Multe lucrări științifice și industriale sunt legate de forarea puțurilor subterane. Numărul total de astfel de facilități numai în Rusia este greu de calculat. Dar legendarul Kola super-adânc din anii 1990 a rămas de neîntrecut, mergând în grosimea Pământului pe mai bine de 12 kilometri! A fost forat nu pentru beneficii economice, ci din interes pur științific - pentru a afla ce procese au loc în interiorul planetei.

Cea mai uimitoare fântână din lume este situată în regiunea Murmansk, la 10 kilometri vest de orașul Zapolyarny. Adâncimea sa este de 12.262 de metri, diametrul părții superioare este de 92 de centimetri, iar diametrul părții inferioare este de 21,5 centimetri.

Fântâna a fost așezată în 1970 în onoarea a 100 de ani de la nașterea lui V.I. Lenin. Alegerea locului nu a fost întâmplătoare - aici, pe teritoriul Scutului Baltic, ies la suprafață cele mai vechi roci, a căror vârstă este de trei miliarde de ani.

De la sfârșitul secolului al XIX-lea, se cunoaște teoria că planeta noastră este formată dintr-o crustă, manta și miez. Dar unde se termină exact un strat și începe următorul, oamenii de știință nu puteau decât să ghicească. Conform celei mai des întâlnite variante, granitele coboară până la trei kilometri, apoi bazalții, iar la o adâncime de 15-18 kilometri începe mantaua. Toate acestea trebuiau testate în practică.

Cercetarea subterană în anii 1960 a fost ca o cursă spațială - țările conducătoare au încercat să treacă una înaintea celeilalte. S-a exprimat opinia că cele mai bogate zăcăminte de minerale, inclusiv aur, sunt situate la adâncimi mari.

Americanii au fost primii care au forat puturi foarte adânci. La începutul anilor 1960, oamenii de știință au descoperit că scoarța terestră este mult mai subțire sub oceane. Prin urmare, zona din apropierea insulei Maui (una dintre insulele Hawaii) a fost aleasă drept cel mai promițător loc de muncă, unde mantaua pământului se află la o adâncime de aproximativ cinci kilometri (plus o coloană de apă de 4 kilometri). Dar ambele încercări ale cercetătorilor din Statele Unite s-au încheiat cu un eșec.

Uniunea Sovietică a trebuit să răspundă în mod adecvat. Cercetătorii noștri au propus să creeze o sondă pe continent - în ciuda faptului că a durat mai mult timp pentru a foraj, rezultatul promitea să fie de succes.

Proiectul a devenit unul dintre cele mai mari din URSS. La fântână au lucrat 16 laboratoare de cercetare. Să obții un loc de muncă aici nu a fost mai puțin dificil decât să ajungi în corpul cosmonauților. Angajații obișnuiți au primit un salariu triplu și un apartament la Moscova sau Leningrad. Deloc surprinzător, nu a existat deloc fluctuație de personal și cel puțin 50 de candidați au aplicat pentru fiecare post.

Până la o adâncime de 7263 metri, forajul s-a efectuat folosind o instalație în serie convențională, care la acea vreme era folosită la extracția petrolului sau gazelor. Această fază a durat patru ani. Apoi a fost o pauză de un an pentru construcția unui nou turn și instalarea unei instalații mai puternice Uralmash-15000, creată la Sverdlovsk și numită Severyanka. În munca ei, a fost folosit principiul turbinei - atunci când nu întregul șir se rotește, ci doar capul de foraj.

Cu fiecare metru trecut, a devenit mai dificil de condus. Anterior, se credea că temperatura stâncii, chiar și la o adâncime de 15 kilometri, nu va depăși 150 °C. Dar s-a dovedit că la o adâncime de opt kilometri a ajuns la 169 ° C, iar la o adâncime de 12 kilometri a fost deloc 220 ° C!

Echipamentul s-a stricat rapid. Dar munca a continuat fără oprire. Sarcina de a fi primul din lume care a atins marca de 12 kilometri era importantă din punct de vedere politic. A fost rezolvată în 1983, tocmai la timp pentru începerea Congresului Geologic Internațional de la Moscova.

