Secolul XX a fost marcat de triumful omului în aer și de cucerirea celor mai adânci depresiuni ale Oceanului Mondial. Numai visul de a pătrunde în inima planetei noastre și de a cunoaște viața ascunsă până acum a intestinelor sale rămâne de neatins. „Călătoria spre centrul Pământului” se anunță a fi extrem de dificilă și incitantă, plină de o mulțime de surprize și descoperiri incredibile. Primii pași pe această cale au fost deja luați - câteva zeci de puțuri super adânci au fost forate în lume. Informațiile obținute cu ajutorul forajului ultra-adânc s-au dovedit a fi atât de copleșitoare încât au spulberat ideile stabilite ale geologilor despre structura planetei noastre și au furnizat cele mai bogate materiale pentru cercetătorii din diferite domenii ale cunoașterii.
Atingeți mantaua
Chinezii harnici din secolul al XIII-lea au săpat fântâni de 1.200 de metri adâncime. Europenii au doborât recordul chinez în 1930 învățând cum să străpungă pământul cu platforme de foraj timp de 3 kilometri. La sfârșitul anilor 1950, fântânile se extindeau până la 7 kilometri. A început era forajului ultra-profund.
La fel ca majoritatea proiectelor globale, ideea de forare a învelișului superior al Pământului a luat naștere în anii 1960, la înălțimea zborurilor spațiale și a credinței în posibilitățile nelimitate ale științei și tehnologiei. Americanii au conceput nu mai puțin decât să treacă prin întreaga scoarță a pământului cu o fântână și să obțină probe din rocile mantalei superioare. Conceptele de manta atunci (ca, apropo, și acum) se bazau doar pe date indirecte - viteza de propagare a undelor seismice în intestine, schimbarea în care a fost interpretată ca granița straturilor de roci de diferite vârste și compoziții. Oamenii de știință credeau că scoarța terestră este ca un sandviș: stânci tinere deasupra, vechi deasupra. Cu toate acestea, doar forajul super adânc ar putea oferi o imagine exactă a structurii și compoziției învelișului exterior și a mantalei superioare a Pământului.
Proiectul Mokhol
În 1958, în Statele Unite a apărut programul de foraj super-adânc Mohol. Acesta este unul dintre cele mai îndrăznețe și misterioase proiecte din America postbelică. Ca multe alte programe, Mohol a fost conceput pentru a depăși URSS în rivalitate științifică, stabilind un record mondial în foraj ultra-profund. Numele proiectului provine din cuvintele „Mohorovicić” - acesta este numele de familie al omului de știință croat care a distins interfața dintre scoarța pământului și mantaua - granița lui Moho și „gaura”, care în engleză înseamnă „bine”. Creatorii programului au decis să foreze în ocean, unde, potrivit geofizicienilor, scoarța terestră este mult mai subțire decât pe continente. A fost necesar să coborâți conductele la câțiva kilometri în apă, să parcurgeți 5 kilometri de fundul oceanului și să ajungeți la mantaua superioară.
Video promotional:
În aprilie 1961, în largul insulei Guadelupa din Marea Caraibelor, unde coloana de apă ajunge la 3,5 km, geologii au forat cinci puțuri, dintre care cea mai adâncă a intrat în fund, la 183 de metri. Conform calculelor preliminare, în acest loc, sub rocile sedimentare, era de așteptat să întâlnească stratul superior al scoarței terestre - granit. Dar miezul ridicat de sub sedimente conținea bazalturi pure - un fel de antipod de granite. Rezultatul forajului a descurajat și, în același timp, a inspirat oamenii de știință, au început să pregătească o nouă fază a forajului. Dar când costul proiectului a depășit 100 de milioane de dolari, Congresul SUA a încetat finanțarea. Mohol nu a răspuns la niciuna dintre întrebările puse, dar a arătat principalul lucru - este posibilă forarea super adâncă în ocean.
Înmormântarea este amânată
Forajul ultra-adânc a permis să privească în intestine și să înțeleagă cum se comportă rocile la presiuni și temperaturi ridicate. Ideea că rocile cu adâncime devin mai dense și porozitatea lor scade, sa dovedit a fi incorectă, precum și punctul de vedere despre subsolul uscat. Acest lucru a fost descoperit pentru prima dată în timpul forării superdefundării Kola, alte puțuri din straturile cristaline antice au confirmat faptul că la o adâncime de mulți kilometri, rocile sunt sparte de fisuri și pătrunse de numeroși pori, iar soluțiile apoase se mișcă liber sub presiunea a câteva sute de atmosfere. Această descoperire este una dintre cele mai importante realizări ale forajului ultra-profund. Ne-a obligat să ne întoarcem din nou la problema eliminării deșeurilor radioactive, care trebuia să fie plasate în puțuri adânci, care păreau complet sigure. Ținând seama de informațiile privind starea subsolului obținute în timpul forajului superprofund, proiectele de creare a acestor depozite par acum foarte riscante.
În căutarea iadului răcit
De atunci, lumea s-a îmbolnăvit de foraje ultra-profunde. În Statele Unite, se pregătea un nou program pentru studierea fundului oceanului (Deep Sea Drilling Project). Glomar Challenger, construit special pentru acest proiect, a petrecut câțiva ani în apele diferitelor oceane și mări, forând aproape 800 de puțuri în fundul lor, ajungând la o adâncime maximă de 760 m. Până la mijlocul anilor 1980, rezultatele forajului în larg au confirmat teoria tectonicii plăcilor. Geologia ca știință a renăscut. Între timp, Rusia a mers pe drumul său. Interesul pentru problemă, trezit de succesul Statelor Unite, a dus la programul „Explorarea interiorului Pământului și foraje super adânci”, dar nu în ocean, ci pe continent. În ciuda istoriei sale vechi de secole, forajul continental a fost o afacere complet nouă. La urma urmei, vorbeam despre adâncimi inaccesibile până acum - mai mult de 7 kilometri. În 1962, Nikita Hrușciov a aprobat acest program,deși era ghidat mai degrabă de motive politice decât științifice. Nu a vrut să rămână în urma Statelor Unite.
