A Kola szupermély kút a világ legmélyebb fúrása. A Murmanszk régióban található, Zapolyarny városától 10 kilométerre nyugatra, a geológiai balti pajzs területén. Mélysége 12 262 méter. Más ultramély kutaktól eltérően, amelyeket olajtermelésre vagy geológiai kutatásra készítettek, az SG-3-at kizárólag a litoszféra tanulmányozására fúrták azon a helyen, ahol a Mohorovicic határ a Föld felszínéhez közel esik.
A Kola szupermély kutat Lenin születésének 100. évfordulója tiszteletére fektették 1970-ben.
Az üledékes kőzetrétegek addigra már jól tanulmányozták az olajtermelés során. Érdekesebb volt az a fúrás, ahol körülbelül 3 milliárd éves (összehasonlításképpen: a Föld korát 4,5 milliárd évre becsülik) vulkáni kőzetek a felszínre kerülnek. Bányászathoz ritkán fúrnak ilyen kőzeteket 1-2 km-nél mélyebbre. Feltételezték, hogy már 5 km mélységben a gránitréteget bazalt váltja fel.
1979. június 6-án a kút megdöntötte azt a 9583 méteres rekordot, amelyet korábban a Bertha Rogers kút (egy oklahomai olajkút) tartott. BAN BEN legjobb évek A Kólai szupermélykútnál 16 kutatólaboratórium működött, ezeket a Szovjetunió geológiai minisztere személyesen felügyelte.
Hogy mi történik a mélyben, azt nem tudni biztosan. Hőfok környezet, a zaj és egyéb paraméterek egy perces késleltetéssel felfelé kerülnek átvitelre. A fúrók szerint azonban még a földalattival való ilyen érintkezés is komolyan ijesztő lehet. Az alulról jövő hangok valóban sikolynak és üvöltözésnek tűnnek. Ehhez hozzáfűzhetjük azoknak a baleseteknek a hosszú listáját, amelyek a Kola Superdeep-et sújtották, amikor elérte a 10 kilométeres mélységet.
A fúrót kétszer olvadtan vették ki, bár a hőmérséklet, amelyen megolvadhat, a Nap felszínének hőmérsékletéhez hasonlítható. Egyik nap mintha alulról kihúzták volna a kábelt és leszakadt volna. Később, amikor ugyanazon a helyen fúrtak, nem találták a kábel maradványait. Hogy mi okozta ezeket és sok más balesetet, továbbra is rejtély marad. Azonban nem ezek voltak az okai a fúrás leállításának a Balti Pajzsban.
A mag feltárása a felszínig.
Kivont mag.
Bár várható volt, hogy egyértelmű határvonalat fedeznek fel a gránitok és a bazaltok között, a mélységben csak gránitot találtak a magban. A nagy nyomás miatt azonban az összenyomott gránitok nagymértékben megváltoztatták a fizikai és akusztikai tulajdonságokat.
A felemelt mag általában az iszapba való aktív gázkibocsátás miatt összeomlott, mivel nem tudott ellenállni az éles nyomásváltozásnak. Egy erős magdarabot csak a fúró nagyon lassú emelésével lehetett eltávolítani, amikor a még mindig nagy nyomásra préselt „felesleges” gáznak ideje volt kiszabadulni a sziklából.
A nagy mélységekben a repedések sűrűsége a várakozásokkal ellentétben nőtt. A mélységben víz is volt, ami kitöltötte a repedéseket.
Trikón véső.
Eruptív bazaltbreccsa 2977,8 m mélységből
"Nálunk van a világ legmélyebb lyuk, ezért ki kell használnunk!" – kiált fel keserűen David Guberman, a Kola Superdeep Kutatási és Termelési Központ állandó igazgatója. A Kola Superdeep első 30 évében szovjet, majd orosz tudósok 12 262 méteres mélységig törtek be. 1995 óta azonban leállították a fúrást: nem volt, aki finanszírozza a projektet. Az UNESCO tudományos programjai keretében elkülönített összeg csak a fúróállomás működőképes állapotának fenntartására és a korábban kitermelt kőzetminták tanulmányozására elegendő.
Huberman sajnálattal emlékszik vissza, hányan tudományos felfedezések a Kola szupermélyen zajlott. Szó szerint minden méter kinyilatkoztatás volt. A kút megmutatta, hogy szinte minden korábbi tudásunk a szerkezetről földkéreg helytelenek. Kiderült, hogy a Föld egyáltalán nem olyan, mint egy réteges torta. „4 kilométerig minden az elmélet szerint ment, aztán elkezdődött a világvége” – mondja Huberman. A teoretikusok azt ígérték, hogy a Balti-pajzs hőmérséklete viszonylag alacsony marad a mélységig legalább 15 kilométer. Ennek megfelelően közel 20 kilométeres kutat lehet majd ásni, csak a köpenyig.