Delegaților Congresului li s-au arătat probe de sol prelevate de la o adâncime record de 12 kilometri, iar pentru ei a fost organizată o excursie la fântână. Fotografii și articole despre Kola Superdeep au fost publicate în toate cele mai importante ziare și reviste din lume, iar timbre poștale au fost emise în mai multe țări în cinstea ei.

Dar principalul este că s-a pregătit o adevărată senzație special pentru congres. S-a dovedit că probele de rocă prelevate la o adâncime de 3 kilometri a puțului Kola sunt complet identice cu solul lunar (acesta a fost adus pentru prima dată pe Pământ de stația spațială automată sovietică Luna-16 în 1970).

Oamenii de știință au presupus de mult timp că Luna a fost cândva parte a Pământului și s-a desprins de acesta ca urmare a unei catastrofe cosmice. Acum se poate spune că partea separatistă a planetei noastre cu miliarde de ani în urmă a fost în contact cu regiunea actualei Peninsulei Kola.

Fântâna ultraprofundă a devenit un adevărat triumf pentru știința sovietică. Cercetătorii, designerii, chiar și muncitorii obișnuiți au fost onorați și premiați aproape un an întreg.

În acest moment, lucrările la Kola Superdeep au fost suspendate. Au fost reluate abia în septembrie 1984. Iar prima lansare a dus la cel mai mare accident. Angajații par să fi uitat că în interiorul pasajului subteran au loc schimbări în mod constant. Fântâna nu iartă oprirea muncii - și te obligă să o iei de la capăt.

Drept urmare, garnitura de foraj s-a rupt, lăsând cinci kilometri de țevi în adâncime. Au încercat să le obțină, dar după câteva luni a devenit clar că acest lucru nu va fi posibil.

Lucrările de foraj au început din nou de la marcajul de 7 kilometri. Adâncimea de 12 kilometri a fost atinsă pentru a doua oară doar șase ani mai târziu. În 1990, maximul a fost atins - 12.262 de metri.

Și atunci lucrarea fântânii a fost afectată atât de eșecurile la scară locală, cât și de evenimentele care au avut loc în țară. Posibilitățile echipamentelor disponibile au fost epuizate, finanțarea de la stat a scăzut brusc. După mai multe accidente grave, forajul a fost oprit în 1992.

Semnificația științifică a Superdeep-ului Kola este greu de supraestimat. În primul rând, lucrările asupra acestuia au confirmat conjectura despre zăcămintele bogate de minerale la adâncimi mari. Desigur, metalele prețioase în forma lor pură nu s-au găsit acolo. Dar la marca a nouă kilometri s-au descoperit straturi cu un conținut de aur de 78 de grame pe tonă (exploatarea industrială activă se realizează când acest conținut este de 34 de grame pe tonă).

În plus, analiza rocilor străvechi adânci a făcut posibilă clarificarea vârstei Pământului - s-a dovedit că este cu un miliard și jumătate de ani mai vechi decât se credea în mod obișnuit.

Se credea că nu există și nu poate exista viață organică la supraadânc, dar 14 tipuri necunoscute anterior de microorganisme pietrificate au fost găsite în probe de sol ridicate la suprafață, a căror vârstă era de trei miliarde de ani.

Cu puțin timp înainte de închidere, în 1989, Kola Superdeep a fost din nou în centrul atenției internaționale. Directorul fântânii, academicianul David Huberman, a primit brusc apeluri și scrisori din toată lumea. Oamenii de știință, jurnaliștii, doar cetățenii curioși au fost interesați de întrebarea: este adevărat că fântâna super-adâncă a devenit „fântâna iadului”?

S-a dovedit că reprezentanții presei finlandeze discutau cu niște angajați ai Kola Superdeep. Și au recunoscut: când burghiul a depășit marcajul de 12 kilometri, din adâncurile puțului au început să se audă zgomote ciudate. În loc de cap de foraj, muncitorii au coborât un microfon rezistent la căldură - și cu ajutorul lui au înregistrat sunete care amintesc de țipetele umane. Unii dintre angajați au prezentat versiunea că acestea sunt strigătele păcătoșilor din iad.