Laboratorul nou creat de la Institutul de Tehnologie de Foraj era condus de celebrul petrolier, doctor în științe tehnice Nikolai Timofeev. El a fost instruit să dovedească posibilitatea forării super profunde în roci cristaline - granite și gnezi. Cercetarea a durat 4 ani, iar în 1966 experții au pronunțat un verdict - puteți fora și nu neapărat cu echipamentul de mâine, echipamentul care există deja este suficient. Principala problemă este căldura la adâncime. Conform calculelor, pe măsură ce pătrunde în roci care alcătuiesc scoarța terestră, temperatura ar trebui să crească la fiecare 33 de metri cu 1 grad. Aceasta înseamnă că la o adâncime de 10 km ar trebui să se aștepte aproximativ 300 ° С, iar la 15 km - aproape 500 ° С. Uneltele și dispozitivele de găurire nu vor rezista unei astfel de încălziri. Era necesar să căutăm un loc în care intestinele să nu fie atât de fierbinți …
A fost găsit un astfel de loc - un scut cristalin antic al Peninsulei Kola. Raportul, pregătit la Institutul de Fizică al Pământului, scria: de-a lungul a miliarde de ani de existență, scutul Kola s-a răcit, temperatura la o adâncime de 15 km nu depășește 150 ° C. Geofizicienii au pregătit o secțiune aproximativă a Peninsulei Kola. Potrivit acestora, primii 7 kilometri sunt straturi de granit din partea superioară a scoarței terestre, apoi începe stratul de bazalt. Apoi, ideea unei structuri cu două straturi a scoarței terestre a fost în general acceptată. Dar după cum sa dovedit mai târziu, atât fizicienii, cât și geofizicienii au greșit. Locul de foraj a fost ales la capătul nordic al peninsulei Kola lângă lacul Vilgiskoddeoayvinjärvi. În finlandeză înseamnă „Sub Muntele Lupului”, deși nu există munți sau lupi în acel loc. Forarea sondei, a cărei adâncime de proiectare a fost de 15 kilometri, a început în mai 1970.
Suedezi dezamăgitori
La sfârșitul anilor 1980, un puț a fost forat la o adâncime de 6,8 km în Suedia în căutarea gazului natural de origine non-biologică. Geologii au decis să testeze ipoteza că petrolul și gazele nu sunt formate din plante moarte, așa cum cred majoritatea oamenilor de știință, ci prin fluide de manta - amestecuri fierbinți de gaze și lichide. Fluidele saturate cu hidrocarburi se scurg din manta în scoarța terestră și se acumulează în cantități mari. În acei ani, ideea originii hidrocarburilor nu din materia organică a stratelor sedimentare, ci prin intermediul fluidelor profunde era o noutate, mulți au vrut să o testeze. Din această idee rezultă că rezervele de hidrocarburi pot conține nu numai roci sedimentare, ci și vulcanice și metamorfice. Acesta este motivul pentru care Suedia, situată în cea mai mare parte pe un scut cristalin antic, și-a propus să experimenteze.
Craterul Silyan Ring cu diametrul de 52 km a fost ales pentru foraj. Conform datelor geofizice, la o adâncime de 500-600 de metri, existau granite calcificate - o posibilă etanșare pentru rezervorul subiacent de hidrocarburi. Măsurătorile accelerației gravitaționale, prin schimbarea în care se poate judeca compoziția și densitatea rocilor situate în intestine, au indicat prezența rocilor foarte poroase la o adâncime de 5 km - un posibil rezervor de petrol și gaze. Rezultatele forajului au dezamăgit oamenii de știință și investitorii, care au investit 60 de milioane de dolari în această lucrare. Straturile traversate nu conțineau rezerve comerciale de hidrocarburi, ci doar manifestările de petrol și gaze de origine evident biologică din bitumul antic. În orice caz, nimeni nu a reușit să demonstreze contrariul.
Instrument pentru lumea interlopă
Forarea puțului Kola SG-3 nu a necesitat crearea de dispozitive fundamental noi și mașini gigantice. Am început să lucrăm cu ceea ce aveam deja: unitatea Uralmash 4E cu o capacitate de ridicare de 200 de tone și țevi din aliaj ușor. Ceea ce era cu adevărat nevoie la acea vreme erau soluții tehnologice nestandardizate. Într-adevăr, nimeni nu a forat în roci cristaline dure la o adâncime atât de mare și ceea ce s-ar întâmpla acolo, și-au imaginat-o doar în termeni generali. Cu toate acestea, forajele cu experiență și-au dat seama că, oricât de detaliat ar fi proiectul, o fântână reală ar fi mult mai complexă. Cinci ani mai târziu, când adâncimea puțului SG-3 depășea 7 kilometri, a fost instalată o nouă platformă de foraj Uralmash 15.000 - una dintre cele mai moderne de la acea vreme. Puternic, fiabil, cu un mecanism de declanșare automată, ar putea rezista unui șir de țevi de până la 15 km lungime. Instalația de foraj s-a transformat într-o groapă complet învelită, cu o înălțime de 68 m, sfidând vânturile puternice care aruncau în Arctica. O minicentrală, laboratoare științifice și un depozit central au crescut în apropiere.