De már 5 kilométeren a környezeti hőmérséklet meghaladta a 70 Celsius-fokot, hétnél - 120 fok felett, 12 fokos mélységben pedig 220 foknál melegebb volt - 100 fokkal magasabb a vártnál. A kólai fúrók megkérdőjelezték a földkéreg réteges szerkezetének elméletét - legalábbis a 12 262 méteres intervallumban.
Egy másik meglepetés: kiderül, hogy a vártnál 1,5 milliárd évvel korábban keletkezett az élet a Földön. Olyan mélységekben, ahol azt hitték, hogy nincs szerves anyag, 14 megkövesedett mikroorganizmusfajt fedeztek fel - a mély rétegek kora meghaladta a 2,8 milliárd évet. Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékek, hatalmas koncentrációban jelent meg a metán. Ez teljesen és teljesen megsemmisítette a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet.
Szinte fantasztikus szenzációk voltak. Amikor a 70-es évek végén a szovjet automata űrállomás 124 gramm holdtalajt hozott a Földre, a Kolai Tudományos Központ kutatói megállapították, hogy olyan volt, mint két borsó egy hüvelyben a 3 kilométeres mélységből vett mintákhoz. És felmerült egy hipotézis: a Hold elszakadt a Kola-félszigettől. Most azt keresik, hogy pontosan hol. Egyébként az amerikaiak, akik fél tonna talajt hoztak a Holdról, semmi értelmeset nem csináltak vele. Légmentesen záródó tartályokba helyezték őket, és a jövő generációinak kutatásra hagyták őket.
A Kola Superdeep története nem nélkülözi a misztikumot. Hivatalosan, mint már említettük, forráshiány miatt leállt a kút. Véletlen egybeesés vagy sem – de abban az 1995-ös évben hangot hallottak a bánya mélyén. erős robbanás ismeretlen természetű.
"Amikor erről beszélek titokzatos történet Elkezdtek kérdezősködni az UNESCO-nál, nem tudtam, mit válaszoljak. Egyrészt baromság. Másrészt én, mint becsületes tudós, nem mondhatnám, hogy tudom, mi történt velünk pontosan. Nagyon furcsa zajt rögzítettek, aztán robbanás... Néhány nappal később semmi ilyesmit nem találtak ugyanabban a mélységben” – emlékszik vissza David Guberman akadémikus.
Mindenki számára váratlanul beigazolódott Alekszej Tolsztoj jóslata a „Garin mérnök hiperboloidja” című regényből. Több mint 9,5 kilométeres mélységben mindenféle ásvány, különösen arany valódi kincsesbányát fedeztek fel. Igazi olivinréteg, az írónő zseniálisan megjósolta. 78 gramm aranyat tartalmaz tonnánként. Az ipari termelés egyébként 34 gramm/tonna koncentrációban lehetséges. Talán a közeljövőben az emberiség képes lesz kihasználni ezt a gazdagságot.
Így néz ki most a Kola Superdeep, siralmas állapotban van.
A Szovjetunió egy olyan ország, amely sok projekttel lepte meg a világot, mind méretét, mind költségét tekintve grandiózusak. Az egyik ilyen projektet ún "Kola szupermély kút" (SG-3). Megvalósítása a Murmanszk régióban kezdődött, Zapolyarny városától 10 km-re nyugatra.
A tudósok többet akartak megtudni a föld mélyéről, és „megtörölték az orrát” azoknak az amerikai tudósoknak, akik pénzhiány miatt felhagytak Mohol projektjükkel. Arra a kérdésre, hogy mi a világ legmélyebb kútja, a szovjet geológusok arról álmodoztak, hogy büszkén válaszolják: a miénk!
Ebben a cikkben részletesen beszélünk arról, hogy egy ilyen ambiciózus ötlet sikeres volt-e, és milyen sors várt a kólára.
A huszadik század 50-es éveiben a Föld szerkezetére vonatkozó anyagok többsége elméleti volt. Minden megváltozott a 60-as és 70-es évek elején, amikor az Egyesült Államok és a Szovjetunió létrejött új verzió„űrverseny” – versenyfutás a Föld középpontja felé, hogy úgy mondjam.
A Kola szupermély kút egy egyedülálló projekt volt, amelyet a Szovjetunió, majd Oroszország finanszírozott 1970 és 1995 között. Nem „fekete arany” vagy „kék üzemanyag” kitermelésére fúrták, hanem pusztán tudományos kutatási célokra.
A fúrási helyet a Balti Pajzs északkeleti részén választották ki. Vannak ott kevéssé tanulmányozott magmás kőzetek, amelyekről úgy vélik, hogy hárommilliárd évesek. És a Kola-félsziget területén található a Pechenga szerkezet, amely tál alakú. Réz- és nikkellerakódások vannak ott. A tudósok egyik feladata az ércképződés folyamatának tanulmányozása volt.
A projekt során gyűjtött információk elemzése és értelmezése a mai napig folyik.
