A 20. századot az ember diadala diadalmaskodta, és meghódította a Világ-óceán legmélyebb mélyedéseit. Még mindig csak az az álom marad elérhetetlen, hogy behatoljon bolygónk szívébe és megtanulja a belek eddig rejtett életét. Az „Utazás a Föld közepére” rendkívül nehéznek és izgalmasnak ígérkezik, rengeteg meglepetéssel és hihetetlen felfedezéssel teli. Ezen az úton már megtették az első lépéseket - a világon több tucat szupermély kutat fúrtak. Az ultramély fúrásokkal nyert információk annyira elsöprőnek bizonyultak, hogy szétverték a geológusok által a bolygónk felépítésével kapcsolatban kialakult elképzeléseket, és a leggazdagabb anyagokat szolgáltatták a kutatók számára a különféle ismeretek területén.
Érintse meg a palástot
A szorgalmas kínaiak a 13. században 1200 méter mély kutakat ástak. Az európaiak 1930-ban megdöntötték a kínai rekordot azzal, hogy megtanulták, hogyan fúrják át a földet 3 kilométeren keresztül. Az 1950-es évek végén a kutakat 7 kilométerre meghosszabbították. Megkezdődött az ultramély fúrások korszaka.
A legtöbb globális projekthez hasonlóan a Föld felső héjának fúrásának gondolata az 1960-as években merült fel, az űrutazás, valamint a tudomány és a technológia határtalan lehetőségeinek hitében. Az amerikaiak nem kevesebbet fogantak, mint hogy egy kúttal átmennek az egész földkéregben, és mintákat kapnak a felső palást szikláiról. A köpeny fogalma akkor (csakúgy, mint most is) csak közvetett adatokon - a szeizmikus hullámok mélységben való terjedésének sebességén - alapult, amelynek változását a különböző korú és összetételű kőzetek rétegeinek határaként értelmezték. A tudósok úgy vélték, hogy a földkéreg olyan, mint egy szendvics: tetején fiatal sziklák, alatta ókori sziklák. A Föld külső héja és felső köpenyének felépítéséről és összetételéről azonban csak szuper mély fúrás adhatott pontos képet.
Mokhol projekt
1958-ban megjelent a Mohol superdeep fúrási program az Egyesült Államokban. Ez a háború utáni Amerika egyik legmerészebb és legtitokzatosabb projektje. Sok más programhoz hasonlóan a Mohol-t is úgy tervezték, hogy megelőzze a Szovjetuniót a tudományos vetélkedésben, és ezzel világrekordot állított fel az ultragyors fúrások terén. A projekt neve a "Mohorovicic" szavakból származik - ez a horvát tudós vezetékneve, aki megkülönböztette a földkéreg és a köpeny közötti kapcsolatot - a Moho határa és a "hole", ami angolul "jól" jelent. A program készítői úgy döntöttek, hogy az óceánba fúrnak, ahol a geofizikusok szerint a földkéreg sokkal vékonyabb, mint a kontinenseken. Szükséges volt a csöveket néhány kilométerrel a vízbe süllyeszteni, az óceán fenekét 5 kilométerrel átjárni és a felső palástig eljutni.
Promóciós videó:
1961 áprilisában, a Karib-tengeren fekvő Guadeloupe szigete mellett, ahol a vízoszlop eléri a 3,5 km-t, a geológusok öt kutat fúrtak, közülük a legmélyebb 183 méter mélyen került az aljára. Az előzetes számítások szerint ezen a helyen, az üledékes kőzetek alatt várhatóan találkozni fog a földkéreg felső rétegével - a gránittal. De az üledékek alól kiemelkedő mag tiszta bazaltokat tartalmazott - egyfajta gránit antipódot. A fúrás eredménye elbátortalanította és egyben inspirálta a tudósokat, és elkezdték a fúrás új szakaszának előkészítését. De amikor a projekt költségei meghaladták a 100 millió dollárt, az Egyesült Államok Kongresszusa leállította a finanszírozást. Mohol nem válaszolt a feltett kérdésekre, de a legfontosabbat megmutatta - szuper mély fúrás lehetséges az óceánban.
A temetést elhalasztják
Az ultramély fúrás lehetővé tette a belekbe való betekintést és a kőzetek viselkedését magas nyomáson és hőmérsékleten. Az a gondolat, hogy a mélységű kőzetek sűrűbbé válnak és porozitásuk csökken, tévesnek bizonyult, valamint a száraz altalajra vonatkozó nézőpont. Ezt először a Kola szupermély mélyének fúrása során fedezték fel, az ókori kristályos rétegek más kutai megerősítették azt a tényt, hogy sok kilométeres mélységben a sziklákat repedések törik meg, és számos pórus hatolja át őket, és a vizes oldatok szabadon mozognak több száz atmoszférás nyomás alatt. Ez a felfedezés az ultramély fúrás egyik legfontosabb eredménye. Kényszerített bennünket, hogy térjünk vissza a radioaktív hulladék ártalmatlanításának problémájára, amelyet állítólag mély kutakba kellett helyezni, ami teljesen biztonságosnak tűnt. Figyelembe véve az altalaj állapotáról a szuper mélyfúrás során nyert információkat, az ilyen tárak létrehozására irányuló projektek most nagyon kockázatosnak tűnnek.