Cât de adevărate sunt aceste povești? Este dificil din punct de vedere tehnic să plasați un microfon în locul unui burghiu, dar este posibil. Adevărat, lucrul la coborârea sa poate dura câteva săptămâni. Și cu greu ar fi fost posibil să se efectueze într-o instalație sensibilă în loc de foraj. Dar, pe de altă parte, mulți angajați ai puțului au auzit cu adevărat sunete ciudate care veneau în mod regulat din adâncuri. Și ce ar putea fi, nimeni nu știa sigur.

La sugestia jurnaliștilor finlandezi, presa mondială a publicat o serie de articole care susțin că Kola Superdeep este un „drumul spre iad”. Semnificație mistică a fost atribuită și faptului că URSS s-a prăbușit când foratorii scufundau „nefericitul” treisprezecelea mii de metri.

În 1995, când stația fusese deja pusă sub control, în adâncurile minei s-a produs o explozie de neînțeles - fie și doar din motivul că acolo nu era nimic care să explodeze. Ziarele străine au relatat că un demon a zburat din măruntaiele Pământului printr-un pasaj făcut de om la suprafață (publicațiile erau pline de titluri precum „Satana a scăpat din iad”).

Directorul fântânii, David Huberman, a recunoscut sincer într-un interviu: nu crede în iad și demoni, dar a avut loc o explozie de neînțeles, precum și zgomote ciudate care seamănă cu voci. Mai mult, un sondaj efectuat în urma exploziei a arătat că toate echipamentele erau în stare perfectă.

Multă vreme, fântâna a fost considerată blocată, aproximativ 20 de angajați au lucrat la ea (în anii 1980, numărul lor depășea 500). În 2008, instalația a fost complet închisă și o parte din echipament a fost demontată. Partea de la sol a fântânii este o clădire de mărimea unei clădiri de 12 etaje, acum este abandonată și este distrusă treptat. Uneori vin aici turiști atrași de legende despre voci din iad.

Potrivit angajaților Institutului Geologic al Centrului Științific Kola al Academiei Ruse de Științe, care a gestionat anterior fântâna, restaurarea sa ar costa 100 de milioane de ruble.

Dar nu mai vorbim de muncă științifică în profunzime: pe baza acestui obiect, nu puteți deschide decât un institut sau o altă întreprindere pentru formarea specialiștilor în foraj offshore. Sau creați un muzeu - până la urmă, fântâna Kola continuă să fie cea mai adâncă din lume.

Cea mai adâncă fântână din lume este situată în Peninsula Kola, lângă orașul Zapolyarny (regiunea Murmansk); adâncimea sa va fi de 12 kilometri 262 de metri, ceea ce reprezintă un record mondial absolut. În 1997, Kola Superdeep a fost înscrisă în Cartea Recordurilor Guinness, dar până atunci ea însăși nu mai lucra: forajul a fost oprit în 1992, puțul a fost blocat, iar ceea ce a mai rămas din instalația de foraj a fost abandonat milei. a sorţii şi efectiv jefuit.

Cu toate acestea, de-a lungul anilor de foraj, oamenii de știință sovietici au reușit să facă multe descoperiri legate de compoziția scoarței terestre și să pună în lumină unele probleme științifice.

Munca pregatitoare

Sarcina principală a forării puțului a fost să ajungă la mantaua Pământului, care se presupune că ar trebui să fie formată din roci topite. Pentru a face acest lucru, au decis să foreze în locul jgheabului Peceneg al Scutului Baltic din nord-vestul Platformei Est-Europene - una dintre cele mai vechi formațiuni de pe planetă. Potrivit oamenilor de știință, vârsta rocilor apărute aici la suprafață a fost de cel puțin trei miliarde de ani. Sarcina principală a forajului a fost identificarea caracteristicilor scutului și determinarea limitelor dintre straturile scoarței terestre.

