Am învățat să identificăm rocile literalmente prin „fărâmituri” și pe această bază să recreăm o imagine completă a ceea ce fântâna „ascunde”. Pe scurt, am reușit să construim o coloană litologică detaliată - pentru a arăta alternanța rocilor și proprietățile lor.
DIN PROPRIA EXPERIENTA
Aproximativ o dată pe an, când s-a încheiat următoarea etapă de foraj - adâncirea sondei cu 1 km, m-am dus și la SG pentru a lua măsurătorile care mi s-au încredințat. Fântâna în acest moment a fost de obicei spălată și prevăzută pentru cercetare timp de o lună. Ora opririi planificate a fost întotdeauna cunoscută dinainte. Apelul de telegramă pentru muncă a venit și el în avans. Echipamentul a fost verificat și ambalat. Formalitatile aferente lucrarilor inchise in zona de frontiera au fost indeplinite. In sfarsit totul este rezolvat. Sa mergem.
Grupul nostru este o echipă mică și prietenoasă: un dezvoltator de scule de foraj, un dezvoltator de noi echipamente de sol și eu sunt un metodolog. Ajungem cu 10 zile înainte de măsurători. Facem cunoștință cu datele privind starea tehnică a puțului. Întocmim și aprobăm un program detaliat de măsurare. Asamblam si calibram echipamente. Așteptăm un apel - un apel de la fântână. Rândul nostru de a „scufunda” este al treilea, dar dacă există un refuz din partea predecesorilor, fântâna ne va fi furnizată. De data asta sunt bine, spun că mâine dimineață vor termina. Suntem în aceeași echipă de geofizicieni - operatori care înregistrează semnalele primite de la echipamentul din puț și comandă toate operațiunile de coborâre și ridicare a sculei de fund, precum și mecanici pe lift, aceștia controlează înfășurarea din tambur și bobinaj. pe el aceiași 12 km de cablu pe care se coboară unealta în puț. De asemenea, sunt de serviciu.
Lucrările au început. Dispozitivul este coborât în puț timp de câțiva metri. Ultima verificare. Merge. Coborârea este lentă – aproximativ 1 km/h, cu monitorizare continuă a semnalului care vine de jos. Până acum, bine. Dar la al optulea kilometru, semnalul s-a zvâcnit și a dispărut. Deci ceva nu este în regulă. Ridicare completă. (Pentru orice eventualitate, am pregătit un al doilea set de echipamente.) Începem să verificăm toate detaliile. De data aceasta cablul era defect. El este înlocuit. Acest lucru durează mai mult de o zi. Noua coborâre a durat 10 ore. În cele din urmă, observatorul semnalului a spus: „Am ajuns la al unsprezecelea kilometru”. Comanda către operatori: „Începe înregistrarea”. Ce și cum este preprogramat conform programului. Acum trebuie să coborâți și să ridicați instrumentul de fund de mai multe ori într-un interval dat pentru a efectua măsurători. De data aceasta echipamentul a funcționat bine. Acum ridicare completă. Am urcat până la 3 km, și deodată strigă troliul (e omul nostru cu umor): „S-a terminat frânghia”. Cum?! Ce?! Vai, cablul s-a rupt... Scula de foră și 8 km de cablu au rămas întinși pe fund... Din fericire, o zi mai târziu, forătorii au reușit să ridice totul, folosind metodologia și dispozitivele dezvoltate de meșteri locali pentru a eliminați astfel de urgențe.
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 miez până la o adâncime de 12.262 m.
Fântâna a oferit un cadou excelent patriei la o adâncime mică - în intervalul 1,6-1,8 km. 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 (vezi figura de la pagina 39.). 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.
După ce am forat puțul unic Kola super-profund, am învățat multe și, în același timp, am realizat cât de puține știm încă despre structura planetei noastre.
Candidat la Stiinte Tehnice A. OSADCHI.
LITERATURĂ
Kola superadânc. Moscova: Nedra, 1984.
Kola superadânc. Rezultate științifice și experiențe de cercetare. M., 1998.
Kozlovsky E. A. Forumul Mondial al Geologilor. „Știință și viață” nr. 10, 1984.
Kozlovsky E. A. Kola superadânc. „Știință și viață” nr. 11, 1985.
Sredao.ru aşezări de cabane din HABITAT
Case Sredao.ru de la agentia imobiliara HABITAT
În URSS, ei iubeau scara, dar mai mult, iar acest lucru se aplica literalmente la orice. Așa că s-a săpat o fântână în Unire, care astăzi poartă titlul de cea mai adâncă de pe pământ. Este de remarcat faptul că puțul nu a fost forat pentru producția de petrol sau explorare geologică, ci doar pentru cercetare științifică.