Az első négy évben, amíg az ásatások 7263 méteres mélységig folytak, az „Uralmash-4E” nevű szabványos fúróberendezést használták. De aztán a képességei alulmaradtak.
Ezért a kutatók úgy döntöttek, hogy a nagy teljesítményű Uralmash-15000 telepítést egy 46 méteres turbófúróval használják. A fúrófolyadék nyomása miatt forgott.
Az Uralmash-15000 berendezést úgy tervezték, hogy a bányászott kőzet mintáit egy maggyűjtőbe gyűjtötték - egy csőben, amely áthalad a fúró minden szakaszán. A zúzott kőzet a fúrófolyadékkal együtt elérte a felszínt. A geológusok így kapták meg a legújabb információkat a kút összetételéről, miközben a fúróberendezés egyre mélyebbre süllyedt.
Ennek eredményeként több fúrás is megtörtént, amelyek egy központi kútból ágaztak ki. A legmélyebb ág az SG-3 nevet kapta.
Ahogy a Kola Exploration Exploration csapatának egyik tudósa mondta: „Minden alkalommal, amikor elkezdjük a fúrást, váratlanra találunk. Izgalmas és zavaró egyszerre."
Az első meglepetés, amellyel a fúrók találkoztak, az úgynevezett bazaltréteg hiánya volt körülbelül 7 km-es mélységben. Korábban a legfrissebb geológiai információk a földkéreg mélyebb részeiről a szeizmikus hullámok elemzéséből származtak. Ennek alapján a tudósok egy gránitréteget, és ahogy mélyültek, egy bazaltréteget vártak. De nagy meglepetésükre, amikor mélyebbre hatoltak a Föld belsejébe, ott több gránitot találtak, de a bazaltréteget egyáltalán nem érték el. Minden fúrás a gránitrétegben történt.
Ez rendkívül fontos, mivel összefügg a Föld rétegenkénti szerkezetének elméletével. Ez pedig az ásványok keletkezésére és elhelyezkedésére vonatkozó elképzelésekhez kapcsolódik.
A Kola szupermély kút nemcsak értékes tudás forrása, hanem szörnyű városi legenda is.
A 14,5 ezer méteres mélységet elérve a fúrók állítólag üregeket fedeztek fel. A rendkívül magas hőmérsékletnek ellenálló berendezéseket leeresztve megállapították, hogy az üregekben a hőmérséklet eléri az 1100 Celsius fokot. A mikrofon pedig, mielőtt felolvadt volna, 17 másodpercnyi hangot rögzített, amelyet azonnal „a pokol hangjainak” neveztek el. Ezek az átkozott lelkek kiáltásai voltak.
Ennek a történetnek az első megjelenését 1989-ben rögzítették, és első nagyszabású közzétételére a Trinity Broadcasting Network amerikai televíziós hálózaton került sor. És egy Ammennusastia nevű finn keresztény kiadványból kölcsönzött anyagot.
A történetet ezután széles körben újranyomták kis keresztény kiadványokban, hírlevelekben stb., de a mainstream média gyakorlatilag semmilyen tudósítást nem kapott. Néhány evangélista a fizikai pokol létezésének bizonyítékaként hivatkozott erre az esetre.
1992-ben jelent meg a Weekly World News című amerikai lap alternatív változat Alaszkában játszódik, ahol 13 bányászt öltek meg, miután a Sátán kitört a pokolból.
Ha érdekli ez a legenda, akkor a Youtube-on könnyen találhat releváns vizsgálatokat tartalmazó videókat. Csak ne vedd őket túl komolyan, a hangok egy része (ha nem az összes), amely állítólag az alvilágban szenvedők sikoltozása, az 1972-es Baron Blood című filmből származik.
A fúrók minden erőfeszítése és több évtizedes kemény munka ellenére a Kola szupermély kút mindössze 0,18%-ára volt a Föld középpontjához vezető útnak. A tudósok úgy vélik, hogy a távolság körülbelül 6400 kilométer.
Jelenleg nincs személyzet vagy felszerelés az SG-3-on. Ez az egyik. És csak egy rozsdás nyílás emlékeztet a földben a grandiózus projektre, amely a Guinness Rekordok Könyvében a bolygókéreg legmélyebb emberi inváziójaként szerepel.
A projektet 1995-ben zárták le (találhattad) a finanszírozás hiánya miatt. Még korábban, 1992-ben korlátozták a fúrási munkákat a kútban, mivel a geológusok a vártnál magasabb - 220 fokos - hőmérséklettel szembesültek. A hő károsítja a berendezést. És minél magasabb a hőmérséklet, annál nehezebb a fúrás. Ez olyan, mintha egy lyukat próbálnánk létrehozni és megtartani egy fazék forró leves közepén.
2008-ra teljesen megszűnt a kútnál működő kutató-termelő központ. És minden fúró- és kutatóberendezést ártalmatlanítottak.