Când găuriți la adâncimi mici, un motor care rotește șirul de țevi cu un burghiu la capăt este instalat pe suprafață. Burghiu este un cilindru de fier cu dinți de diamant sau aliaje dure - un pic. Această coroană mușcă în roci și tăie o coloană subțire din ele - un miez. Pentru a răci instrumentul și a îndepărta resturile mici din fântână, noroiul de foraj este pompat în el - argilă lichidă, care circulă tot timpul de-a lungul sondei, precum sângele din vase. După ceva timp, țevile sunt ridicate la suprafață, eliberate de miez, coroana este schimbată și coloana este din nou coborâtă în gaura inferioară. Așa funcționează forajul convențional.
Și dacă lungimea barilului este de 10-12 kilometri cu un diametru de 215 milimetri? Șirul de țevi devine cel mai subțire fir care este coborât în fântână. Cum să o gestionezi? Cum să vezi ce se întâmplă în față? Prin urmare, pe puțul Kola, în partea de jos a șirului de foraj, au fost instalate turbine miniaturale, acestea au fost pornite prin forarea fluidului pompat prin conducte sub presiune. Turbinele au rotit un bit de carbură și au tăiat miezul. Întreaga tehnologie a fost bine dezvoltată, operatorul de pe panoul de control a văzut rotația bitului, a cunoscut viteza acestuia și a putut controla procesul.
La fiecare 8-10 metri, un șir de conducte de mai mulți kilometri trebuia ridicat în sus. Coborârea și urcarea au durat în total 18 ore.
Diamond visează regiunea Volga
Când s-au găsit mici diamante în regiunea Nijni Novgorod, acesta i-a nedumerit foarte mult pe geologi. Desigur, a fost cel mai ușor să presupunem că pietrele prețioase au fost aduse de un ghețar sau de apele râului de undeva din nord. Dar dacă intestinele locale ascund o țeavă de kimberlit - un rezervor de diamante? Au decis să testeze această ipoteză la sfârșitul anilor 1980, când programul științific de forare din Rusia a luat avânt. Locația pentru foraj a fost aleasă la nord de Nijni Novgorod, în centrul unei structuri inelare uriașe, care se remarcă bine în relief. Unii l-au considerat un crater de meteorit, alții - un tub de explozie sau o gură de aerisire vulcanică. Forajul a fost oprit când fântâna Vorotilovskaya a atins o adâncime de 5.374 m, dintre care mai mult de un kilometru a căzut pe roci subterane cristaline. Kimberlites nu au fost găsiți acolo, dar în corectitudine ar trebui spuscă nici disputa cu privire la originea acestei structuri nu a fost pusă capăt. Faptele obținute din adâncuri erau la fel de potrivite pentru susținătorii ambelor ipoteze, în cele din urmă, fiecare a rămas neconvingută. Și fântâna a fost transformată într-un geolaborator profund, care este încă în funcțiune.
Vicleșugul numărului „7”
7 kilometri - marca pentru Kola superdeep fatal. În spatele ei au început necunoscute, multe accidente și o luptă continuă cu pietrele. Butoiul nu putea fi ținut în poziție verticală. Când am parcurs 12 km pentru prima dată, fântâna s-a abătut de la verticală cu 21 °. Deși forajele învățaseră deja să lucreze cu o curbură incredibilă de foraj, era imposibil să mergem mai departe. Fântâna urma să fie forată de la 7 km. Pentru a obține o gaură verticală în roci dure, aveți nevoie de un fund foarte dur al șnurului de găurit, astfel încât să intre în intestine ca uleiul. Dar apare o altă problemă - fântâna se extinde treptat, burghiul atârnă în ea, ca într-un pahar, pereții sondei încep să se prăbușească și pot apăsa pe instrument. Soluția la această problemă s-a dovedit a fi originală - a fost aplicată tehnologia pendulului. Burghiul a fost zguduit artificial în puț și a suprimat vibrațiile puternice. Datorită acestui fapt, trunchiul era vertical.
Cel mai frecvent accident pe orice platformă este o rupere a șirului de conducte. De obicei, încearcă să capteze conductele din nou, dar dacă acest lucru se întâmplă la adâncimi mari, atunci problema devine de nerecuperat. Este inutil să cauți un instrument într-o gaură de 10 kilometri, au aruncat o astfel de gaură și au început una nouă, puțin mai sus. Ruperea și pierderea țevilor la SG-3 s-au întâmplat de multe ori. Ca rezultat, în partea sa inferioară, fântâna arată ca sistemul radicular al unei plante uriașe. Ramificarea fântânii a supărat forajele, dar sa dovedit a fi fericire pentru geologi, care au obținut în mod neașteptat o imagine tridimensională a unei secțiuni impresionante de roci antice arheene care s-au format acum mai bine de 2,5 miliarde de ani.
În iunie 1990, SG-3 a atins o adâncime de 12.262 m. Fântâna a început să fie pregătită pentru foraj de până la 14 km, iar apoi s-a produs din nou un accident - la o marcă de 8.550 m, șirul de conducte s-a rupt. Continuarea lucrărilor a necesitat o pregătire îndelungată, reînnoirea echipamentelor și costuri noi. În 1994, forajul Kola Superdeep a fost oprit. După 3 ani, a intrat în Cartea Recordurilor Guinness și încă rămâne de neegalat. Acum fântâna este un laborator pentru studiul intestinelor profunde.
Intestinele secrete
SG-3 a fost o facilitate secretă de la bun început. Zona de frontieră, depozitele strategice din district și prioritatea științifică sunt de vină. Primul străin care a vizitat locul de foraj a fost unul dintre liderii Academiei de Științe din Cehoslovacia. Mai târziu, în 1975, a fost publicat în Pravda un articol despre Kola Superdeep semnat de ministrul Geologiei Alexander Sidorenko. Încă nu existau publicații științifice pe fântâna Kola, dar unele informații s-au scurs în străinătate. Conform zvonurilor, lumea a început să afle mai multe - cel mai adânc puț este forat în URSS.