A kihűlt pokol után kutatva
Azóta a világ megbetegedett az ultramély fúrásokkal. Az Egyesült Államokban új program készült az óceán fenekének tanulmányozására (Deep Sea Drilling Project). A kifejezetten erre a projektre épített Glomar Challenger több évet töltött a különféle óceánok és tengerek vizein, fenekükbe fúrva csaknem 800 kutat, elérve a maximális 760 m mélységet. Az 1980-as évek közepére a tengeri fúrási eredmények megerősítették a lemezes tektonika elméletét. A geológia mint tudomány újjászületett. Közben Oroszország a maga útját járta. A probléma iránti érdeklődés, amelyet az Egyesült Államok sikerei keltettek, a "Föld belső terének feltárása és a mélyfúrások fúrása" programot eredményezte, de nem az óceánban, hanem a kontinensen. Évszázados múltja ellenére a kontinentális fúrás teljesen új üzlet volt. Végül is korábban elérhetetlen mélységekről beszéltünk - több mint 7 kilométerről. 1962-ben Nyikita Hruscsov jóváhagyta ezt a programot,bár inkább politikai, mint tudományos motívumok vezérelték. Nem akart lemaradni az Egyesült Államoktól.
A fúrástechnikai intézet újonnan létrehozott laboratóriumát a híres olajmunkás, Nyikolaj Timofejev, a műszaki tudományok doktora vezette. Utasítást kapott, hogy igazolja a kristályos kőzetek - gránitok és gneiszek - ultramély fúrásának lehetőségét. A kutatás 4 évig tartott, és 1966-ban a szakértők meghozták az ítéletet - lehet fúrni, és nem feltétlenül a holnap felszerelésével elegendő a már meglévő berendezés. A fő probléma a mélységben lévő hő. A számítások szerint, amikor behatol a földkéreget alkotó sziklákba, a hőmérsékletnek 33 méterenként 1 fokkal meg kell emelkednie. Ez azt jelenti, hogy 10 km mélységben körülbelül 300 ° С-re, 15 km-nél pedig csaknem 500 ° С-ra kell számítani. A fúrószerszámok és eszközök nem bírják az ilyen melegítést. Olyan helyet kellett keresni, ahol a belek nem olyan forrók …
Ilyen helyet találtak - a Kola-félsziget ősi kristálypajzsát. A Föld Fizikai Intézetében készített jelentés így szólt: fennállásának több milliárd éve alatt a Kola-pajzs lehűlt, a hőmérséklet 15 km mélységben nem haladja meg a 150 ° C-ot. A geofizikusok a Kola-félsziget hozzávetőleges szakaszát készítették el. Szerintük az első 7 kilométer a földkéreg felső részének gránitrétege, majd a bazaltréteg kezdődik. Ezután a földkéreg kétrétegű szerkezetének ötletét általában elfogadták. De mint később kiderült, mind a fizikusok, mind a geofizikusok tévedtek. A fúrási helyet a Kola-félsziget északi végén választották meg a Vilgiskoddeoayvinjärvi tó közelében. Finnül azt jelenti, hogy „a Farkas-hegy alatt”, bár ezen a helyen nincsenek hegyek vagy farkasok. A kút fúrása, amelynek tervezési mélysége 15 kilométer volt, 1970 májusában kezdődött.
Kiábrándító svédek
Az 1980-as évek végén Svédországban 6,8 km mélységig kutat fúrtak, nem biológiai eredetű földgáz keresésére. A geológusok úgy döntöttek, hogy tesztelik azt a hipotézist, miszerint az olaj és a gáz nem elhalt növényekből képződik, ahogyan a legtöbb tudós úgy véli, hanem köpenyfolyadékokon keresztül - forró gázok és folyadékok keverékein keresztül. A szénhidrogénekkel telített folyadékok a köpenyből a földkéregbe szivárognak és nagy mennyiségben felhalmozódnak. Ezekben az években a szénhidrogének származásának gondolata nem az üledékes rétegek szerves anyagaiból, hanem a mély folyadékok révén jelentett újdonságot, sokan szerették volna tesztelni. Ebből az elképzelésből következik, hogy a szénhidrogénkészletek nemcsak üledékes, hanem vulkáni és metamorf kőzetek is lehetnek. Ezért Svédország, amely többnyire egy ősi kristályos pajzson található, kísérletezni kezdett.
A fúráshoz 52 km átmérőjű Silyan Ring krátert választottak. A geofizikai adatok szerint 500-600 méter mélységben meszes gránitok voltak - az esetleges tömítés az alatta lévő szénhidrogén-tározóhoz. A gravitáció gyorsulásának mérései, amelyek megváltoztatásával meg lehet ítélni a belekben fekvő kőzetek összetételét és sűrűségét, 5 km mélységben jelezték az erősen porózus kőzetek jelenlétét - ez egy lehetséges olaj- és gáztározó. A fúrási eredmények csalódást okoztak a tudósoknak és a befektetőknek, akik 60 millió dollárt fektettek ebbe a munkába. A bejárt rétegek nem tartalmaztak kereskedelmi szénhidrogén-tartalékot, csupán egyértelműen biológiai eredetű olaj- és gáznyilvánulások voltak az ősi bitumenből. Mindenesetre az ellenkezőjét senki sem tudta bizonyítani.
Eszköz az alvilág számára
Az SG-3 kolai kút fúrásához nem volt szükség alapvetően új eszközök és óriási gépek létrehozására. Azzal kezdtünk dolgozni, amellyel már rendelkezünk: az Uralmash 4E egységgel, 200 tonna emelési kapacitással és könnyűfém csövekkel. Akkoriban valóban nem szabványos technológiai megoldásokra volt szükség. Valójában senki sem fúrott kemény kristályos kőzetekbe ilyen nagy mélységig, és ami ott fog történni, azt csak általánosságban képzelte el. Tapasztalt fúrók azonban rájöttek, hogy bármennyire is részletes a projekt, egy igazi kút sokkal összetettebb lesz. Öt évvel később, amikor az SG-3 mélysége jóval meghaladta a 7 kilométert, új Uralmash 15 000 fúróberendezést telepítettek - az egyik legkorszerűbb akkoriban. Erőteljes, megbízható, automatikus kioldószerkezettel képes ellenállni egy legfeljebb 15 km hosszú csővezetéknek. A fúróberendezés egy teljesen burkolt derrickgé vált, amelynek magassága 68 m, dacolva az Északi-sarkvidéken tomboló erős széllel. A közelben egy mini üzem, tudományos laboratóriumok és egy törzsraktár nőtt.