Vârfuri folosite pentru forarea unui puț.
Fântâna super-profundă Kola, sau SG-3, este cea mai adâncă fântână făcută de om de pe pământ. Este situat în regiunea Murmansk, la 10 kilometri de orașul Zapolyarny, în direcția vestică. Adâncimea găurii este de 12.262 de metri. Diametrul său în partea de sus este de 92 de centimetri. În partea de jos - 21,5 centimetri. O caracteristică importantă SG-3 este că, spre deosebire de orice alte sonde pentru producția de petrol sau lucrări geologice, aceasta a fost forată exclusiv în scopuri științifice.
Fântâna a fost pusă în 1970, cu ocazia împlinirii a 100 de ani de la nașterea lui Vladimir Lenin. Locația aleasă este remarcabilă prin faptul că puțul a fost forat în roci vulcanice care au depășit 3 miliarde de ani. Apropo, vârsta Pământului este de aproximativ 4,5 miliarde de ani. În minerit, sondele sunt rareori forate mai adânc de două mii de metri.
Lucrările au continuat zile la rând.
Forajul a început pe 24 mai 1970. Până la marca de 7.000 de metri, forarea a decurs ușor și calm, dar după ce capul a lovit stâncile mai puțin dense, au început probleme. Procesul a încetinit semnificativ. Abia pe 6 iunie 1979 a fost stabilit un nou record - 9583 de metri. A fost instalat anterior în SUA de către producătorii de petrol. Marca de 12.066 de metri a fost depășită în 1983. Rezultatul a fost atins de Congresul Geologic Internațional, care a avut loc la Moscova. Ulterior, la complex au avut loc două accidente.
Acum complexul arată așa.
În 1997, mai multe legende au fost vehiculate în mass-media simultan că fântâna super-adâncă Kola era adevăratul drum către iad. Una dintre aceste legende spunea că atunci când echipa a coborât microfonul la o adâncime de câteva mii de metri, acolo s-au auzit țipete umane, gemete și țipete.
Desigur, nu a fost nimic de genul. Numai pentru că se folosește un echipament special pentru a înregistra sunetul într-o fântână la o asemenea adâncime - dar nici nu a înregistrat nimic. Într-adevăr, au avut loc mai multe accidente în complex, inclusiv explozie subteranăîn timpul forajului, însă, geologii cu siguranță nu au deranjat niciun „demoni” subteran.
Fântâna în sine este blocată.
Este foarte important că la SG-3 au lucrat 16 laboratoare de cercetare. Câteodată Uniunea Sovietică geologii autohtoni au reușit să facă multe descoperiri valoroase și să înțeleagă mai bine cum funcționează planeta noastră. Lucrările la șantier au permis îmbunătățirea semnificativă a tehnologiei de foraj. Oamenii de știință au putut înțelege, de asemenea, procesele geologice locale, au primit date cuprinzătoare despre regimul termic al intestinelor, gazele subterane și ape adânci.
Din păcate, astăzi fântâna superadâncă Kola este închisă. Clădirea complexului s-a deteriorat de când ultimul laborator a fost închis aici, în 2008, iar toate echipamentele au fost demontate. Motivul este simplu - lipsa de finanțare. În 2010, fântâna era deja blocată. Acum este distrus încet, dar sigur sub influența proceselor naturale.
Vreau să vă spun despre faimoasa fântână super-profundă Kolskaya. Este puțin probabil ca mulți oameni să fi știut (ca mine, până când tatăl meu mi-a spus) că sonda Kola SG-3 este cea mai adâncă sondă forată din lume (până în 2008). În timp ce studiau încă la institut, profesorii au purtat legende despre fântâna Kolskaya din colț în colț, deși mulți dintre profesorii noștri nu aveau nimic de-a face cu forarea etc.
Revizuire generală:
Kola Superdeep Well ( SG-3) este cel mai adânc foraj din lume. Este situat 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 făcute pentru producția sau explorarea petrolului, SG-3 a fost forată exclusiv pentru studiul litosferei în locul în care limita Mohorovichic se apropie de suprafața Pământului.
A fost, de asemenea, cea mai adâncă sondă până în 2008, când a fost ocolită de puțul de petrol Maersk Oil BD-04A, de 12.290 de metri, forat la un unghi ascuțit față de sol (situat în bazinul petrolier Al Shaheen, Qatar), după care, în ianuarie 2011, acesta Sonda a fost ocolită și de puțul de petrol al câmpului Odoptu-Sea al proiectului Sakhalin-1, forat tot în unghi ascuțit față de suprafața pământului, cu o lungime de 12.345 metri.