A Kola GRE résztvevőinek bátor erőfeszítései több évtizedig tartottak. A végső célt - a 15 ezer métert - azonban nem sikerült elérni. De a Szovjetunióban, majd Oroszországban végzett munka rengeteg információt szolgáltatott arról, hogy mi található közvetlenül a Föld felszíne alatt, és továbbra is tudományosan hasznos.
Az SG-3 sok titkot tárt fel a geológusok előtt. És ugyanakkor sok olyan kérdést is felvetett, amelyek még mindig megválaszolatlanok. Talán ezek egy része más ultramély kutak működése során keletkezik majd.
Hely | Hát név | Több éves fúrás | Fúrási mélység, m. |
---|---|---|---|
10 | Sevcsenkovszkaja-1 | 1982 | 7 520 |
9 | Yen-Yakhinskaya szupermély kút (SG-7) | 2000–2006 | 8 250 |
8 | Saatlinskaya szupermély kút (SG-1) | 1977–1982 | 8 324 |
7 | Zisterdorf | 8 553 | |
6 | Egyetemi | 8 686 | |
5 | KTB Hauptborung | 1990–1994 | 9 100 |
4 | Baden-Unit | 9 159 | |
3 | Bertha Rogers | 1973–1974 | 9 583 |
2 | KTB-Oberpfalz | 1990–1994 | 9 900 |
1 | Kola szupermély kút (SG-3) | 1970–1990 | 12 262 |
A híres elhagyott kút a Murmanszk régióban, a réz-nikkel lelőhelyekről híres Pecsenga érckörzetben található. A legközelebbi település Zapolyarny városa, amely 10 km-re található az SG-3-tól.
Kola Superdeep – fotó az űrből
A mai napig a Kola-kút a legmélyebb a világon. Mélysége rekord 12 262 m, átmérője a felszínen 92 cm, a legnagyobb mélységben pedig 21,5 cm. Az SG-3 kút fő feladata nem az ásványok felkutatása vagy az olajtermelés, ellentétben a többi ultramélységgel. kutak, de kizárólag tudományos kutatási tevékenység.
Természetesen ez a választás nehezen elérhető hely zord éghajlattal nem véletlen. Korábban egy speciális geológiai expedíciót szerveztek, amely pontosan ezt a pontot jelölte meg a teljes fúrószerkezet megépítéséhez és az azt követő kútfúráshoz. A félsziget egész területén sok van települések nagyon furcsa nevekkel: New Titan, Nickel, Mica, Apatity, Magnetites stb. De valójában nincs ebben semmi különös, mert a félsziget egyszerűen egy hatalmas ásványraktár. Az expedíció fontos konklúziója volt, hogy az évmilliók során a víz, a szél és a jég pusztító hatásai során a Balti Pajzs felszíne „csupaszabbnak” tűnt a legrégebbi földképződmények számára, amelyek általában rejtőzködnek más területeken az enyhébb éghajlat és az erózió kisebb hatása miatt. Azok. Ezen a helyen 5-8 km-es előnyben voltak a fúrók a földkéreg bevágásához képest a kontinensen. Ezért ha itt egy 15 km-es mélységű kutat fúr, az a kontinensen 20-23 km-hez hasonlítható.
Addigra a földkéreg felszíni rétegeit nagyon jól tanulmányozták olajfúrással és olajtermeléssel. Ásványok kitermeléséhez pedig kb 2000-3000 m-es kutak is elégek voltak.De az SG-3-nak egészen más és nagyon nehéz dolga volt - 15.000 m-es mélységet elérni.Nem ok nélkül hasonlították össze az előkészítéssel és az űrbe repülés a szint szempontjából technikai felszerelés. De mint kiderült, a hasonlóság nem csak ebben van. Nos, erről majd később. Akkoriban nem volt könnyű elhelyezkedni egy kútnál, ott csak a legjobb mérnököket és munkásokat választották ki. Mindegyikük lakást és nagyon tisztességes fizetést kapott, körülbelül nyolcszor többet, mint a szakszervezet központi részének szakemberei.
D. Guberman és Timofejev akadémikus a fúrás kilátásairól beszél
A tudományban a huszadik század óta elfogadott, hogy a Föld egy kéregből, köpenyből és magból áll. És minden réteg határai elméletileg megállapították, i.e. Feltételezték, hogy a gránitréteg mélysége 3 km, a bazaltréteg pedig 3 km mélységben kezdődik. A tudósok arra számítottak, hogy 15-18 km mélységben találják meg a köpenyt. De az SG-3 volt az, amely megsemmisítette ezeket az ötleteket, és különböző eredményeket adott, amelyeken a tudósok a mai napig dolgoznak.