Kis mélységig történő fúráskor olyan motor kerül beépítésre, amely a végén a fúróval forgatja a csőhúrot. A fúró egy vas henger gyémánt vagy kemény ötvözet fogakkal - egy kicsit. Ez a korona a sziklákba harap, és kivág belőlük egy vékony oszlopot - egy magot. A szerszám lehűléséhez és a kútból kis törmelék kinyeréséhez fúróiszapot pumpálnak bele - folyékony agyagot, amely állandóan kering a hordón, akár az erekben lévő vér. Egy idő után a csöveket a felszínre emelik, kiszabadítják a magból, megváltoztatják a koronát és az oszlopot ismét az alsó furatba engedik. Így működik a hagyományos fúrás.
És ha a hordó hossza 10-12 kilométer, átmérője 215 milliméter? A csőhúr a legvékonyabb fonallá válik, amelyet a kútba engednek. Hogyan lehet kezelni? Hogyan lehet megnézni, mi folyik az arcon? Ezért a Kola kútra, a fúrózsinór aljára miniatűr turbinákat telepítettek, amelyeket nyomás alatt lévő csöveken keresztül szivattyúzott folyadék fúrásával indítottak. A turbinák keményfém bitet és magvágást forgattak. Az egész technológia jól fejlett volt, a kezelő a kezelőpanelen látta a bit forgását, tudta annak sebességét és irányíthatta a folyamatot.
8-10 méterenként több kilométeres csőhúst kellett felemelni. Az ereszkedés és az emelkedés összesen 18 órát vett igénybe.
Gyémántálmok a Volga régióról
Amikor a Nyizsnyij Novgorod régióban apró gyémántokat találtak, az nagyon megzavarta a geológusokat. Természetesen a legkönnyebb azt feltételezni, hogy a drágaköveket egy gleccser vagy folyóvizek hozták valahonnan északról. De mi van akkor, ha a helyi belek kimberlit csövet rejtenek el - egy gyémánttartályt? E hipotézis teszteléséről az 1980-as évek végén döntöttek, amikor az oroszországi tudományos fúrási program lendületet vett. A fúrás helyszínét Nyizsnyij Novgorodtól északra választották, egy óriási gyűrűszerkezet közepén, amely jól kiemelkedik a domborműben. Egyesek meteoritkráternek tartották, mások - robbanócsőnek vagy vulkáni szellőzőnek. A fúrást abbahagyták, amikor a Vorotilovszkaja-kút elérte az 5374 m mélységet, amelyből több mint egy kilométer esett a kristályos alagút szikláira. Kimberlitákat nem találtak ott, de a tisztesség kedvéért el kell mondanihogy az e szerkezet eredetével kapcsolatos vita sem szűnt meg. A mélységből nyert tények mindkét hipotézis híveinek egyaránt megfelelőek voltak, végül mindegyik meggyőző maradt. A kutat pedig mély geolaboratóriumgá alakították, amely még mindig működik.
A "7" szám ravaszkodása
7 kilométer - a Kola szupermély mélysége végzetes. Mögötte ismeretlen, sok baleset és folyamatos küzdelem kezdődött a sziklákkal. A hordót nem lehetett függőlegesen tartani. Amikor először tettünk meg 12 km-t, a kút 21 ° -kal tért el a függőlegestől. Bár a fúrók már megtanultak hihetetlen fúrásgörbítéssel dolgozni, lehetetlen volt továbbmenni. A kutat a 7 km-es jelzésből kellett fúrni. Ahhoz, hogy függőleges lyukat kapjon a kemény kőzetekből, a fúrózsinórnak nagyon kemény aljára van szüksége, hogy az a belekbe kerüljön, mint olaj. De felmerül egy másik probléma - a kút fokozatosan tágul, a fúrógép belelóg, mivel egy pohárban a kút fala összeesik, és lenyomhatja a szerszámot. E probléma megoldása eredetinek bizonyult - az inga technológiát alkalmazták. A fúrót mesterségesen ringatták a kútban, és elnyomta az erős rezgéseket. Emiatt a csomagtartó függőleges volt.
A legelterjedtebb baleset minden fúrótoronynál a csőhúr törése. Általában újra megpróbálják megragadni a csöveket, de ha ez nagy mélységben történik, akkor a probléma helyrehozhatatlanná válik. Hiába keresünk szerszámot egy 10 kilométeres kútban, akkora lyukat dobtak, és újat kezdtek, kicsit magasabbra. A csőtörés és -vesztés az SG-3-nál sokszor megtörtént. Ennek eredményeként az alsó részén a kút egy óriási növény gyökérzetének tűnik. A kút elágazása felkavarta a fúrókat, de a geológusok számára boldogságnak bizonyult, akik váratlanul háromdimenziós képet kaptak az ősi archeiai sziklák lenyűgöző szegmenséről, amely több mint 2,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett.
1990 júniusában az SG-3 elérte a 12 262 m mélységet. A kútot elkezdték felkészíteni a fúrásra 14 km-ig, majd ismét baleset következett be - 8550 m magasságban a csőhúr letört. A munka folytatása hosszú előkészítést, felszerelések megújítását és új költségeket igényelt. 1994-ben leállították a Kola Superdeep fúrását. 3 év után bekerült a Guinness Rekordok Könyvébe, és továbbra is felülmúlhatatlan. Most a kút laboratórium a mély belek vizsgálatára.