Ei bine, din punct de vedere al științei:
Când, la sfârșitul secolului trecut, s-a început forarea celebrului puț super-adânc Kola, mass-media a scris că chiar în grosimea pământului, microfoanele oamenilor de știință înregistrau țipete și gemete... Este iadul cu adevărat Acolo? Îți place sau nu, dar ceea ce au văzut cercetătorii a schimbat radical ideile tradiționale despre structura stratului superior al Pământului.
Multă vreme, oamenii au încercat să înțeleagă cum sunt aranjate intestinele planetei noastre. Cu toate acestea, pentru o lungă perioadă de timp nu a fost posibil să forați firmamentul pământului mai mult de câteva sute de metri - nu era niciun echipament necesar. Prin urmare, toate ideile despre structura interna Pământurile se bazează în principal pe calcule teoretice, care nu au fost încă confirmate de date experimentale.
Conform punctului de vedere general acceptat, Pământul este format din trei straturi mari: miezul, mantaua și scoarța terestră. În centru se află miezul, împărțit în interior zona tare(cu o rază de aproximativ 1300 km) și un miez exterior lichid cu o rază de aproximativ 2200 km, între care se distinge uneori o zonă de tranziție. Se crede că această regiune a planetei este compusă dintr-un aliaj fier-nichel.
Urmează mantaua - un strat format din silicați de magneziu, fier, calciu și alte metale. Se întinde de la adâncimi de 5-70 de kilometri sub limita cu scoarța terestră, până la limita cu miezul la o adâncime de 2900 km. Se crede că mantaua este destul de fierbinte și în unele dintre straturile sale substanța este în stare topită.
Straturile superioare ale mantalei sunt în contact cu scoarța terestră - chiar stratul pe care, de fapt, trăim. Grosimea acestui înveliș exterior variază de la câțiva kilometri (în regiunile oceanice) la câteva zeci de kilometri (în regiunile muntoase ale continentelor). Sfera scoarței terestre este foarte mică, reprezentând doar aproximativ 0,5% din masa totală a planetei. Compoziția principală a crustei este oxizi de siliciu, aluminiu, fier și metale alcaline.
Se crede că în compoziția crustei continentale, care conține straturile superioare (granit) și inferioare (bazalt) sub stratul sedimentar, se află cele mai vechi roci ale Pământului, a căror vârstă este estimată la peste 3 miliarde de ani. . Crusta oceanică este mai tânără și mai subțire - sub acumularea de sedimente (vârsta lor nu depășește 100-150 de milioane de ani) există un singur strat, apropiat ca compoziție de bazalt.
Se dovedește că, pe tot parcursul existenței lor, oamenii nu au fost cu adevărat capabili să exploreze nici măcar scoarța terestră și timp de mulți ani niciunul dintre oamenii de știință nici măcar nu a îndrăznit să viseze că „simt” mantaua sau miezul. Cu toate acestea, la mijlocul secolului al XX-lea, echipamentul necesar unei astfel de cercetări a fost în sfârșit dezvoltat, iar visul a început să devină realitate.
Proiectele de călătorie adânc în Pământ au apărut la începutul anilor 60 ai secolului trecut în mai multe țări deodată. Au încercat să foreze puțuri în acele locuri în care scoarța terestră ar fi trebuit să fie mai subțire, deoarece scopul unui astfel de foraj era să ajungă la manta, pe care, de fapt, urmau să o exploreze în detaliu.
De exemplu, americanii au forat în zona insulei Maui, Hawaii, unde, conform studiilor seismice, roci antice trec sub fundul oceanului, iar mantaua este situată la o adâncime de aproximativ cinci kilometri (sub o adâncime de patru kilometri). kilometru coloană de apă). Cu toate acestea, nicio platformă de foraj oceanic la o adâncime mai mare de 3 kilometri nu ar putea pătrunde.
În general, aproape toate proiectele de puțuri ultra-profunde s-au încheiat în mod misterios la o adâncime de trei kilometri. În acest moment a început să se întâmple ceva ciudat cu boeri: fie cădeau în zone neașteptate, cu temperaturi ridicate, fie păreau mușcați de vreun misterios demon subteran. Deci, în majoritatea cazurilor, nici măcar nu a fost posibil să se studieze compoziția straturilor adânci ale scoarței terestre, ca să nu mai vorbim de manta, al cărei studiu a fost, de fapt, scopul real al unor astfel de studii.