A fúrás 1970. május 24-én kezdődött. Egyébként érdemes megjegyezni, hogy a kormány fő feltétele az volt, hogy kizárólag saját eszközeit és felszereléseit használja. Ezért a fúróberendezés volt Szovjet gyártmány"Uralmash" vállalkozás. A fúrás első szakaszát egy szabványos fúróberendezéssel végeztük, melynek maximális mélységi határa 5000 m volt, de az SG-3-nál 7000 m mélységig lehetett áttörni a segítségével. jó eredmény. Maga a fúrási folyamat a 7000 m-es első pontig vészhelyzetek nélkül zajlott le, a fúró könnyen megbirkózott a homogén gránitokkal, és ez a munka 4 évig tartott.
A mélyfúrási munkák folytatásához a tornyot át kellett építeni egy újabb, nagyobb teljesítményű telepítéshez és be kellett szerelni. Mindezek a felszerelési munkák körülbelül egy évig tartottak. A fúrás következő szakaszához speciálisan az Uralmash-15000-et fejlesztették ki, amelynek kialakítása alapvető különbségeket mutatott. Egyrészt a fúró oszlopos emelése és bemerítése automatizált volt, másrészt az új kialakításnak köszönhetően nem a teljes oszlop forgott, hanem csak maga a szerszám. Forgatása speciális megoldással történt. Maga a korona speciális kialakítású, amelynek köszönhetően a munkások időszakosan kőzetmintákat vontak ki hengerek formájában; ezeket magoknak nevezik. A fúrási folyamat során a zúzott kőzet ezzel együtt a felszínre emelkedik speciális megoldás. Ezután az oldatot megtisztítjuk és újra indítjuk. A koronával és a fúrófolyadékkal összeszerelt teljes oszlop tömege körülbelül 200 tonna A csövek, amelyekből a kívánt hosszúságú oszlopot összeállítják, alumíniumötvözetből készülnek. Nagy mélységben fúrni nagyon nehéz technológiai folyamat Ráadásul új mélységek meghódításáról volt szó, így közben rengeteg probléma merült fel, amit az állomás legjobb szakemberei gyorsan és szakszerűen megoldottak. A fúrószál leengedése és felemelése nagyon hosszú, körülbelül 18 óra, maga a fúrási folyamat pedig 4 órát vesz igénybe. Ezért a kúton éjjel-nappal, három műszakban folyt a munka.
A 7000 méteres mélységből történő fúrás következő szakaszát a laza, egyenetlen kőzetek bonyolították, a szerszám folyamatosan puhább kőzetek felé tért el, és a folyamat jelentősen lelassult, de jobban kellemetlen helyzetek a fúró sérülése és a teljes fúrószál eltörése miatt következett be. Így a balesetek és a szerszámok elvesztése miatt szükséges volt ezt a területet bebetonozni, és a fúrást az előző szakaszokból kezdeni. 1979. június 6-ra megdőlt a Bertha Rogers olajkúthoz tartozó 9583 méteres rekord.
1983-ig új rekord fúrási mélység 12 066 méter. A kút munkálatait ideiglenesen fel kellett függeszteni az 1984-ben Moszkvába tervezett Nemzetközi Geológiai Kongresszus előkészületei miatt.
Szünet után 1984. szeptember 27-én folytatták a fúrási munkákat. De a legelső szakaszban baleset történt - a fúróval ellátott oszlop eltört. A szakértők 5 km oszlopcsöveket veszítettek el. Minden kísérlet a berendezés eltávolítására a kútból kudarccal végződött. Ezért el kellett kezdenünk a fúrást 7000 m-ről. És 6 év alatt, 1990-re az új kút rekordszintet ért el, 12 262 m-t. A további fúrások folytatására tett kísérletek kudarccal végződtek, így a projekt lefagyott, és egy idő után teljesen a finanszírozás hiánya és az ország politikai helyzete miatt leállt. De ez a mélység rekord marad!
Kola szupermély ma
Végül 2008-ban végül mindent felhagytak, a kutat lemolyosították, a berendezések egy részét leszerelték, a többit az idő múlásával és a fosztogatók kezei alatt semmisítették meg. Egyes jelentések szerint körülbelül 100 millió rubelre lesz szükség az összes berendezés helyreállításához és a kutatási munkák folytatásához, de valószínűleg ez már nem reális.
Az alábbiakban egy fotó az objektum jelenlegi állapotáról
További információkért nézze meg a kisfilmet
Mára az emberiség tudományos kutatása elérte a Naprendszer határait: űrjárműveket landoltunk bolygókon, azok műholdain, aszteroidákon, üstökösökön, küldetést küldtünk a Kuiper-övbe és átléptük a heliopauza határát. A teleszkópok segítségével 13 milliárd évvel ezelőtti eseményeket látunk – amikor az Univerzum még csak néhány százmillió éves volt. Ennek fényében érdekes felmérni, mennyire ismerjük Földünket. A legjobb mód ismerd meg őt belső szerkezet- fúrjon kutat: minél mélyebb, annál jobb. A Föld legmélyebb kútja a Kola Superdeep Well vagy SG-3. 1990-ben a mélysége elérte a 12 kilométer 262 métert. Ha összehasonlítja ezt az adatot bolygónk sugarával, akkor kiderül, hogy ez csak 0,2 százaléka a Föld középpontjához vezető útnak. De még ez is elég volt ahhoz, hogy megváltoztassák a földkéreg szerkezetére vonatkozó elképzeléseket.