Titkos belek
Az SG-3 kezdettől fogva titkos létesítmény. A határzóna, a kerület stratégiai betétjei és a tudományos prioritás a hibás. Az első külföldi, aki meglátogatta a fúrást, a Csehszlovák Tudományos Akadémia egyik vezetője volt. Később, 1975-ben, a Pravdában megjelent egy cikk a Kola Superdeepről, amelyet Alexander Sidorenko geológiai miniszter írt alá. A Kola-kútról továbbra sem voltak tudományos publikációk, de néhány információ külföldre szivárgott. A pletykák szerint a világ kezdett többet tanulni - a legmélyebb kutat a Szovjetunióban fúrják.
Valószínűleg titokfátyol lógott volna a kút felett egészen a "peresztrojkáig", ha a geológiai világkongresszus nem történt meg 1984-ben Moszkvában. Óvatosan készültek egy ilyen nagy eseményre a tudományos világban, sőt egy új épületet is építettek a Földtani Minisztérium számára - sok résztvevőt vártak. De a külföldi kollégákat elsősorban a kolai szupermély érdekelte! Az amerikaiak egyáltalán nem hitték el, hogy nálunk van. A kút mélysége addigra elérte a 12 066 métert. Már nem volt értelme elrejteni a tárgyat. Az orosz geológia eredményeinek kiállítása várta a moszkvai kongresszus résztvevőit, az egyik standot az SG-3 kútnak szentelték. A szakértők szerte a világon értetlenül nézték a hagyományos fúrófejet, amelynek kopott keményfém fogai voltak. És ezzel fúrják a világ legmélyebb kútját? Hihetetlen!A geológusok és újságírók nagy küldöttsége ment Zapolyarny településre. A látogatóknak megmutatták a fúrótorony működését, és a 33 méteres csőszakaszokat eltávolították és leválasztották. Körülötte pontosan ugyanazok a fúrófejek voltak, mint a moszkvai állványon.
A Tudományos Akadémiáról a küldöttséget a híres geológus, Vlagyimir Belousov akadémikus fogadta. Sajtótájékoztatón egy kérdést tettek fel neki a hallgatóságtól:
- Mit mutatott a Kola a legfontosabb?
- Uraim! Ami a legfontosabb: megmutatta, hogy semmit sem tudunk a kontinentális kéregről - válaszolta őszintén a tudós.
Mély meglepetés
Természetesen tudtak valamit a kontinensek földkéregéről. Azt a tényt, hogy a kontinensek nagyon ősi, 1,5-3 milliárd éves kőzetekből állnak, még a Kola-kút sem cáfolta. Az SG-3 mag alapján összeállított geológiai szakasz azonban éppen az ellenkezőjére derült ki, amit a tudósok korábban elképzeltek. Az első 7 kilométer vulkanikus és üledékes kőzetekből állt: tufákból, bazaltokból, brecciákból, homokkőből, dolomitokból. Mélyebben feküdt az úgynevezett Conrad szakasz, amely után a sziklákban a szeizmikus hullámok sebessége meredeken megnőtt, amelyet gránit és bazalt közötti határként értelmeztek. Ezt a szakaszt már régen elhaladták, de a földkéreg alsó rétegének alátétjei soha nem jelentek meg sehol. Ellenkezőleg, a gránitok és a gneiszek kezdődtek.
A Kola szakasza jól cáfolta a földkéreg kétrétegű modelljét, és megmutatta, hogy a belekben lévő szeizmikus szakaszok nem a különböző összetételű kőzetrétegek határai. Inkább a kő tulajdonságainak mélységbeli változását jelzik. Magas nyomáson és hőmérsékleten a kőzetek tulajdonságai látszólag drámai módon megváltozhatnak, így a gránitok fizikai tulajdonságaikban hasonlóvá válnak a bazaltokhoz, és fordítva. De a 12 kilométeres mélységből a felszínre emelt "bazalt" azonnal gránittá vált, bár útközben súlyos "caisson-betegség" támadását tapasztalta - a mag szétesett és szétesett plakettekké bomlott. Minél tovább ment a kút, annál kevesebb minőségi minta került a tudósok kezébe.
A mélység sok meglepetést tartalmazott. Korábban természetes volt azt gondolni, hogy a föld felszínétől növekvő távolsággal, növekvő nyomással a kőzetek monolitabbá válnak, kevés repedéssel és pórussal. Az SG-3 az ellenkezőjéről győzte meg a tudósokat. 9 kilométertől indulva a rétegek nagyon porózusnak bizonyultak, és szó szerint repedésekkel voltak tele, amelyeken vizes oldatok keringtek. Később ezt a tényt a kontinensek más szupermély kutai is megerősítették. Kiderült, hogy a vártnál sokkal melegebb mélységben: akár 80 ° -kal is! A 7 km-es jelnél az alsó furat hőmérséklete 120 ° С, 12 km-nél már elérte a 230 ° С-ot. A Kola kút mintáiban a tudósok felfedezték az arany mineralizációját. Nemesfém zárványokat találtak az ősi kőzetekben 9,5-10,5 km mélységben. Az arany koncentrációja azonban túl alacsony volt a lerakódás bejelentéséhez - átlagosan 37,7 mg / tonna kőzet,de elég ahhoz, hogy más hasonló helyeken is elvárható legyen.
A bolygó melegsége
A fúrók föld alatt tapasztalt magas hőmérséklete arra késztette a tudósokat, hogy használják ezt a szinte kimeríthetetlen energiaforrást. Például a fiatal hegyekben (például Kaukázusban, Alpokban, Pamirban) 4 kilométeres mélységben az altalaj hőmérséklete eléri a 200 ° C-ot. Ez a természetes akkumulátor használható az Ön számára. Két mély kutat kell egymáshoz fúrni és vízszintes sodratokkal összekötni. Ezután szivattyúzzon vizet az egyik kútba, a másikból forró gőzt nyerjen ki, amelyet a város fűtésére vagy más típusú energia előállítására használnak fel. A szeizmikusan aktív területeken gyakori maró gázok és folyadékok komoly problémát jelenthetnek az ilyen vállalkozások számára. 1988-ban az amerikaiaknak be kellett fejezniük egy kút fúrását a Mexikói-öböl polcán Alabama partjainál, elérve a 7399 m mélységet.elérve a 232 ° С-ot, nagyon magas nyomás és savas gázkibocsátás. Azokon a területeken, ahol forró talajvíz található, közvetlenül a kutakból nyerheti ki meglehetősen mély távlatokból. Az ilyen projektek alkalmasak a Kaukázus, Pamir és a Távol-Kelet régióiban. A munka magas költsége azonban négy kilométerre korlátozza a bányamélységet.