O echipă unică de oameni de știință sovietici a fost creată pentru a crea fântâna; La fântână au lucrat simultan până la 3.000 de specialişti şi 16 laboratoare de cercetare. Omul de știință sovietic David Mironovich Guberman a devenit șeful câmpului superadânc Kola, Aleksey Batishchev a devenit șeful instalației de foraj, Ivan Vasilchenko a devenit inginer șef, echipa de geologi a inclus geologi celebri Yuri Kuznetsov, Yuri Smirnov și Vladimir Lanev.

Foraj

Pe tot parcursul anului 1970, forarea a fost efectuată cu o instalație de foraj convențională, apoi a trebuit să se oprească lucrările, iar la locul puțului a fost construită o nouă instalație Uralmash-15000, proiectată pentru foraj adânc.

Această instalație de foraj era un turn de mărimea unei clădiri de douăzeci de etaje, acoperit cu foi de placaj deasupra - altfel era imposibil să lucrezi iarna. Oamenii de știință sovietici au folosit forarea cu turbină, o metodă în care doar burghiul se rotește în interiorul puțului sub presiunea fluidului care intră.

A fost nevoie de doar aproximativ patru ore pe zi pentru a foraj la adâncimi mari - restul timpului a fost petrecut ridicând țevi la suprafață pentru a extrage miezuri. În acest timp, forajul a reușit să treacă de la șapte la zece metri de stâncă. Foratorilor le-a luat patru ani pentru a parcurge primii șapte kilometri.

Marca de doisprezece kilometri a fost deja depășită în 1983, după care lucrările au fost suspendate - se apropia Congresul Geologic Internațional de la Moscova, la care au fost demonstrate descoperirile făcute la fântână.

Forajul a fost continuat în 1984, dar s-a dovedit că un puț adânc nu poate fi lăsat nesupravegheat pentru o lungă perioadă de timp - au loc schimbări în structura sa. Accidentul care i-a aruncat pe geologii sovietici la șapte kilometri a avut loc chiar la prima scufundare din 27 septembrie 1984: o coloană de 200 de tone s-a spart. Tot ce se afla sub șapte kilometri s-a pierdut. Timp de aproape un an, geologii au încercat să obțină țevile, dar apoi au recunoscut acest lucru ca fiind imposibil și au început să foreze un puț de ocolire. Principala dificultate a fost că de la o adâncime de nouă kilometri, extragerea miezului a devenit dificilă - roca s-a prăbușit și doar cele mai durabile „plăci” au rămas în interiorul țevilor.

Adâncimea maximă a fost atinsă șase ani mai târziu - în 1990. Presiunea la această adâncime era de 1.000 de atmosfere. După aceea, a trebuit să recunosc că capacitățile echipamentului sunt limitate și, după mai multe accidente, lucrările au fost restrânse.

În primul rând, s-a dovedit că temperatura în adâncurile scoarței terestre este complet diferită de ceea ce se așteptau oamenii de știință, care credeau că va fi scăzută până la o adâncime de 15 kilometri. S-a dovedit că la o adâncime de cinci kilometri sunt 75 de grade Celsius, la șapte se ajunge la 120 de grade, iar la o adâncime de 12 kilometri ajunge la 220 de grade.

În al doilea rând, știința sovietică credea că bazalții mai vechi ar trebui să urmeze granitele mai tinere. Această teorie a fost dezmințită. Stratul de grant s-a dovedit a fi de câteva ori mai gros decât era de așteptat, iar sub el se aflau roci fracturate mai puțin durabile - gneisurile arheene (Arheanul este o perioadă geologică care a durat de la 4.000.0000 de ani în urmă până la 2.500.000 de ani în urmă).

La o adâncime de nouă până la 12 kilometri, au găsit acvifere adânci care nu se așteptau să fie găsite deloc.

La o adâncime de 1,5–2 kilometri, a fost descoperit un orizont de minereu - roci bogate în metale pământuri rare.

A fost găsită și centura de olivină a planetei, a cărei existență a fost emisă la începutul secolului al XX-lea de celebrul geolog Vladimir Afanasyevich Obruchev. S-a dovedit că a fost găsit la mai mult de nouă kilometri. că conține o concentrație de aur adecvată exploatării miniere.