Ha egy kutat aknának képzelünk el, amelyen keresztül lifttel le lehet ereszkedni a föld mélyére, vagy legalább néhány kilométerre, akkor ez egyáltalán nem így van. A fúrószerszám átmérője, amellyel a mérnökök létrehozták a kutat, mindössze 21,4 centiméter volt. A kút felső két kilométeres szakasza kicsit szélesebb - 39,4 centiméterre bővítették, de még mindig nincs mód arra, hogy az ember oda jusson. A kút arányainak elképzeléséhez a legjobb hasonlat egy 57 méteres, 1 milliméter átmérőjű, egyik végén kissé vastagabb varrótű lenne.
Nos diagram
De ez az ábrázolás is egyszerűsödik. A fúrás során több baleset is történt a kútnál - a fúrószál egy része a föld alá került, anélkül, hogy ki lehetett volna húzni. Ezért a kutat többször is újraindították, hét és kilenc kilométeres jelekből. Négy nagy ág van és körülbelül egy tucat kicsi. A főágak különböző maximális mélységűek: kettő átlépi a 12 kilométeres határt, további kettő nem éri el csak 200-400 méterrel. Vegye figyelembe, hogy a Mariana-árok mélysége egy kilométerrel kisebb - 10 994 méterrel a tengerszinthez képest.
Az SG-3 pályáinak vízszintes (balra) és függőleges vetületei
Yu.N. Yakovlev et al. / Az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Tudományos Központjának Értesítője, 2014
Sőt, hiba lenne a kutat vízvezetéknek tekinteni. Tekintettel arra, hogy a kőzetek különböző mélységben eltérő mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, a fúró a munka során kevésbé sűrű területek felé tért el. Ezért nagy léptékben a Kola Superdeep profilja enyhén ívelt vezetéknek tűnik, több ággal.
Ma a kúthoz közeledve csak a felső részét fogjuk látni - egy fém nyílást, amely tizenkét masszív csavarral van a szájhoz csavarozva. A rajta lévő felirat hibával készült, a helyes mélység 12 262 méter.
Először is meg kell jegyezni, hogy az SG-3 eredetileg kifejezetten tudományos célokra készült. A kutatók egy olyan helyet választottak a fúráshoz, ahol az ősi - akár hárommilliárd éves - sziklák kerültek a föld felszínére. Az egyik érv a feltárás során az volt, hogy a fiatal üledékes kőzeteket jól tanulmányozták az olajtermelés során, és soha senki nem fúrt mélyen az ősi rétegekbe. Emellett nagy réz-nikkel lelőhelyek voltak, amelyek feltárása hasznos adalék lehet a kút tudományos küldetéséhez.
A fúrás 1970-ben kezdődött. A kút első részét egy soros Uralmash-4E fúrógéppel fúrták - általában olajkutak fúrására használták. A telepítés módosítása 7 kilométer 263 méter mélység elérését tette lehetővé. Négy évig tartott. Ezután a telepítést Uralmash-15000-re változtatták, amelyet a kút tervezett mélysége - 15 kilométer - után neveztek el. Az új fúróberendezést kifejezetten a Kola szupermélyre tervezték: az ilyen nagy mélységekben végzett fúráshoz komoly felszerelés- és anyagmódosításra volt szükség. Például a fúrószál súlya önmagában 15 kilométeres mélységben elérte a 200 tonnát. Maga a berendezés akár 400 tonnás terheket is képes felemelni.
A fúrósor egymáshoz kapcsolódó csövekből áll. Segítségével a mérnökök leeresztik a fúrószerszámot a kút aljára, és ez biztosítja a működését is. Az oszlop végére speciális, 46 méteres turbófúrókat szereltek fel, amelyeket a felszínről érkező víz áramlása hajtott. Lehetővé tették a kőzúzószerszám elforgatását a teljes oszloptól elkülönítve.
A fúrófejek, amelyekkel a gránitba fúróhúrt fúrtak, futurisztikus részeket idéznek elő egy robotból - több forgó tüskés tárcsa, amelyek egy turbinához vannak csatlakoztatva a tetején. Egy ilyen bit mindössze négy órányi munkához volt elég - ez körülbelül 7-10 méteres átjárásnak felel meg, amely után a teljes fúrószálat fel kell emelni, szét kell szerelni, majd ismét le kell engedni. Maguk az állandó ereszkedések és emelkedők akár 8 órát is igénybe vettek.