Un voal al secretului, probabil, ar fi atârnat deasupra fântânii până la „perestroika”, dacă Congresul Geologic Mondial nu s-ar fi întâmplat în 1984 la Moscova. S-au pregătit cu atenție pentru un astfel de eveniment major în lumea științifică; a fost construită chiar o nouă clădire pentru Ministerul Geologiei - erau așteptați mulți participanți. Însă colegii străini erau interesați în primul rând de Kola! Americanii nu credeau deloc că îl avem. Adâncimea puțului până atunci ajunsese la 12.066 metri. Nu mai avea sens să ascunzi obiectul. O expoziție de realizări ale geologiei rusești i-a așteptat pe participanții la congres la Moscova, unul dintre standuri a fost dedicat puțului SG-3. Experți din întreaga lume priveau nedumeriți un cap de burghiu convențional cu dinți de carbură uzați. Și cu aceasta forează cea mai adâncă fântână din lume? Incredibil!O delegație numeroasă de geologi și jurnaliști a mers la așezarea Zapolyarny. Vizitatorilor li s-a arătat platforma în acțiune, iar secțiunile de țeavă de 33 de metri au fost îndepărtate și deconectate. În jur erau grămezi de exact aceleași capete de burghiu ca cel de pe standul de la Moscova.
De la Academia de Științe, delegația a fost primită de un cunoscut geolog, academicianul Vladimir Belousov. În timpul unei conferințe de presă, el a primit o întrebare din partea publicului:
- Care a fost cel mai important lucru pe care l-a arătat bine Kola?
- Domnilor! Cel mai important, a arătat că nu știm nimic despre scoarța continentală - a răspuns sincer omul de știință.
Surpriză profundă
Desigur, știau ceva despre scoarța terestră a continentelor. Faptul că continentele sunt compuse din roci foarte vechi, vechi de la 1,5 la 3 miliarde de ani, nu a fost infirmat nici măcar de fântâna Kola. Cu toate acestea, secțiunea geologică compilată pe baza nucleului SG-3 sa dovedit a fi exact opusul a ceea ce oamenii de știință își imaginaseră mai devreme. Primii 7 kilometri au fost compuși din roci vulcanice și sedimentare: tufuri, bazalturi, brecii, gresii, dolomiți. Mai adânc se întindea așa-numita secțiune Conrad, după care viteza undelor seismice din roci a crescut brusc, ceea ce a fost interpretat ca granița dintre granite și bazalturi. Această secțiune a fost trecută cu mult timp în urmă, dar bazaltele stratului inferior al scoarței terestre nu au apărut niciodată nicăieri. Dimpotrivă, au început granitele și gneisurile.
Secțiunea puțului Kola a infirmat modelul cu două straturi al scoarței terestre și a arătat că secțiunile seismice din intestine nu sunt limitele straturilor de roci de compoziție diferită. Mai degrabă, acestea indică o schimbare a proprietăților pietrei cu adâncimea. La presiune și temperatură ridicate, proprietățile rocilor, se pare, se pot schimba dramatic, astfel încât granitele în caracteristicile lor fizice devin similare cu bazaltele și invers. Dar „bazaltul” ridicat la suprafață de la o adâncime de 12 kilometri a devenit imediat granit, deși a suferit un atac sever de „boală de cheson” de-a lungul drumului - miezul s-a destrămat și s-a dezintegrat în plăci plate. Cu cât sonda a mers mai departe, cu atât eșantioanele de calitate mai mică au căzut în mâinile oamenilor de știință.
Adâncimea conținea multe surprize. Era obișnuit să se creadă că odată cu creșterea distanței de la suprafața pământului, cu creșterea presiunii, rocile devin mai monolitice, cu un număr mic de fisuri și pori. SG-3 a convins oamenii de știință altfel. Începând de la 9 kilometri, straturile s-au dovedit a fi foarte poroase și literalmente înghesuite de fisuri prin care au circulat soluții apoase. Mai târziu, acest fapt a fost confirmat de alte fântâni super adânci de pe continente. S-a dovedit a fi mult mai cald la adâncime decât era de așteptat: cu până la 80 °! La valoarea de 7 km, temperatura găurilor inferioare a fost de 120 ° С, la 12 km a ajuns deja la 230 ° С. În eșantioanele fântânii Kola, oamenii de știință au descoperit mineralizarea aurului. Incluziuni de metale prețioase au fost găsite în roci antice la o adâncime de 9,5-10,5 km. Cu toate acestea, concentrația de aur a fost prea mică pentru a declara un depozit - în medie 37,7 mg pe tonă de rocă,dar suficient pentru a fi așteptat în alte locuri similare.
Căldura planetei de origine
Temperaturile ridicate întâlnite în foraj subterane de foraje i-au determinat pe oamenii de știință să folosească această sursă de energie aproape inepuizabilă. De exemplu, în munții tineri (cum ar fi Caucazul, Alpi, Pamir) la o adâncime de 4 kilometri, temperatura subsolului va ajunge la 200 ° C. Această baterie naturală poate fi făcută să funcționeze pentru dvs. Este necesar să găuriți două puțuri adânci unul lângă altul și să le conectați cu drifturi orizontale. Apoi pompați apa într-un puț și extrageți abur fierbinte din celălalt, care va fi folosit pentru a încălzi orașul sau pentru a obține un alt tip de energie. Gazele și fluidele corozive, care sunt frecvente în zonele active seismic, pot pune o problemă serioasă pentru astfel de întreprinderi. În 1988, americanii au trebuit să foreze un puț pe raftul Golfului Mexic în largul coastei Alabamei, ajungând la o adâncime de 7 399 m. Motivul pentru aceasta a fost temperatura subsolului,atingând 232 ° С, presiune foarte mare și emisii de gaze acide. În acele zone în care există depozite de apă freatică fierbinte, este posibil să le extragem direct din fântâni din orizonturi destul de adânci. Astfel de proiecte sunt potrivite pentru regiunile din Caucaz, Pamir și Orientul Îndepărtat. Cu toate acestea, costul ridicat al lucrării limitează adâncimea minieră la patru kilometri.