Începeți forarea:
Foraj Kolskaya. Oraș rezidențial și ateliere auxiliare
Și astfel, în 1970, a început forajul faimosului puț Kola în Peninsula Kola. Punctul de foraj a fost ales în acest loc al peninsulei nu întâmplător - peninsula este situată pe așa-numitul Scut Baltic, care este compus din cele mai vechi roci cunoscute omenirii. Lucrările la acest obiect au fost efectuate între 1970 și 1992, timp în care a fost posibilă „să străpunge” scoarța terestră cu 12.262 de metri.
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. Așadar, de exemplu, teoreticienii promiseseră chiar înainte de începerea forajului că temperatura scutului baltic va rămâne relativ scăzută până la o adâncime de cel puțin 15 kilometri. În consecință, va fi posibil să sapi o fântână până la aproape 20 de kilometri, doar până la manta.
Cu toate acestea, deja la o adâncime de cinci kilometri, temperatura ambiantă a depășit 700C, la șapte - peste 1200C, iar la o adâncime de 12 kilometri, senzorii au înregistrat cu până la 2200C - 1000C mai mult decât se prevedea. Oamenii de știință nu au găsit încă o explicație pentru acest fenomen.
De asemenea, fântâna nu a confirmat ideea structurii scoarței terestre asemănătoare cu o turtă stratificată - mai întâi roci sedimentare, apoi granite și bazalt în partea de jos. Cu toate acestea, conform forătorilor, granitele s-au dovedit a fi cu 3 kilometri mai jos decât se așteptau oamenii de știință. Și nu a existat deloc strat de bazalt - ultimii 6 kilometri și-au făcut drum exclusiv prin granit. Oamenii de știință cred că foratorii Kola, fără să-și dea seama, au făcut o descoperire extrem de importantă pentru întreaga omenire.
Fântâna superadâncă Kola le-a oferit cercetătorilor 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, iar de fapt vârsta acestor straturi adânci a depășit 2,8 miliarde de ani. Dar, cel mai surprinzător, la adâncimi și mai mari, unde nu există roci sedimentare, s-a găsit metan de gaz natural în concentrații uriașe. 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 (născut de autorii relatărilor unui ziar finlandez), chiar în grosimea pământului, la o adâncime de peste 12 mii de metri, microfoanele oamenilor de știință înregistrau strigăte și gemete.
Mituri sau realitate:
Jurnaliștii, fără să se gândească măcar la faptul că pur și simplu nu este posibil să lipiți un microfon la o asemenea adâncime (ce dispozitiv de înregistrare a sunetului poate funcționa la temperaturi de peste două sute de grade?), au scris că foratorii au auzit o „voce din lumea interlopă”. ." După aceste publicații, fântâna superadâncă Kola a început să fie numită „drumul spre iad”, argumentând 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 în urmă cu doi ani, s-a luat decizia finală de a abandona continuarea cercetărilor și de a demonta întregul complex de cercetare și de a „îngropa” fântâna. Lichidarea finală a puțului a avut loc în această vară.
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. Este posibil ca cercetătorii actualei sonde de petrol Maersk Oil (adâncime de 12.290 de metri – care este cu 28 de metri mai adânc decât Kola), care se află în bazinul petrolier Al Shahin, în Qatar, să poată urca și mai adânc.
________________________________________ ________________________________________ ________________
Materiale: Alexey Voskoboynik (alex_oil), Wikipedia și surse de pe Internet despre Kola bine
— Doctore Huberman, ce naiba ai săpat acolo jos? - o remarcă a publicului a întrerupt raportul savantului rus la întâlnirea UNESCO din Australia. Cu câteva săptămâni mai devreme, în aprilie 1995, un val de rapoarte a cuprins lumea despre un accident misterios la fântâna superadâncă Kola.
Se presupune că, la apropierea celui de-al 13-lea kilometru, instrumentele au înregistrat un zgomot ciudat venit din măruntaiele planetei - ziarele galbene au asigurat în unanimitate că doar strigătele păcătoșilor din lumea interlopă ar putea suna așa. La câteva secunde după apariția unui sunet teribil, o explozie a tunat...