S-a descoperit că probele de rocă la o adâncime de trei kilometri corespund pe deplin solului lunar, ceea ce confirmă teoria conform căreia Luna, la un moment dat, sub influența unui impact de asteroizi, s-ar putea desprinde de Pământ.

Un pic de diavolitate

Oamenii superstițioși asociază multe legende cu Superdeep-ul Kola. Unii spun că a fost închis pentru că oamenii de știință sovietici ar fi ajuns în iad, alții spun că demonii ies noaptea din el, alții susțin că din ea se aud voci ale oamenilor chinuiți în lumea interlopă.

De fapt, toate acestea sunt ecouri ale publicării unui ziar finlandez, care tocmai a glumit lansând un articol despre fântână pe 1 aprilie. Cu toate acestea, așa cum se întâmplă adesea, una dintre companiile de televiziune americane a preluat gluma, poate luând-o drept adevăr, sau poate hotărând să-și sperie ascultătorii cu „ruși îngrozitori”, după care zvonurile despre diavolitatea care se întâmplă în fântâna împrăștiată în jur. lumea.

Desigur, a fost greu să lucrezi la Kola Superdeep, temperatura ridicată la adâncime și presiunea enormă au creat multe situații de urgență. Cu toate acestea, oamenii de știință asigură că nu a existat diavolitate. A fost o muncă dificilă, adesea de rutină.

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

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

Ei bine schema

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

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

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

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

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

Cum a fost forat un puț adânc?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Misiunea științifică a ultra-adâncului

Model de teste seismice pe SG-3

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

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

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

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

Micrografie de roci ridicate de la o adâncime de 8028 metri

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

***

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

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

Vladimir Korolev

Pătrunderea în acele secrete care se află sub picioarele noastre nu este mai ușor decât să înveți toate secretele Universului deasupra capetelor noastre. Și poate și mai dificil, pentru că pentru a privi în adâncurile Pământului este nevoie de o fântână foarte adâncă.

Obiectivele forajului sunt diferite (producția de petrol, de exemplu), dar puțurile ultra-adânci (mai mult de 6 km) sunt necesare în primul rând de oamenii de știință care doresc să știe ce este interesant în interiorul planetei noastre. Unde sunt astfel de „ferestre” către centrul Pământului și cum se numește cea mai adâncă sondă forată, vă vom spune în acest articol. În primul rând, o singură explicație.

Forarea se poate face atât vertical în jos, cât și în unghi față de suprafața pământului. În cel de-al doilea caz, întinderea poate fi foarte mare, dar adâncimea, dacă se măsoară de la gură (începutul puțului la suprafață) până la punctul cel mai adânc din intestine, este mai mică decât cele care merg perpendicular.

Un exemplu este unul dintre puțurile câmpului Chayvinskoye, a cărui lungime a ajuns la 12.700 m, dar în adâncime este semnificativ inferioară celei mai adânci puțuri.

Această fântână cu o adâncime de 7520 m este situată pe teritoriul Ucrainei de Vest moderne. Cu toate acestea, lucrările la acesta au fost efectuate în URSS în 1975-1982.

Scopul creării uneia dintre cele mai adânci fântâni din URSS a fost extragerea mineralelor (petrol și gaz), dar și studiul intestinelor pământului a fost o sarcină importantă.

9 En-Yakhinskaya fântână

Nu departe de orașul Novy Urengoy din districtul Yamalo-Nenets. Scopul forării Pământului a fost de a determina compoziția scoarței terestre la locul de foraj și de a determina rentabilitatea dezvoltării adâncimii mari pentru minerit.

Așa cum se întâmplă de obicei cu fântânile ultra adânci, subsolul le-a oferit cercetătorilor multe „surprize”. De exemplu, la o adâncime de aproximativ 4 km, temperatura a ajuns la +125 (mai mare decât cea calculată), iar după alți 3 km, temperatura era deja de +210 grade. Cu toate acestea, oamenii de știință și-au finalizat cercetările, iar în 2006 fântâna a fost lichidată.

8 Saatli în Azerbaidjan

În URSS, una dintre cele mai adânci fântâni din lume, Saatli, a fost forată pe teritoriul Republicii Azerbaidjan. A fost planificat să-și aducă adâncimea la 11 km și să efectueze diverse studii legate atât de structura scoarței terestre, cât și de dezvoltarea petrolului la diferite adâncimi.