Pe traseul rusesc
Demonstrația fântânii Kola din 1984 a făcut o impresie profundă asupra comunității mondiale. Multe țări au început să pregătească proiecte științifice de foraj pe continente. Un astfel de program a fost aprobat și în Germania la sfârșitul anilor '80. Fântâna ultra-adâncă KTB Hauptborung a fost forată în perioada 1990-1994, conform planului, ar fi trebuit să atingă o adâncime de 12 km, dar din cauza temperaturilor imprevizibil de ridicate, a fost posibil să se ajungă doar la 9,1 km. Datorită deschiderii datelor privind forajul și munca științifică, tehnologia și documentația bune, fântâna ultra-profundă KTV rămâne una dintre cele mai faimoase din lume.
Locația pentru forarea acestui puț a fost aleasă în sud-estul Bavariei, pe rămășițele unui vechi lanț muntos, a cărui vârstă este estimată la 300 de milioane de ani. Geologii credeau că undeva aici există o zonă de joncțiune a două plăci care au fost cândva țărmurile oceanului. Potrivit oamenilor de știință, de-a lungul timpului, partea superioară a munților s-a uzat, expunând rămășițele scoarței oceanice antice. Chiar mai adânc, la zece kilometri de suprafață, geofizicienii au descoperit un corp mare cu conductivitate electrică anormal de mare. De asemenea, ei sperau să-i clarifice natura cu ajutorul unei fântâni. Însă principala provocare a fost de a ajunge la o adâncime de 10 km pentru a câștiga experiență în foraj ultra-profund. După ce au studiat materialele Kola SG-3, forajele germane au decis să foreze mai întâi un sondă de adâncime de 4 km adâncime, pentru a face o idee mai precisă a condițiilor de lucru din subsol, pentru a testa tehnica și pentru a prelua un miez. La sfârșitul activității pilot, o mare parte din echipamentele de foraj și științifice au trebuit modificate și ceva a trebuit să fie recreat.
KTV Hauptborung a fost așezat la doar două sute de metri de primul. Pentru lucrări, a fost ridicat un turn de 83 de metri și a fost construită o instalație de foraj, cea mai puternică la acea vreme, cu o capacitate de ridicare de 800 de tone. Multe operații de foraj au fost automatizate, în primul rând mecanismul pentru coborârea și recuperarea șirului de țevi. Sistemul de foraj vertical autoguidat a făcut posibilă realizarea unei găuri aproape verticale. Teoretic, cu astfel de echipamente a fost posibil să se foreze la o adâncime de 12 kilometri. Dar realitatea, ca întotdeauna, sa dovedit a fi mai complicată, iar planurile oamenilor de știință nu s-au împlinit.
Problemele din puțul KTV au început după o adâncime de 7 km, repetând o mare parte din soarta Kola Superdeep. La început, se crede din cauza temperaturii ridicate, a sistemului de găurire verticală s-a defectat și gaura a mers oblic. La sfârșitul lucrării, partea inferioară a deviat de la verticală cu 300 m. Apoi au început accidente mai complicate - o pauză în șirul de foraj. La fel ca pe Kola, arborii noi au trebuit să fie găuriți. Anumite dificultăți au fost cauzate de îngustarea fântânii - în partea superioară diametrul acesteia a fost de 71 cm, în partea de jos - 16,5 cm. Accidentele nesfârșite și temperatura ridicată a găurii de fund –270 ° С au forțat forajele să nu mai funcționeze nu departe de obiectivul prețuit.
Nu se poate spune că rezultatele științifice ale KTV Hauptborung au lovit imaginația oamenilor de știință. La adâncime, amfibolitele și gneisurile, vechi roci metamorfice, au fost depuse în principal. Zona de convergență a oceanului și rămășițele scoarței oceanice nu au fost găsite nicăieri. Poate că se află într-un alt loc, iată un mic masiv cristalin, răsturnat la o înălțime de 10 km. Un depozit de grafit a fost descoperit la un kilometru de la suprafață.
În 1996, fântâna KTV, care a costat bugetul german 338 milioane de dolari, a ajuns sub patronajul Centrului Științific pentru Geologie din Potsdam, a fost transformată într-un laborator pentru observarea subsolului profund și o destinație turistică.
De ce luna nu este din fontă?