Még a Kola Superdeep Pipe oszlopának csöveit is szokatlan módon kellett használni. A mélységben a hőmérséklet és a nyomás fokozatosan növekszik, és ahogy a mérnökök mondják, 150-160 fok feletti hőmérsékleten a soros csövek acélja meglágyul, és kevésbé képes ellenállni a több tonnás terhelésnek - emiatt a veszélyes deformációk és a az oszloptörés növekszik. Ezért a fejlesztők könnyebbet és hőállóságot választottak alumíniumötvözetek. Mindegyik cső körülbelül 33 méter hosszú és körülbelül 20 centiméter átmérőjű volt – valamivel keskenyebb, mint maga a kút.
Azonban még a speciálisan kifejlesztett anyagok sem tudtak ellenállni a fúrási körülményeknek. Az első hét kilométeres szakasz után a további fúrás a 12 000 méterig csaknem tíz évig és több mint 50 kilométernyi vezetékig tartott. A mérnökök szembesültek azzal a ténnyel, hogy hét kilométer alatt a sziklák kevésbé sűrűsödtek és töredezettek – viszkózusak lettek a fúró számára. Ráadásul maga a kútfúrás is eltorzította az alakját és ellipszis alakú lett. Emiatt az oszlop többször is eltört, és mivel nem tudták visszaemelni, a mérnökök kénytelenek voltak bebetonozni a kút ágát és újra megfúrni az aknát, így több éves munkát veszítettek.
Az egyik ilyen súlyos baleset 1984-ben arra kényszerítette a fúrókat, hogy lebetonozzák a kút 12 066 méteres mélységét elérő ágát. A fúrást a 7 kilométeres jelről kellett újra kezdeni. Ezt a kúttal végzett munka szüneteltetése előzte meg - abban a pillanatban az SG-3 létezését feloldották, és Moszkvában tartották a Geoexpo nemzetközi geológiai kongresszust, amelynek küldöttei meglátogatták a helyszínt.
A baleset szemtanúi szerint a munka folytatása után az oszlop további kilenc méterrel lejjebb fúrt egy kutat. Négy órás fúrás után a munkások felkészültek az oszlop visszaemelésére, de az „nem működött”. A fúrók úgy döntöttek, hogy a cső valahol a kút falához „akadt”, és növelték az emelőerőt. A terhelés erősen csökkent. Az oszlopot fokozatosan 33 méteres gyertyákra bontva a munkások a következő szakaszhoz értek, ami egyenetlen alsó éllel végződött: a kútban maradt a turbófúró és további öt kilométernyi cső, nem tudták felemelni.
A fúróknak csak 1990-ben sikerült újra elérniük a 12 kilométeres határt, ekkor állították fel a búvárrekordot - 12 262 métert. Aztán újabb baleset történt, és 1994 óta a kút munkálatai leálltak.
Kép az SG-3 szeizmikus tesztjeiről
„Kola Superdeep” a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, Nedra Kiadó, 1984
A kutat geológiai és geofizikai módszerek egész sorával tanulmányozták, a maggyűjtéstől (adott mélységnek megfelelő kőzetoszlop) a sugárzási és szeizmológiai mérésekig. Például a magot speciális fúrókkal ellátott magvevők segítségével vették fel - úgy néznek ki, mint egy szaggatott élű csövek. Ezeknek a csöveknek a közepén 6-7 centiméteres lyukak vannak, ahová a szikla leesik.
De még ezzel a látszólag egyszerűvel (kivéve, hogy ezt a magot sok kilométer mélyről kellett kiemelni) nehézségek adódtak. A fúrófolyadék miatt, amely a fúrót mozgásba hozta, a mag folyadékkal telítődött, és megváltoztatta a tulajdonságait. Ráadásul a mélyben és a föld felszínén nagyon eltérőek a körülmények – a minták a nyomásváltozások miatt megrepedtek.
Különböző mélységekben a maghozam nagymértékben változott. Ha egy 100 méteres szakasztól öt kilométerre 30 centiméteres maggal lehetett számolni, akkor több mint kilenc kilométeres mélységben sziklaoszlop helyett egy sűrű kőzetből készült alátétkészletet kaptak a geológusok.
Mikrofotó a 8028 méteres mélységből előkerült sziklákról
„Kola Superdeep” a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, Nedra Kiadó, 1984
A kútból kinyert anyagok tanulmányozása több fontos következtetéshez vezetett. Először is, a földkéreg szerkezete nem egyszerűsíthető le több rétegből álló összetételre. Ezt korábban szeizmológiai adatok jelezték – a geofizikusok olyan hullámokat láttak, amelyek mintha egy sima határról verődtek volna vissza. Az SG-3-nál végzett vizsgálatok kimutatták, hogy ilyen láthatóság a kőzetek összetett eloszlása esetén is előfordulhat.