Az orosz nyomvonalon
Az 1984-es Kola-kút bemutatója mély benyomást tett a világ közösségére. Számos ország megkezdte tudományos fúrási projektek előkészítését a kontinenseken. Az 1980-as évek végén Németországban is jóváhagytak egy ilyen programot. Az ultramély mély kutat, a KTB Hauptborung-ot 1990 és 1994 között fúrták, a terv szerint állítólag 12 km mélységig kellett volna eljutnia, de a kiszámíthatatlanul magas hőmérséklet miatt csak a 9,1 km-es szintig lehetett eljutni. A fúrásra és a tudományos munkára vonatkozó adatok, a jó technológia és a dokumentáció nyitottsága miatt a KTV ultramély kút továbbra is az egyik leghíresebb a világon.
A kút fúrásának helyét Bajorország délkeleti részén választották, egy ősi hegylánc maradványain, amelynek korát 300 millió évre becsülik. A geológusok úgy vélték, hogy valahol itt van két lemez találkozási zónája, amelyek egykor az óceán partjai voltak. A tudósok szerint az idők folyamán a hegyek felső része kopott, felfedve az ősi óceáni kéreg maradványait. Még mélyebben, tíz kilométerre a felszíntől, a geofizikusok felfedeztek egy nagy testet, abnormálisan magas elektromos vezetőképességgel. Azt is remélték, hogy kút segítségével tisztázzák annak természetét. De a fő kihívás a 10 km mélység elérése volt, hogy tapasztalatokat szerezzen az ultramély fúrásokról. A német fúrók a Kola SG-3 anyagainak tanulmányozása után úgy döntöttek, hogy először egy 4 km mély próbakutat fúrnak, hogy pontosabb képet kapjanak az altalaj munkakörülményeiről, teszteljék a technikát és magot vegyenek. A kísérleti munka végén a fúrási és tudományos felszerelések nagy részét meg kellett változtatni, és valamit újból létre kellett hozni.
A KTV Hauptborung fő - szuper mély - kútját az elsőtől mindössze kétszáz méterre fektették le. A munkához 83 méteres tornyot emeltek, és megépítették az akkori legnagyobb teljesítményű fúrótornyot, 800 tonna emelési kapacitással. Számos fúrási műveletet automatizáltak, elsősorban a csőhúr leeresztésének és visszaszerzésének mechanizmusát. Az önvezérelt függőleges fúrórendszer lehetővé tette szinte függőleges furat készítését. Elméletileg ilyen felszereléssel 12 kilométer mélységig lehetett fúrni. De a valóság, mint mindig, bonyolultabbnak bizonyult, és a tudósok tervei nem váltak valóra.
A KTV-kútnál a problémák 7 km mélység után kezdődtek, megismételve a Kola Superdeep sorsának nagy részét. Eleinte úgy gondolják, hogy a magas hőmérséklet miatt a függőleges fúrórendszer meghibásodott, és a lyuk ferdén ment. A munka végén az alja 300 m-rel eltért a függőlegestől. Ezután bonyolultabb balesetek kezdődtek - a fúrózsinór törése. Akárcsak Kolán, új aknákat kellett fúrni. Bizonyos nehézségeket a kút szűkülete okozott - tetején átmérője 71 cm, alján - 16,5 cm. A végtelen balesetek és a magas fenékhőmérséklet –270 ° С arra kényszerítették a fúrókat, hogy a dédelgetett céltól nem messze működjenek.
Nem mondható el, hogy a KTV Hauptborung tudományos eredményei meglepnék a tudósok fantáziáját. A mélységben főleg amfibolitok és gneiszek - ősi metamorf kőzetek - fordultak elő. Az óceán konvergencia zónáját és az óceáni kéreg maradványait sehol sem találták. Talán egy másik helyen vannak, itt van egy kis kristályos masszívum, 10 km magasra felfelé fordítva. Grafitlerakódást fedeztek fel egy kilométerre a felszíntől.
1996-ban a német költségvetés 338 millió dollárjába került KTV-kút a potsdami Geológiai Tudományos Központ védnöksége alá került, a mély altalaj megfigyelésének laboratóriumává és turisztikai célpontjává alakították.
Miért nem a Hold öntöttvasból készül?