Interesat în

Cu toate acestea, nu a fost posibil să forați un puț atât de adânc, așa cum se întâmplă foarte, foarte des. În timpul funcționării, mașinile se defectează adesea din cauza temperaturilor și presiunilor extrem de ridicate; puțul este curbat, deoarece duritatea diferitelor roci nu este uniformă; adesea o defecțiune minoră implică astfel de probleme încât soluționarea lor necesită mai multe fonduri decât crearea unuia nou.

Așadar, în acest caz, în ciuda faptului că materialele obținute în urma forajului erau foarte valoroase, lucrarea a trebuit să fie oprită în jur de 8324 m.

7 Zisterdorf - cel mai adânc din Austria

Un alt puț de adâncime a fost forat în Austria, lângă orașul Zisterdorf. În apropiere se aflau zăcăminte de gaz și petrol, iar geologii sperau că o fântână ultra-adâncă va face posibilă realizarea de superprofituri în domeniul mineritului.

Într-adevăr, gazele naturale au fost descoperite la o adâncime foarte considerabilă - spre disperarea specialiștilor, a fost imposibil de extras. Forajele ulterioare s-au încheiat cu un accident, pereții puțului s-au prăbușit.
Nu avea sens să restaureze, s-au hotărât să foreze un altul în apropiere, dar nu s-a găsit nimic interesant pentru industriași în el.

6 universități din SUA

Una dintre cele mai adânci fântâni de pe Pământ este Universitatea din SUA. Adâncimea sa este de 8686 m. Materialele obţinute în urma forajului prezintă un interes considerabil, deoarece oferă material nou despre structura planetei pe care trăim.

În mod surprinzător, în consecință, s-a dovedit că nu oamenii de știință au avut dreptate, ci scriitorii de science-fiction: există straturi de minerale în intestine, iar viața există la mare adâncime - totuși, vorbim despre bacterii!

În anii 1990, în Germania a început forarea puțului ultra-profund Hauptborung. Era planificat să-și aducă adâncimea la 12 km, dar, așa cum se întâmplă de obicei în cazul minelor ultra-adânci, planurile nu au avut succes. Deja la aproximativ 7 metri au început problemele cu mașinile: forarea verticală în jos a devenit imposibilă, mina a început să se abată din ce în ce mai mult în lateral. Fiecare metru a fost dat cu greu, iar temperatura a crescut extrem de mult.

În cele din urmă, când căldura a ajuns la 270 de grade, iar accidentele și defecțiunile nesfârșite i-au epuizat pe toată lumea, s-a decis suspendarea lucrărilor. Acest lucru s-a întâmplat la o adâncime de 9,1 km, ceea ce face fântâna Hauptborung una dintre cele mai adânci.

Materialul științific obținut în urma forajului a devenit baza a mii de studii, iar mina însăși este utilizată în prezent în scop turistic.

Unitatea 4 Baden

În SUA, Lone Star a încercat să foreze un puț ultra-profund în 1970. Locația din apropierea orașului Anadarko din Oklahoma nu a fost aleasă întâmplător: aici, fauna sălbatică și potențialul științific ridicat creează o oportunitate convenabilă atât pentru forarea unui puț, cât și pentru studierea acestuia.

Lucrările au fost efectuate mai mult de un an, iar în acest timp au forat până la o adâncime de 9159 m, ceea ce face posibilă includerea acesteia printre cele mai adânci mine din lume.

Și, în final, vă prezentăm cele trei cele mai adânci fântâni din lume. Pe locul trei se află Bertha Rogers - prima fântână ultra-profundă din lume, care, însă, nu a rămas cea mai adâncă multă vreme. După doar puțin timp, a apărut cea mai adâncă fântână din URSS, Kola.

Bert Rogers a fost forat de GHK, o companie minieră, în principal gaz natural. Scopul lucrării a fost căutarea de gaze la adâncimi mari. Lucrările au început în 1970, când se știau foarte puține despre interiorul pământului.