Spațiu sub picioarele tale
La sfârșitul anilor 70 și începutul anilor 80, obținerea unui loc de muncă la Kola Superdeep, așa cum locuitorii satului Zapolyarny din regiunea Murmansk o numesc familiar, era mai dificilă decât intrarea în corpul cosmonauților. Din sute de solicitanți, unul sau doi au fost selectați. Odată cu ordinul de angajare, norocoșii au primit un apartament separat și un salariu egal cu dublul sau triplul salariului profesorilor din Moscova. La fântână lucrau în același timp 16 laboratoare de cercetare, fiecare de mărimea unei centrale medii. Doar germanii au săpat pământul cu atâta perseverență, dar, după cum mărturisește Cartea Recordurilor Guinness, cea mai adâncă fântână germană este aproape jumătate mai lungă decât a noastră.
Galaxiile îndepărtate au fost studiate de omenire mult mai bine decât ceea ce se află sub scoarța terestră la câțiva kilometri de noi. Kola Superdeep - un fel de telescop în misterios lumea interioara planete.
De la începutul secolului al XX-lea, se crede că Pământul este format dintr-o crustă, o manta și un miez. În același timp, nimeni nu ar putea spune cu adevărat unde se termină un strat și unde începe următorul. Oamenii de știință nici măcar nu știau în ce constau, de fapt, aceste straturi. Cu vreo 40 de ani în urmă, erau siguri că stratul de granit începe la o adâncime de 50 de metri și continuă până la 3 kilometri, iar apoi vin bazalții. Era de așteptat să întâlnească mantaua la o adâncime de 15-18 kilometri. În realitate, totul s-a dovedit a fi complet diferit. Și deși manualele școlare încă mai scriu că Pământul este format din trei straturi, oamenii de știință de la Kola Superdeep au demonstrat că nu este așa.
Scutul Baltic
Proiectele de călătorie în adâncimea Pământului au apărut la începutul anilor 60 în mai multe țări simultan. Au încercat să foreze puțuri în acele locuri unde crusta ar fi trebuit să fie mai subțire - scopul era să ajungă la manta. De exemplu, americanii au forat în zona insulei Maui, Hawaii, unde, conform studiilor seismice, roci antice merg sub fundul oceanului, iar mantaua este situată la o adâncime de aproximativ 5 kilometri sub patru kilometri. coloană de apă. Din păcate, nicio platformă de foraj oceanic nu a pătruns mai mult de 3 kilometri.
În general, aproape toate proiectele de puțuri ultra-profunde s-au încheiat în mod misterios la o adâncime de trei kilometri. În acest moment a început să se întâmple ceva ciudat cu boeri: fie au căzut în zone neașteptate super-fierbinți, fie păreau că au fost mușcați de vreun monstru fără precedent. La mai mult de 3 kilometri, au spart doar 5 puțuri, 4 dintre ele erau sovietice. Și doar Kola Superdeep a fost destinat să depășească marcajul celor 7 kilometri.
Proiectele interne inițiale au implicat și foraje subacvatice - în Marea Caspică sau pe Baikal. Dar în 1963, savantul de foraj Nikolai Timofeev a convins Comitetul de Stat pentru Știință și Tehnologie al URSS că ar trebui creat un puț pe continent. Deși forarea va dura incomparabil mai mult, credea el, puțul va fi mult mai valoros din punct de vedere științific, deoarece tocmai în grosimea plăcilor continentale din timpurile preistorice au avut loc cele mai semnificative mișcări ale rocilor terestre. Punctul de foraj a fost ales pe Peninsula Kola nu întâmplător. Peninsula este situată pe așa-numitul Scut Baltic, care este compus din cele mai vechi roci cunoscute omenirii.
O secțiune de mai mulți kilometri a straturilor Scutului Baltic este o istorie clară a planetei în ultimii 3 miliarde de ani.
Cuceritorul Adâncului
Aspectul instalației de foraj Kola este capabil să-l dezamăgească pe neprofesionist. Fântâna nu arată ca o mină pe care ne-o atrage imaginația. Nu există coborâri sub pământ, doar un burghiu cu un diametru de puțin mai mult de 20 de centimetri intră în grosime. O secțiune imaginară a fântânii super-profunde Kola arată ca un ac subțire care a străpuns grosimea pământului. Un burghiu cu numeroși senzori, situat la capătul acului, este ridicat și coborât timp de câteva zile. Mai rapid este imposibil: cel mai puternic cablu compozit se poate rupe sub propria greutate.