"Mivel nem lenne elég vas a holdhoz" - valószínűleg így válaszolhatnak támogatóira a hipotézis ellenzői, amelyek szerint a hold elszakadt a Földtől. Ez a hipotézis azonban nem a semmiből fakadt, és a tudósok a Föld több területét fontolgatják, ahonnan a Hold méretű bolygó egy darabja kiüthető. A Kola jól javasolta a saját változatát. Az 1970-es években a szovjet állomások több száz gramm holdtalajt juttattak a Földre. Az anyagot az ország vezető tudományos központjai megosztották független elemzések elvégzése érdekében. A kolai tudományos központ is kapott egy apró mintát. A régió minden tájáról érkezett tudósok megnézték a kíváncsiságot, beleértve a kút alkalmazottjait is, amely később a világ legmélyebbé vált. Ez egy vicc? Érintse meg a földöntúli port, nézze meg mikroszkópon keresztül. Később a szakértők megvizsgálták a holdtalajt, és monográfiát tettek közzé erről a témáról. Addigra a zapolyarnojei kút tisztességes mélységet ért el, a fúrásból kiemelt sziklákat részletesen ismertették. És akkor? A holdtalaj mintái, amelyeket a fúrók egyszer csak borzongva néztek, kiderült, hogy a kútjukból, 3 km mélységből egytől egyig cukorbetegek. Rögtön felmerült egy hipotézis, miszerint a Hold nem szakadt el másként, mint a Kola-félszigettől körülbelül 1,5 milliárd évvel ezelőtt - ez a cukorbetegek kora. Bár önkéntelenül is felmerült a kérdés - mekkora volt akkor ez a félsziget?.. Rögtön felmerült egy hipotézis, miszerint a Hold nem szakadt el másként, mint a Kola-félszigettől körülbelül 1,5 milliárd évvel ezelőtt - ez a cukorbetegek kora. Bár önkéntelenül is felmerült a kérdés - mekkora volt akkor ez a félsziget?.. Rögtön felmerült egy hipotézis, miszerint a Hold nem szakadt el másként, mint a Kola-félszigettől körülbelül 1,5 milliárd évvel ezelőtt - ez a cukorbetegek kora. Bár önkéntelenül is felmerült a kérdés - mekkora volt akkor ez a félsziget?..
Fúrni vagy nem fúrni?
A Kola-kút rekordja még mindig felülmúlhatatlan, bár minden bizonnyal lehetséges 14, sőt 15 km-es mélységbe is belemenni a Földbe. Nem valószínű, hogy egy ilyen erőfeszítés alapvetően új ismereteket adna a földkéregről, míg a szuper mélyfúrás nagyon drága. Már rég elmúltak azok a napok, amikor számos hipotézist teszteltek a segítségével. A pusztán tudományos célokra 6-7 km-nél mélyebb kutak szinte abbahagyták a fúrást. Például Oroszországban csak két ilyen tárgy van - az Ural SG-4 és az En-Yakhinskaya kút Nyugat-Szibériában. Ezeket a Jarroslavlban található Nedra Tudományos és Gyártási Központ állami vállalat irányítja. Annyi szupermély és mély kutat fúrnak a világon, hogy a tudósoknak nincs idejük elemezni az információkat. Az elmúlt években a geológusok nagy mélységből nyert tények tanulmányozására és általánosítására törekedtek. Miután megtanult fúrni nagy mélységig,az emberek most jobban szeretnék elsajátítani a rendelkezésükre álló horizontot, erőfeszítéseiket a most hasznos gyakorlati feladatokra kell összpontosítaniuk. Tehát Oroszországban, miután befejezték a tudományos fúrási programot, és kifúrták mind a 12 szupermély kutat, most az egész állam rendszerén dolgoznak, amelyben az altalaj szeizmikus hullámokkal "szkennelésével" kapott geofizikai adatokat összekapcsolják a szuper mély fúrással nyert információkkal. Fúrások nélkül a geofizikusok által felépített kéregszakaszok csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Akkor a geofizikusok, akiknek a munkája sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait.erőfeszítéseket olyan gyakorlati feladatokra összpontosítani, amelyek most hasznára válnak. Tehát Oroszországban, miután befejezték a tudományos fúrási programot, és mind a 12 tervezett szupermély kutat kifúrták, most az egész állam rendszerén dolgoznak, amelyben az altalaj szeizmikus hullámokkal "szkennelésével" nyert geofizikai adatokat összekapcsolják a szupermély fúrással nyert információkkal. Fúrások nélkül a geofizikusok kéregszakaszai csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Akkor a geofizikusok, akiknek a munkája sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait.erőfeszítéseket olyan gyakorlati feladatokra összpontosítani, amelyek most hasznára válnak. Tehát Oroszországban, miután befejezték a tudományos fúrási programot, és mind a 12 tervezett szupermély kutat kifúrták, most az egész állam rendszerén dolgoznak, amelyben az altalaj szeizmikus hullámokkal "szkennelésével" nyert geofizikai adatokat összekapcsolják a szupermély fúrással nyert információkkal. Fúrások nélkül a geofizikusok által felépített kéregszakaszok csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Akkor a geofizikusok, akiknek a munkája sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait. Miután mind a 12 tervezett ultramély kutat kifúrták, most az egész állam rendszerén dolgoznak, amelyben az altalaj szeizmikus hullámokkal "szkennelésével" nyert geofizikai adatokat összekapcsolják az ultramély fúrással nyert információkkal. Fúrások nélkül a geofizikusok kéregszakaszai csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Ekkor a geofizikusok, akiknek a művelete sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait. Miután mind a 12 tervezett ultramély kutat kifúrták, most egy, az egész államra kiterjedő rendszeren dolgoznak, amelyben az altalaj szeizmikus hullámokkal "szkennelésével" nyert geofizikai adatokat összekapcsolják az ultramély fúrásokkal nyert információkkal. Fúrások nélkül a geofizikusok által felépített kéregszakaszok csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Akkor a geofizikusok, akiknek a művelete sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait.a geofizikusok által épített modellek csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Ekkor a geofizikusok, akiknek a művelete sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait.a geofizikusok által épített modellek csak modellek. Ahhoz, hogy ezeken az ábrákon konkrét kőzetek jelenjenek meg, fúrási adatokra van szükség. Ekkor a geofizikusok, akiknek a művelete sokkal olcsóbb, mint a fúrás, és nagy területet lefednek, sokkal pontosabban meg tudják jósolni az ásványi anyagok lerakódásait.