Compania avea mari speranțe într-un loc în județul Washita, pentru că în Oklahoma există multe minerale, iar la vremea aceea oamenii de știință credeau că în grosimea pământului se aflau straturi întregi de petrol și gaze. Cu toate acestea, 500 de zile de muncă și fonduri uriașe investite în proiect s-au dovedit a fi inutile: burghiul s-a topit într-un strat de sulf lichid, iar gazul sau petrolul nu au putut fi găsite.

În plus, cercetările științifice nu s-au efectuat în timpul forajului, deoarece puțul avea doar importanță comercială.

2 KTB-Oberpfalz

Pe locul doi în clasamentul nostru se află fântâna germană Oberpfalz, care a atins o adâncime de aproape 10 km.

Această mină deține recordul ca cea mai adâncă fântână verticală, deoarece ajunge la o adâncime de 7500 m fără deviere în lateral! Aceasta este o cifră fără precedent, deoarece minele de la adâncimi mari se îndoaie inevitabil, dar echipamentul unic folosit de oamenii de știință din Germania a făcut posibilă deplasarea forajului pe verticală în jos pentru o perioadă foarte lungă de timp.

Nu atât de mare și diferența de diametru. Fântânile ultra-profunde încep pe suprafața pământului cu o gaură cu un diametru destul de mare (la Oberpfalz - 71 cm), apoi se îngustează treptat. În partea de jos, fântâna germană are un diametru de doar aproximativ 16 cm.

Motivul pentru care lucrarea a trebuit să fie oprită este același ca în toate celelalte cazuri - defecțiunea echipamentului din cauza temperaturilor ridicate.

1 Fântâna Kola - cea mai adâncă din lume

O legendă stupidă îi datorăm „răței” lansate în presa occidentală, unde, cu referire la miticul „om de știință de renume mondial” Azzakov, i s-a povestit despre o „creatură” care a scăpat dintr-o mină, temperatura în care a ajuns. 1000 de grade, despre gemetele a milioane de oameni care s-au înscris pentru microfon și așa mai departe.

La prima vedere, este clar că povestea este cusută cu ață albă (și a fost publicată, de altfel, de Ziua Păcălului de Aprilie): temperatura în mină nu era mai mare de 220 de grade, însă, și odată cu ea. ca la 1000 de grade, niciun microfon nu poate funcționa; creaturile nu au izbucnit, iar omul de știință numit nu există.

Fântâna Kola este cea mai adâncă din lume. Adâncimea sa ajunge la 12262 m, ceea ce depășește semnificativ adâncimea altor mine. Dar nu lungime! Cel puțin trei fântâni pot fi denumite acum - Qatar, Sakhalin-1 și una dintre puțurile câmpului Chayvo (Z-42) - care sunt mai lungi, dar nu mai adânci.
Kolskaya a oferit oamenilor de știință material colosal, care nu a fost încă procesat și înțeles pe deplin.

Loc	Nume	Tara	Adâncime
1	Kola	URSS	12262
2	KTB-Oberpfalz	Germania	9900
3	STATELE UNITE ALE AMERICII	9583
4	unitate baden	STATELE UNITE ALE AMERICII	9159
5	Germania	9100
6	STATELE UNITE ALE AMERICII	8686
7	Zisterdorf	Austria	8553
8	URSS (Azerbaidjanul modern)	8324
9	Rusia	8250
10	Şevcenkovskaia	URSS (Ucraina)	7520

În URSS, le-a plăcut 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 de vest. 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 a 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 timpul exploatării miniere, puțurile sunt rareori forate la o adâncime mai mare de două mii de metri.

Lucrările au continuat zile la rând.

Forajul a început pe 24 mai 1970. Până la pragul de 7.000 de metri, forarea s-a desfășurat 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 deodată 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 acesta. 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 fost mai multe accidente la complex, inclusiv o explozie subterană în timpul forajului, dar geologii cu siguranță nu au deranjat niciun „demoni” subteran.

Fântâna în sine este blocată.

Este cu adevărat important că la SG-3 au lucrat 16 laboratoare de cercetare. În timpul Uniunii Sovietice, 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, gazelor subterane și apelor 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.