„Pentru că nu ar fi suficientă fontă pentru lună” - probabil așa ar putea răspunde susținătorilor săi adversarii ipotezei, conform cărora luna s-a desprins de Pământ. Totuși, această ipoteză nu a apărut de la zero, iar oamenii de știință iau în considerare mai multe regiuni ale Pământului, de unde ar putea fi eliminată o bucată de planetă de dimensiunea Lunii. Kola și-a propus propria versiune. În anii 1970, stațiile sovietice au livrat câteva sute de grame de sol lunar pe Pământ. Substanța a fost împărtășită de centrele științifice de conducere ale țării pentru a efectua analize independente. Centrul Științific Kola a primit, de asemenea, un eșantion mic. Oamenii de știință din toată regiunea au venit să privească curiozitatea, inclusiv angajații fântânii, care ulterior a devenit cea mai adâncă din lume. Este o gluma? Atingeți praful nepământean, priviți-l cu un microscop. Mai târziu, experții au investigat solul lunar și au publicat o monografie pe acest subiect. În acel moment, fântâna din Zapolyarnoye ajunsese la o adâncime decentă, rocile ridicate din foraj erau descrise în detaliu. Si ce? Eșantioanele de sol lunar, pe care drillers le priveau odată cu uimire, s-au dovedit a fi diabaze una câte una din fântână, de la o adâncime de 3 km. Imediat a apărut o ipoteză conform căreia Luna nu s-a desprins altfel decât din Peninsula Kola acum aproximativ 1,5 miliarde de ani - aceasta este vârsta diabazelor. Deși a apărut involuntar întrebarea - ce dimensiune avea această peninsulă atunci?.. Imediat a apărut o ipoteză conform căreia Luna nu s-a desprins altfel decât din Peninsula Kola acum aproximativ 1,5 miliarde de ani - aceasta este vârsta diabazelor. Deși a apărut involuntar întrebarea - ce dimensiune avea această peninsulă atunci?.. Imediat a apărut o ipoteză conform căreia Luna nu s-a desprins altfel decât din Peninsula Kola acum aproximativ 1,5 miliarde de ani - aceasta este vârsta diabazelor. Deși a apărut involuntar întrebarea - ce dimensiune avea această peninsulă atunci?..
Să găuriți sau să nu găuriți?
Înregistrarea fântânii Kola este încă de neegalat, deși este cu siguranță posibil să mergi cu 14 și chiar 15 km adâncime în Pământ. Cu toate acestea, este puțin probabil ca un astfel de efort unic să ofere cunoștințe fundamental noi despre scoarța terestră, în timp ce forarea super adâncă este foarte costisitoare. Zilele în care o varietate de ipoteze au fost testate cu ajutorul ei au dispărut de mult. Puțurile mai adânci de 6-7 km în scopuri pur științifice aproape au oprit forarea. De exemplu, în Rusia există doar două obiecte de acest fel - Ural SG-4 și fântâna En-Yakhinskaya din Siberia de Vest. Acestea sunt conduse de întreprinderea de stat Nedra Scientific and Production Center, situată în Yaroslavl. Există atât de multe puțuri super-adânci și adânci forate în lume încât oamenii de știință nu au timp să analizeze informațiile. În ultimii ani, geologii s-au străduit să studieze și să generalizeze faptele obținute din adâncimi mari. După ce am învățat să forez la adâncimi mari,oamenii doresc acum să stăpânească mai bine orizontul disponibil, să-și concentreze eforturile asupra sarcinilor practice care vor fi utile acum. Așadar, în Rusia, după ce au finalizat programul de forare științifică, după ce au forat toate cele 12 puțuri superprofundate planificate, lucrează acum la un sistem pentru întregul stat, în care datele geofizice obținute prin „scanarea” subsolului cu unde seismice vor fi legate de informațiile obținute prin forarea superprofundă. Fără găuri, secțiunile crustale construite de geofizicieni sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață mare, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis.pentru a concentra eforturile asupra sarcinilor practice care vor beneficia acum. Așadar, în Rusia, după ce au finalizat un program științific de foraj, după ce au forat toate cele 12 puțuri superdeep planificate, acestea lucrează acum la un sistem pentru întregul stat, în care datele geofizice obținute prin „scanarea” subsolului cu unde seismice vor fi legate de informațiile obținute prin forarea superdeep. Fără găuri, secțiunile crustale construite de geofizicieni sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață extinsă, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis.pentru a concentra eforturile asupra sarcinilor practice care vor beneficia acum. Deci, în Rusia, după ce au finalizat programul de forare științifică, după ce au forat toate cele 12 puțuri superdeep planificate, acestea lucrează acum la un sistem pentru întregul stat, în care datele geofizice obținute prin „scanarea” subsolului prin unde seismice vor fi legate de informațiile obținute prin forarea superdeep. Fără găuri, secțiunile crustale construite de geofizicieni sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață extinsă, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis. După ce au forat toate cele 12 puțuri ultra-profunde planificate, acestea lucrează acum la un sistem pentru întregul stat, în care datele geofizice obținute prin „scanarea” subsolului cu unde seismice vor fi legate de informațiile obținute prin forarea ultra-profundă. Fără găuri, secțiunile crustale construite de geofizicieni sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață mare, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis. După ce au forat toate cele 12 puțuri ultra-profunde planificate, acestea lucrează acum la un sistem pentru întregul stat, în care datele geofizice obținute prin „scanarea” subsolului cu unde seismice vor fi legate de informațiile obținute prin forarea ultra-profundă. Fără găuri, secțiunile crustale ale geofizicienilor sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață mare, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis.construite de geofizicieni sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață mare, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis.construite de geofizicieni sunt doar modele. Pentru ca rocile specifice să apară pe aceste diagrame, sunt necesare date de forare. Atunci geofizicienii, a căror muncă este mult mai ieftină decât forarea și acoperă o suprafață extinsă, vor putea prezice depozitele de minerale mult mai precis.