Az Egyesült Államokban továbbra is részt vesznek az óceán fenekének mélyfúrási programjában, és számos érdekes projektet folytatnak a földkéreg vulkanikus és tektonikus tevékenységének zónáiban. Tehát Hawaii-on a kutatók azt remélték, hogy tanulmányozzák a vulkán föld alatti életét, és közelebb kerülnek a palástnyelvhez - a tollhoz, amelyről úgy gondolják, hogy ezek a szigetek születtek. A Mauna Kea vulkán lábánál lévő kutat 4,5 km mélységig tervezték fúrni, de a rendkívüli hőmérséklet miatt csak 3 km-t sikerült elsajátítani. Egy másik projekt a San Andreas-törés mélymegfigyelő központja. Az észak-amerikai kontinensen e legnagyobb hiba miatt egy kút fúrása 2004 júniusában kezdődött, és a tervezett 3 kilométerből kettőt megtett. A mély laboratóriumban a földrengések eredetét kívánják tanulmányozni, ami talán lehetővé teszi e természeti katasztrófák természetének jobb megértését és előrejelzéseiket.
Annak ellenére, hogy a modern, rendkívül mély fúrási programok már nem olyan ambiciózusak, mint korábban, egyértelműen nagy jövőjük van. Nincs messze a nap, amikor eljön a nagy mélység fordulója - új ásványi anyagokat keresnek és fedeznek fel. Az Egyesült Államokban már mindennapossá válik az olaj- és gáztermelés 6-7 km mélységből. A jövőben Oroszországnak is ilyen szintről kell szénhidrogéneket pumpálnia. Amint azt a Tyumen szupermélykút mutatja, a felszíntől 7 kilométerre vannak üledékes rétegek, amelyek gázlelőhelyekre ígérnek.
Nem ok nélkül hasonlítják össze az ultradeep fúrást az űr meghódításával. Az ilyen programok, globális szinten, magukba foglalva az emberiség összes legjobbját, lendületet adnak számos ipar, technológia fejlődésének, és végül előkészítik a talajt a tudomány új áttöréséhez.
Ördögi machinációk
Miután a Kola Superdeep egy globális botrány középpontjában állt. 1989 egyik szép reggelén a kút igazgatója, David Guberman felhívta a regionális újság főszerkesztőjét, a regionális bizottság titkárát és számos különféle embert. Mindenki tudni akart az ördögről, amelyet a fúrók állítólag a mélyből emeltek fel, amint arról a világ néhány újságja és rádiója beszámolt. A rendező meghökkent, és - miből! „A tudósok felfedezték a poklot”, „a Sátán megszökött a pokolból” - olvasható a címsorokban. Amint arról a sajtó beszámolt, Szibériában nagyon távol, sőt Alaszkában vagy akár a Kola-félszigeten dolgozó geológusok (az újságírók között nem volt konszenzus) 14,4 km mélységben fúrtak, amikor hirtelen a fúrás elkezdett lógni egyik oldalról a másikra. Tehát, van egy nagy lyuk alatta, gondolták a tudósok, nyilvánvalóan a bolygó közepe üres. Az érzékelők a mélybe süllyedtek2000 ° C-os hőmérsékletet mutatott, és túlérzékeny mikrofonok szóltak … millió szenvedő lélek kiáltása. Ennek eredményeként abbahagyták a fúrást, mert attól tartottak, hogy pokoli erők kerülnek a felszínre. Természetesen a szovjet tudósok cáfolták ezt az újságírói „kacsát”, de annak a régi történelemnek a visszhangjai sokáig újságokról újságokra vándoroltak, amik egyfajta folklórrá váltak. Néhány évvel később, amikor a pokolról szóló történetek már feledésbe merültek, a Kola Superdeep munkatársai előadásokkal látogattak el Ausztráliába. Meghívást kaptak Viktória kormányzójához, egy kacér hölgyhöz, aki kérdéssel köszöntötte az orosz küldöttséget: "És mi a fenét kerestél onnan?"A szovjet tudósok cáfolták ezt az újságírói "kacsát", de annak a régi történelemnek a visszhangjai sokáig újságokról újságokra vándoroltak, amik egyfajta folklórrá váltak. Néhány évvel később, amikor a pokol meséi már feledésbe merültek, a Kola Superdeep munkatársai előadásokkal látogattak el Ausztráliába. Meghívást kaptak Viktória kormányzójához, egy kacér hölgyhöz, aki kérdéssel köszöntötte az orosz küldöttséget: "És mi a fenét kerestél onnan?"A szovjet tudósok cáfolták ezt az újságírói "kacsát", de annak a régi történelemnek a visszhangjai sokáig újságokról újságokra vándoroltak, amik egyfajta folklórrá váltak. Néhány évvel később, amikor a pokolról szóló történetek már feledésbe merültek, a Kola Superdeep munkatársai előadásokkal látogattak el Ausztráliába. Meghívást kaptak Viktória kormányzójához, egy kacér hölgyhöz, aki kérdéssel köszöntötte az orosz küldöttséget: "És mi a fenét kerestél onnan?"- És mi a fenét kerestél onnan?- És mi a fenét kaptál onnan?
A világ legmélyebb kutai
1. Aralsor SG-1, kaszpi síkság, 1962-1971, mélység - 6,8 km. Kőolaj és gáz keresése.
2. Biikzhal SG-2, Kaszpi-síkság, 1962-1971, mélység - 6,2 km. Kőolaj és gáz keresése.
3. Kola SG-3, 1970-1994, mélység - 12 262 m. Tervezési mélység - 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbajdzsán, 1977-1990, mélység - 8 324 m. Tervezési mélység - 11 km.
5. Kolvinszkaja, Arhangelszk régió, 1961, mélység - 7057 m.
6. Muruntau SG-10, Üzbegisztán, 1984, mélység -
3 km. A tervezési mélység 7 km. Arany keresése.
7. Timan-Pechora SG-5, Oroszország északkeleti része, 1984-1993, mélység - 6,904 m, tervezési mélység - 7 km.
8. Tyumen SG-6, Nyugat-Szibéria, 1987-1996, mélység - 7,502 m. Tervezési mélység - 8 km. Kőolaj és gáz keresése.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988, mélység - 5881 m.