Ce se întâmplă în adâncuri nu se știe cu siguranță. Temperatura mediu inconjurator, zgomotul și alți parametri sunt transmisi în sus cu un minut de întârziere. Cu toate acestea, forătorii spun că chiar și un astfel de contact cu temnița poate fi serios înspăimântător. Sunetele care vin de jos sunt într-adevăr ca țipete și urlete. La aceasta putem adăuga o listă lungă de accidente care au bântuit superadâncitatea Kola când a ajuns la o adâncime de 10 kilometri. De două ori burghiul a fost scos topit, deși temperaturile de la care se poate topi sunt comparabile cu temperatura suprafeței Soarelui. Odată, cablul părea să fie tras de jos - și tăiat. Ulterior, la foraj în același loc, nu s-au găsit resturi de cablu. Ce a provocat aceste accidente și multe alte accidente este încă un mister. Cu toate acestea, nu au fost deloc motivul pentru a opri forarea măruntaielor Scutului Baltic.
12.226 de metri de descoperiri și ceva iad
„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 12.226 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. „Până la 4 kilometri, totul a mers conform teoriei, iar apoi a început ziua apocalipsei”, spune Guberman. Teoreticienii au promis că temperatura scutului baltic va rămâne relativ scăzută până la o adâncime de cel puțin 15 kilometri.
În consecință, va fi posibil să sapi o fântână până la aproape 20 de kilometri, doar până la manta. Dar deja la 5 kilometri, temperatura mediului ambiant a depășit 70 ºC, la șapte - peste 120 ºC, iar la o adâncime de 12 grade se prăjea cu peste 220 ºC - 100 ºC mai mult decât era prevăzut. Foratorii Kola au pus sub semnul întrebării teoria structurii stratificate a scoarței terestre - cel puțin în intervalul de până la 12.262 de metri.
Am fost învățați la școală: sunt roci tinere, granite, bazalt, o manta și un miez. Dar granitele s-au dovedit a fi cu 3 kilometri mai jos decât se aștepta. Urmează bazalții. Nu au fost găsite deloc. Toate forajele au avut loc în stratul de granit. Aceasta este o descoperire extrem de importantă, deoarece toate ideile noastre despre originea și distribuția mineralelor sunt legate de teoria structurii stratificate a Pământului.
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.
demonii
Au fost 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.
În istoria Superdeep-ului Kola, nu a fost lipsită de misticism. Oficial, după cum sa menționat deja, fântâna s-a oprit din lipsă de fonduri. Coincidență sau nu – dar în acel 1995 s-a auzit în adâncul minei o explozie puternică de natură necunoscută. Jurnaliștii unui ziar finlandez au pătruns pe locuitorii din Zapolyarny - și lumea a fost șocată de povestea unui demon care zboară din măruntaiele planetei.
„Când am fost întrebat despre această poveste misterioasă la UNESCO, nu am știut ce să răspund. Pe de o parte, este o prostie. Pe de altă parte, eu, ca om de știință onest, nu aș putea spune că știu exact ce s-a întâmplat aici. A fost înregistrat un zgomot foarte ciudat, apoi a avut loc o explozie... Câteva zile mai târziu, nimic de acest fel nu a fost găsit la aceeași adâncime ”, își amintește academicianul David Huberman.
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. O adevărată centură de olivină, prezisă cu brio de scriitor. Aurul din el este de 78 de grame pe tonă. Apropo, producția industrială este posibilă la o concentrație de 34 de grame pe tonă. Poate că în viitorul apropiat umanitatea va putea profita de această bogăție.
Kola Superdeep Well De la sfârșitul secolului al XIX-lea, se crede că Pământul este format dintr-o crustă, o manta și un miez. În același timp, nimeni nu ar putea spune cu adevărat unde se termină un strat și unde începe următorul. Oamenii de știință nici măcar nu știau în ce constau, de fapt, aceste straturi. În urmă cu aproximativ 30 de ani, cercetătorii erau siguri că stratul de granit începe la o adâncime de 50 de metri și continuă până la trei kilometri, iar apoi vin bazalții. Mantaua trebuia să fie la o adâncime de 15-18 kilometri.
O fântână ultra-profundă, care a început să fie forată în URSS pe Peninsula Kola, a arătat că oamenii de știință au greșit ...
Scufundați timp de trei miliarde de ani
Proiectele de călătorie în adâncimea Pământului au apărut la începutul anilor 1960 în mai multe țări simultan. Americanii au fost primii care au forat puturi ultra-adânci și au încercat să facă acest lucru în locuri unde, conform studiilor seismice, scoarța terestră ar fi trebuit să fie mai subțire. Aceste locuri, conform calculelor, se aflau pe fundul oceanelor, iar zona din apropierea insulei Maui din grupul hawaian a fost considerată cea mai promițătoare, unde roci antice se află chiar sub fundul oceanului și mantaua pământului este situată aproximativ la o adâncime de cinci kilometri sub o coloană de apă de patru kilometri. Din păcate, ambele încercări de a sparge scoarța terestră în acest loc s-au încheiat cu eșec la o adâncime de trei kilometri.