În Statele Unite, ei continuă să se angajeze într-un program de forare profundă a fundului oceanului și desfășoară mai multe proiecte interesante în zonele de activitate vulcanică și tectonică ale scoarței terestre. De exemplu, în Insulele Hawaii, cercetătorii sperau să studieze viața subterană a vulcanului și să se apropie de limba mantalei - penele, despre care se crede că au dat naștere acestor insule. Fântâna de la poalele vulcanului Mauna Kea a fost planificată să fie forată la o adâncime de 4,5 km, dar din cauza temperaturilor extreme, doar 3 km au putut fi stăpânite. Un alt proiect este Observatorul Deep Fault San Andreas. Forarea unei fântâni prin această cea mai mare defecțiune din continentul nord-american a început în iunie 2004 și a parcurs 2 din cei 3 kilometri planificați. Laboratorul profund intenționează să investigheze originea cutremurelor, ceea ce, probabil, va face posibilă înțelegerea mai bună a naturii acestor dezastre naturale și realizarea predicțiilor acestora.
În ciuda faptului că programele moderne de foraj ultra-adânc nu mai sunt la fel de ambițioase ca înainte, în mod clar au un viitor minunat. Ziua nu este departe când va veni rândul marilor adâncimi - vor căuta și vor descoperi noi depozite de minerale acolo. Deja, producția de petrol și gaze din Statele Unite de la adâncimi de 6-7 km devine ceva obișnuit. În viitor, Rusia va trebui să pompeze hidrocarburi de la astfel de niveluri. După cum se arată în fântâna super adâncă Tyumen, la 7 kilometri de la suprafață există straturi sedimentare promițătoare pentru depozitele de gaze.
Nu fără motiv forajele ultradepse sunt comparate cu cucerirea spațiului. Astfel de programe, la scară globală, absorbind tot ceea ce are omenirea în acest moment, dau impuls dezvoltării multor industrii, tehnologii și pregătesc în cele din urmă terenul pentru o nouă descoperire în știință.
Mașinații diabolice
Odată ce Kola Superdeep a fost în centrul unui scandal global. Într-o dimineață frumoasă din 1989, directorul fântânii, David Guberman, a primit un telefon de la redactorul-șef al ziarului regional, secretarul comitetului regional și o serie de oameni diferiți. Toată lumea a vrut să știe despre diavol, pe care bursierii ar fi ridicat-o din adâncuri, după cum au raportat unele ziare și posturi de radio din întreaga lume. Directorul a fost uimit și - din ce! „Oamenii de știință au descoperit iadul”, „Satana a scăpat din iad”, au citit titlurile. După cum a fost raportat în presă, geologii care lucrau foarte departe în Siberia și poate în Alaska sau chiar în peninsula Kola (nu a existat un consens în rândul jurnaliștilor), forau la o adâncime de 14,4 km, când brusc exercițiul a început să se lase liber dintr-o parte în alta. Deci, există o groapă mare dedesubt, credeau oamenii de știință, se pare că centrul planetei este gol. Senzorii coborâți în adâncuria arătat o temperatură de 2000 ° C, iar microfoanele suprasensibile au sunat … strigătele a milioane de suflete suferinde. Drept urmare, forajul a fost oprit de teama de a elibera forțe infernale la suprafață. Desigur, savanții sovietici au infirmat această „rață” jurnalistică, dar ecourile acelei vechi istorii au rătăcit mult timp din ziar în ziar, transformându-se într-un fel de folclor. Câțiva ani mai târziu, când poveștile despre iad erau deja uitate, personalul Kola Superdeep a vizitat Australia cu prelegeri. Au fost invitați la o recepție cu guvernatorul Victoria, o doamnă cochetă care a salutat delegația rusă cu o întrebare: „Și ce dracu ai scăpat de acolo?”Savanții sovietici au infirmat această „rață” jurnalistică, dar ecourile acelei vechi istorii au rătăcit mult timp din ziar în ziar, transformându-se într-un fel de folclor. Câțiva ani mai târziu, când poveștile iadului erau deja uitate, personalul Kola Superdeep a vizitat Australia cu prelegeri. Au fost invitați la o recepție cu guvernatorul Victoria, o doamnă cochetă care a salutat delegația rusă cu o întrebare: „Și ce dracu ai scăpat de acolo?”Savanții sovietici au infirmat această „rață” jurnalistică, dar ecourile acelei vechi istorii au rătăcit mult timp din ziar în ziar, transformându-se într-un fel de folclor. Câțiva ani mai târziu, când poveștile despre iad erau deja uitate, personalul Kola Superdeep a vizitat Australia cu prelegeri. Au fost invitați la o recepție cu guvernatorul Victoria, o doamnă cochetă care a salutat delegația rusă cu o întrebare: „Și ce dracu ai scăpat de acolo?”- Și ce naiba ai luat de acolo?- Și ce dracu ai scăpat de acolo?
Cele mai adânci fântâni din lume
1. Aralsor SG-1, câmpia Caspică, 1962-1971, adâncime - 6,8 km. Căutați petrol și gaze.
2. Biikzhal SG-2, câmpia Caspică, 1962-1971, adâncime - 6,2 km. Căutați petrol și gaze.
3. Kola SG-3, 1970-1994, adâncime - 12.262 m. Adâncime de proiectare - 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbaidjan, 1977-1990, adâncime - 8 324 m. Adâncime de proiectare - 11 km.
5. Kolvinskaya, regiunea Arhanghelsk, 1961, adâncime - 7.057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistan, 1984, adâncime -
3 km. Adâncimea de proiectare este de 7 km. Caută aur.
7. Timan-Pechora SG-5, Nord-Estul Rusiei, 1984-1993, adâncime - 6.904 m, adâncime de proiectare - 7 km.
8. Tyumen SG-6, Siberia de Vest, 1987-1996, adâncime - 7.502 m. Adâncime de proiectare - 8 km. Căutați petrol și gaze.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988, adâncime - 5.881 m.
10. Fântâna Vorotilovskaya, regiunea Volga, 1989-1992, adâncime - 5.374 m. Căutarea diamantelor, studiul astroblemului Puchezh-Katunskaya.