10. Vorotilovszkaja-kút, Volga régió, 1989-1992, mélység - 5374 m. Gyémánt keresése, Puchezh-Katunskaya asztrobleme tanulmányozása.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukrajna, 1984-1993, mélység - 5382 m. Tervezési mélység - 12 km. Ferrug kvarcitok keresése.
Ural SG-4, Közép-Urál. 1985-ben bocsátották le. Tervezési mélység - 15 000 m. Jelenlegi mélység - 6 100 m. Rézércek keresése, az Urál szerkezetének tanulmányozása. En-Yakhtinskaya SG-7, Nyugat-Szibéria. Tervezési mélység - 7 500 m. Jelenlegi mélység - 6 900 m. Olaj- és gázkutatás.
Kutak olajhoz és gázhoz
70-es évek eleje
University, USA, mélység - 8686 m.
Bayden-egység, USA, mélység - 9159 m.
Bertha-Rogers, USA, mélység - 9 583 m.
80-as évek
Zisterdorf, Ausztria, mélysége 8553 m.
Silyan Ring, Svédország, mélység - 6,8 km.
Bighorn, USA, Wyoming, mélysége - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Németország, 1990-1994, mélység -
9 100 m. Tervezési mélység - 10 km. Tudományos fúrás.
Az élet határán
Az élet határán Extremophil baktériumok találhatók a több kilométeres mélységből kiemelt sziklákban. DOSSIER És bár ezt az életet csak baktériumok képviselik, korlátai hihetetlen mélységekig terjednek. A baktériumok mindenütt jelen vannak. Elsajátították az alvilágot, amely látszólag teljesen alkalmatlan a létezésre. Hatalmas nyomás, magas hőmérséklet, oxigénhiány és élettér - semmi sem akadályozhatja az élet terjedését. Egyes becslések szerint a föld alatt élő mikroorganizmusok tömege meghaladhatja a bolygónk felszínén élő összes élőlény tömegét.
A 20. század elején Edson Bustin amerikai tudós baktériumokat fedezett fel a vízben egy olajtartó horizontból, több száz méter mélységből. Az ott élő mikroorganizmusoknak nem volt szükségük oxigénre és napfényre, olaj szerves vegyületeivel táplálkoztak. Bastin azt javasolta, hogy ezek a baktériumok 300 millió évig a felszíntől elszigetelten éljenek - az olajmező kialakulása óta. De merész hipotézise továbbra sem érvényesült, egyszerűen nem hittek benne. Akkor azt hitték, hogy az élet csak egy vékony film a bolygó felszínén.
A mély életformák iránti érdeklődés meglehetősen praktikus lehet. Az 1980-as években az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma biztonságos módszereket keresett a radioaktív hulladék ártalmatlanítására. Ebből a célból az aknákat áthatolhatatlan kőzetekben kellett volna használni, ahol radionuklidokkal táplálkozó baktériumok élnek. 1987-ben Dél-Karolinában több kút mélyfúrása kezdődött. Fél kilométer mélyről a tudósok mintákat vettek, figyelembe véve az összes lehetséges óvintézkedést, nehogy baktériumok és levegő kerüljön a Föld felszínéről. Több független laboratórium is részt vett a minták vizsgálatában, eredményeik pozitívak voltak: a mély rétegekben úgynevezett anaerob baktériumok éltek, amelyeknek nem kellett oxigén.
A baktériumokat egy aranybánya szikláiban is megtalálták 2,8 km mélységben, ahol a hőmérséklet 60 ° C volt. Az óceánok mélyén, 100 ° feletti hőmérsékleten is élnek. Amint azt a Kola Superdeep fúrólyuk kimutatta, a mikroorganizmusok akár 12 km-nél nagyobb mélységben is élhetnek, mivel a kőzetek meglehetősen porózusnak, vizes oldatokkal telítettnek bizonyultak, és ahol víz van, ott élet is lehetséges.
A mikrobiológusok baktérium telepeket is találtak egy szuper mély fúrásban, amely megnyitotta a Silyan Ring krátert Svédországban. Érdekes, hogy az ősi gránitokban mikroorganizmusok éltek. Bár ezek nagyon sűrűek voltak, nagy nyomású kőzetek alatt a talajvíz mikroporusok és repedések rendszerén keringett. Az 5,5-6,7 km mélységű sziklaréteg igazi szenzációvá vált. Magnetitkristályos olajpasztával telített. A jelenség egyik lehetséges magyarázatát Thomas Gold amerikai geológus, a "The Deep Hot Biosphere" című könyv szerzője adta meg. Gold azt javasolta, hogy a magnetit-olaj paszta nem más, mint a palástból származó metánnal táplálkozó baktériumok hulladékterméke.
Tanulmányok azt mutatják, hogy a baktériumok megelégednek valóban spártai körülményekkel. Tartósságuk határa továbbra is rejtély, de úgy tűnik, hogy a baktériumok élőhelyének alsó határát még mindig a belső hőmérséklet határozza meg. 110 ° C-on szaporodhatnak és 140 ° C-os hőmérsékletnek is képesek ellenállni, bár rövid ideig. Ha feltételezzük, hogy a kontinensek hőmérséklete minden kilométerenként 20-25 ° -kal emelkedik, akkor az élő közösségek 4 km mélységig megtalálhatók. Az óceán feneke alatt a hőmérséklet nem emelkedik olyan gyorsan, és az élet alsó határa 7 km mélyen fekszik.
Ez azt jelenti, hogy az élet óriási biztonsággal rendelkezik. Következésképpen a Föld bioszférája a legsúlyosabb kataklizmák esetén sem képes teljesen megsemmisülni, és valószínűleg a bolygókon, ahol nincs atmoszféra és hidroszféra, mikroorganizmusok is létezhetnek a belekben.