Primele proiecte interne au implicat și foraje subacvatice - în Marea Caspică sau pe Baikal. Dar în 1963, savantul de foraj Nikolai Timofeev a convins Comitetul de Stat pentru Știință și Tehnologie al URSS că ar trebui creat un puț pe continent. Deși ar dura un timp incomparabil mai lung pentru a foraj, s-a gândit el, fântâna ar fi mult mai valoroasă din punct de vedere științific. Locul de foraj a fost ales pe Peninsula Kola, care se află pe așa-numitul Scut Baltic, care este format din cele mai vechi roci terestre cunoscute de omenire. Secțiunea de mai mulți kilometri a straturilor de scut, așa cum a fost concepută de oamenii de știință, ar fi trebuit să arate o imagine a istoriei planetei în ultimele trei miliarde de ani.
Din ce în ce mai adânc, din ce în ce mai adânc...
Demararea lucrărilor după aproape cinci ani de pregătire a fost programată pentru a coincide cu împlinirea a 100 de ani de la nașterea lui V.I. Lenin în 1970. Proiectul a fost demarat serios. Cele 16 laboratoare de cercetare au funcționat bine, fiecare de mărimea unei fabrici medii; proiectul a fost supravegheat personal de ministrul geologiei al URSS.Angajații obișnuiți au primit un salariu triplu. Toată lumea avea garantat un apartament la Moscova sau Leningrad. Nu este surprinzător că ajungerea la Kola Superdeep a fost mult mai dificilă decât intrarea în corpul cosmonauților.
Aspectul fântânii era capabil să dezamăgească un observator din afară. Fără lifturi și scări în spirală care să conducă adânc în Pământ. Doar un burghiu cu un diametru de puțin mai mult de 20 de centimetri a intrat în subteran. În general, super-adâncul Kola poate fi imaginat ca un ac subțire care străpunge grosimea pământului. Burghiul situat la capătul acestui ac cu numeroși senzori, după câteva ore de lucru, a fost ridicat aproape o zi întreagă pentru inspecție, citire și reparare, apoi coborât pentru o zi. Mai rapid este imposibil: cel mai puternic cablu compozit (snur de foraj) s-ar putea rupe sub propria greutate.
Ce se întâmpla la adâncime în momentul forării nu se știa cu certitudine. Temperatura ambientală, zgomotul și alți parametri au fost transmise în sus cu un minut de întârziere. Cu toate acestea, forătorii au spus că chiar și un astfel de contact cu temnița era uneori înfricoșător. Sunetele care veneau de jos erau ca niște țipete și urlete. La aceasta putem adăuga o listă lungă de accidente care au bântuit superadâncitatea Kola când a ajuns la o adâncime de 10 kilometri. De două ori burghiul a fost scos topit, deși temperaturile de la care ar putea lua această formă sunt comparabile cu temperatura suprafeței Soarelui. Odată, cablul părea să fie tras de jos - și tăiat. Ulterior, la foraj în același loc, nu s-au găsit resturi de cablu. Ce a provocat aceste accidente și multe alte accidente este încă un mister. Cu toate acestea, nu au fost deloc motivul pentru a opri forarea măruntaielor Scutului Baltic.
În 1983, când adâncimea puțului a atins 12.066 de metri, lucrările au fost oprite temporar: s-a decis pregătirea materialelor pentru foraj ultraprofund pentru Congresul Geologic Internațional, care era planificat să aibă loc în 1984 la Moscova. Pe el, oamenii de știință străini au aflat pentru prima dată despre însăși existența Kola Superdeep, toate informațiile despre care au fost clasificate până atunci. Lucrările au fost reluate la 27 septembrie 1984. Cu toate acestea, în timpul primei coborâri a forajului, a avut loc un accident - șirul de foraj s-a rupt din nou. A fost necesar să se continue forajul de la o adâncime de 7000 de metri, creându-se un nou trunchi, iar până în 1990 această nouă ramură ajunsese la 12.262 de metri, ceea ce reprezenta un record absolut pentru puțurile ultraadânci, doborât abia în 2008. Forajul a fost oprit în 1992, de data aceasta, după cum sa dovedit, pentru totdeauna. Nu existau fonduri pentru continuarea lucrărilor.