11. Krivoy Rog SG-8, Ucraina, 1984-1993, adâncime - 5382 m. Adâncime de proiectare - 12 km. Căutați cuarțite feruginoase.
Ural SG-4, Urali mijlocii. Așezat în 1985. Adâncimea de proiectare - 15.000 m. Adâncimea actuală - 6.100 m. Căutați minereuri de cupru, studiați structura Uralelor. En-Yakhtinskaya SG-7, Siberia de Vest. Adâncimea de proiectare - 7.500 m. Adâncimea actuală - 6.900 m. Explorarea petrolului și gazelor.
Sonde pentru petrol și gaze
începutul anilor '70
Universitate, SUA, adâncime - 8686 m.
Unitatea Bayden, SUA, adâncime - 9.159 m.
Bertha-Rogers, SUA, adâncime - 9.583 m.
Anii '80
Zisterdorf, Austria, adâncime 8.553 m.
Inelul Silyan, Suedia, adâncime - 6,8 km.
Bighorn, SUA, Wyoming, adâncime - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Germania, 1990-1994, adâncime -
9 100 m. Adâncimea de proiectare - 10 km. Foraje științifice.
La limitele vieții
La Limitele Vieții Bacteriile extremofile găsite în roci ridicate de la câțiva kilometri adâncime. DOSSIER Una dintre cele mai uimitoare descoperiri pe care oamenii de știință le-au făcut prin forare este existența vieții sub adâncime. Și, deși această viață este reprezentată doar de bacterii, limitele ei se extind la adâncimi incredibile. Bacteriile sunt omniprezente. Au stăpânit lumea interlopă, aparent complet nepotrivită existenței. Presiuni uriașe, temperaturi ridicate, lipsă de oxigen și spațiu de locuit - nimic nu ar putea deveni un obstacol în calea răspândirii vieții. Conform unor estimări, masa microorganismelor care trăiesc în subteran poate depăși masa tuturor ființelor vii care locuiesc pe suprafața planetei noastre.
La începutul secolului al XX-lea, omul de știință american Edson Bustin a descoperit bacteriile din apă dintr-un orizont petrolier de la o adâncime de câteva sute de metri. Microorganismele care locuiau acolo nu aveau nevoie de oxigen și de lumina soarelui, ci se hrăneau cu compuși organici ai uleiului. Bastin a sugerat că aceste bacterii au trăit izolate de suprafață timp de 300 de milioane de ani - de la formarea câmpului petrolier. Dar ipoteza lui îndrăzneață a rămas neaclamată, pur și simplu nu au crezut în ea. Atunci s-a crezut că viața este doar o peliculă subțire pe suprafața planetei.
Interesul pentru formele de viață profunde poate fi destul de practic. În anii 1980, Departamentul de Energie al SUA căuta metode sigure pentru eliminarea deșeurilor radioactive. În aceste scopuri, ar fi trebuit să folosească mine în roci impenetrabile, unde trăiesc bacteriile care se hrănesc cu radionuclizi. În 1987, a început forarea profundă a mai multor sonde în Carolina de Sud. De la o jumătate de kilometru adâncime, oamenii de știință au prelevat probe, observând toate măsurile de precauție posibile pentru a nu aduce bacterii și aer de pe suprafața Pământului. Mai multe laboratoare independente studiau probele, rezultatele lor fiind pozitive: așa-numitele bacterii anaerobe trăiau în straturi adânci, care nu aveau nevoie de oxigen.
De asemenea, bacteriile au fost găsite în rocile unei mine de aur din Africa de Sud, la o adâncime de 2,8 km, unde temperatura a fost de 60 ° C. De asemenea, trăiesc adânc sub oceane la temperaturi de peste 100 °. După cum a arătat bine Kola superdeep, există condiții pentru ca microorganismele să trăiască chiar și la o adâncime de peste 12 km, deoarece rocile s-au dovedit a fi destul de poroase, saturate cu soluții apoase și acolo unde există apă, viața este posibilă.
Microbiologii au găsit, de asemenea, colonii de bacterii într-un foraj super adânc care a deschis craterul Silyan Ring în Suedia. Este curios că microorganismele au trăit în granitele antice. Deși acestea erau foarte dense, sub roci de înaltă presiune, apa subterană circula în ele printr-un sistem de micropori și fisuri. Stratul de roci la o adâncime de 5,5-6,7 km a devenit o adevărată senzație. A fost saturat cu o pastă de ulei cu cristale de magnetit. Una dintre posibilele explicații pentru acest fenomen a fost dată de geologul american Thomas Gold, autorul cărții „The Deep Hot Biosphere”. Aurul a sugerat că pasta de magnetit-ulei nu este altceva decât un produs rezidual al bacteriilor care se hrănesc cu metan provenit din manta.
Studiile arată că bacteriile se mulțumesc cu condiții cu adevărat spartane. Limitele rezistenței lor rămân un mister, dar se pare că limita inferioară a habitatului bacteriilor este încă stabilită de temperatura interiorului. Se pot înmulți la 110 ° C și pot rezista la temperaturi de 140 ° C, deși pentru o perioadă scurtă de timp. Dacă presupunem că temperatura de pe continente crește cu 20-25 ° la fiecare kilometru, atunci comunitățile vii pot fi găsite până la o adâncime de 4 km. Sub fundul oceanului, temperatura nu crește atât de repede, iar limita inferioară a vieții poate fi situată la o adâncime de 7 km.
Aceasta înseamnă că viața are o marjă enormă de siguranță. În consecință, biosfera Pământului nu poate fi distrusă complet chiar și în cazul celor mai grave cataclisme și, probabil, pe planete fără atmosferă și hidrosferă, microorganismele pot exista în adâncuri.