Descoperiri și descoperiri
Descoperirile făcute la Kola Superdeep au făcut o adevărată revoluție în cunoștințele noastre despre structura scoarței terestre. Teoreticienii au promis că temperatura scutului baltic va rămâne relativ scăzută până la o adâncime de cel puțin 15 kilometri. Aceasta înseamnă că o sondă poate fi forată aproape până la 20 de kilometri, doar până la manta. Dar deja la al cincilea kilometru temperatura depășea 700°C, la al șaptelea - peste 1200°C, iar la o adâncime de doisprezece se prăjește mai mult de 2200°C.
Foratorii Kola au pus sub semnul întrebării teoria structurii stratificate a scoarței terestre - cel puțin în intervalul de până la 12.262 de metri. Se credea că există un strat de suprafață (roci tinere), apoi ar trebui să meargă granite, bazalt, o manta și un miez. Dar granitele s-au dovedit a fi cu trei kilometri mai jos decât se aștepta. Bazalții care trebuiau să se afle sub ele nu au fost găsite deloc. O surpriză incredibilă pentru oamenii de știință a fost abundența de crăpături și goluri la o adâncime de peste 10 kilometri. În aceste goluri, burghiul se legăna ca un pendul, ceea ce a dus la dificultăți serioase în lucru din cauza abaterii sale de la axa verticală. În goluri s-a înregistrat prezența vaporilor de apă care s-au deplasat acolo cu viteză mare, parcă transportați de niște pompe necunoscute. Aceste perechi au creat chiar sunetele care i-au încântat pe forători.
În mod destul de neașteptat pentru toată lumea, a fost confirmată ipoteza scriitorului Alexei Tolstoi despre centura de olivine, exprimată în 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, care s-a dovedit a fi de 78 de grame pe tonă. Apropo, producția industrială se realizează la o concentrație de 34 de grame pe tonă.
O altă surpriză: viața pe Pământ a apărut, se pare, cu un miliard și jumătate de ani mai devreme decât se aștepta. La adâncimi în care, după cum se credea, nu ar putea exista materie organică, au fost găsite 14 specii de microorganisme fosilizate (vârsta acestor straturi a depășit 2,8 miliarde de ani). La adâncimi și mai mari, unde nu mai există roci sedimentare, metanul a apărut în concentrații mari, ceea ce a infirmat în cele din urmă teoria originii biologice a hidrocarburilor precum petrolul și gazele.
Este imposibil să nu menționăm descoperirea făcută comparând solul lunar livrat de stația spațială sovietică la sfârșitul anilor 70 de pe suprafața Lunii și probele prelevate la fântâna Kola de la o adâncime de 3 kilometri. S-a dovedit că aceste mostre sunt ca două mazăre într-o păstaie. Unii astronomi au văzut acest lucru ca o dovadă că Luna s-a desprins odată de Pământ ca urmare a unui cataclism (posibil o coliziune a planetei cu un asteroid mare). Cu toate acestea, potrivit altora, această similitudine indică doar faptul că Luna s-a format din același nor de gaz și praf ca Pământul, iar în stadiile geologice inițiale au „evoluat” în același mod.
Kola Superdeep a fost înaintea timpului său
Fântâna Kola a arătat că este posibil să pătrundem adânc în Pământ timp de 14 și chiar 15 kilometri. Cu toate acestea, o astfel de fântână este cu greu capabilă să ofere cunoștințe fundamental noi despre scoarța terestră. Acest lucru necesită o întreagă rețea de puțuri forate în diferite puncte de pe suprafața pământului. Dar vremurile în care fântânile de mare adâncime erau forate în scopuri pur științifice par să fi trecut. Prea scump această plăcere. Programele moderne de foraj ultra-profund nu mai sunt la fel de ambițioase ca înainte și urmăresc obiective practice.
Aceasta este în principal descoperirea și extragerea mineralelor. În Statele Unite, producția de petrol și gaze de la adâncimi de 6-7 kilometri devine deja obișnuită. În viitor, Rusia va începe, de asemenea, să pompeze materii prime de hidrocarburi de la astfel de niveluri. Cu toate acestea, chiar și acele puțuri de adâncime care sunt forate acum aduc o mulțime de informații valoroase pe care geologii caută să le generalizeze pentru a obține o imagine completă a cel puțin straturilor de suprafață ale scoarței terestre. Dar ceea ce se află dedesubt va rămâne un mister pentru mult timp de acum încolo. Doar oamenii de știință care lucrează la fântâni ultra-profunde precum Kola o pot dezvălui cu ajutorul celor mai moderne echipamente științifice. În viitor, astfel de fântâni vor deveni pentru omenire un fel de telescoape în lumea interlopă misterioasă a planetei, despre care nu știm mai mult decât despre galaxiile îndepărtate.