Ez a feltételezés befolyásolta a kút kialakítását - a tudósok arra számítottak, hogy hét kilométeres mélységben az akna bazaltsziklákba kerül, de még a 12 kilométeres jelzésnél sem találkoztak. A bazalt helyett azonban a geológusok olyan kőzeteket fedeztek fel, amelyekben sok repedés és alacsony sűrűség volt, amire sok kilométer mélyről egyáltalán nem lehetett számítani. Sőt, a repedésekben felszín alatti víz nyomait is találták – még azt is feltételezték, hogy a Föld vastagságában lévő oxigén és hidrogén közvetlen reakciója során keletkeztek.
A tudományos eredmények között voltak alkalmazottak is - például sekély mélységben a geológusok bányászásra alkalmas réz-nikkelércek horizontját találták. És 9,5 kilométeres mélységben geokémiai arany anomáliát fedeztek fel - mikrométeres natív aranyszemcsék voltak jelen a kőzetben. A koncentráció elérte a gramm/tonna kőzetet is. Nem valószínű azonban, hogy az ilyen mélységből való bányászat valaha is nyereséges lesz. De az aranytartalmú réteg létezése és tulajdonságai lehetővé tették az ásványi evolúció - petrogenezis - modelljeinek tisztázását.
Külön kell beszélnünk a hőmérsékleti gradiensekről és a sugárzásról. Az ilyen jellegű kísérletekhez drótkötelekre süllyesztett fúrószerszámokat használnak. Nagy problémát jelentett a földi berendezésekkel való szinkronizálásuk, valamint a nagy mélységben való működés biztosítása. Nehézségek adódtak például, hogy a 12 kilométeres kábelek körülbelül 20 méterrel nyúltak meg, ami nagymértékben csökkentheti az adatok pontosságát. Ennek elkerülése érdekében a geofizikusoknak új módszereket kellett kidolgozniuk a távolságok megjelölésére.
A legtöbb kereskedelmi műszert nem arra tervezték, hogy a kút alsó szintjének zord körülményei között működjön. Ezért a nagy mélységben végzett kutatásokhoz a tudósok kifejezetten a Kola Superdeep számára kifejlesztett berendezéseket használtak.
A geotermikus kutatások legfontosabb eredménye a vártnál jóval magasabb hőmérsékleti gradiens. A felszín közelében a hőmérséklet-emelkedés mértéke kilométerenként 11 fok volt, két kilométeres mélységig - kilométerenként 14 fok. A 2,2-7,5 kilométeres intervallumban a hőmérséklet megközelítette a 24 fokot kilométerenként, bár a meglévő modellek másfélszer alacsonyabb értéket jósoltak. Ennek eredményeként már öt kilométeres mélységben 70 Celsius-fokos hőmérsékletet rögzítettek a műszerek, és 12 kilométerre ez az érték elérte a 220 Celsius-fokot.
A Kola szupermély kútról kiderült, hogy nem hasonlít más kutakhoz - például az ukrán kristálypajzs és a Sierra Nevada batolitok kőzeteinek hőleadását elemezve a geológusok kimutatták, hogy a hőleadás a mélységgel csökken. Az SG-3-ban éppen ellenkezőleg, nőtt. Sőt, a mérések kimutatták, hogy a hőáramlás 45-55 százalékát biztosító fő hőforrás a radioaktív elemek bomlása.
Annak ellenére, hogy a kút mélysége kolosszálisnak tűnik, a Balti Pajzsban a földkéreg vastagságának a harmadát sem éri el. A geológusok becslése szerint a földkéreg alapja ezen a területen körülbelül 40 kilométeres mélységben található a föld alatt. Ezért még ha az SG-3 eléri is a tervezett 15 kilométeres határt, akkor sem értük volna el a köpenyet.
Ezt az ambiciózus feladatot tűzték ki maguk elé az amerikai tudósok a Mohol-projekt kidolgozásakor. A geológusok azt tervezték, hogy elérjék Mohorovicic határát - egy földalatti régiót, ahol éles változás tapasztalható a hanghullámok terjedési sebességében. Úgy tartják, hogy a kéreg és a köpeny közötti határhoz köthető. Érdemes megjegyezni, hogy a fúrók a Guadalupe sziget közelében lévő óceán fenekét választották a kút helyéül – a határtól mindössze néhány kilométer volt a távolság. Maga az óceán mélysége azonban itt elérte a 3,5 kilométert, ami jelentősen megnehezítette a fúrási műveleteket. Az első tesztek az 1960-as években lehetővé tették a geológusok számára, hogy csak 183 méteres kutakat fúrjanak.
A közelmúltban vált ismertté, hogy a JOIDES Resolution kutatófúróhajó segítségével újjáélesztik a mélytengeri fúrási projektet. Mint új cél a geológusok egy pontot választottak Indiai-óceán, Afrika közelében. A Mohorovicic határ mélysége ott mindössze 2,5 kilométer. 2015 decemberében és 2016 januárjában a geológusoknak sikerült fúrniuk egy 789 méter mély kutat – ez a világ ötödik legnagyobb víz alatti kutja. De ez az érték csak a fele az első szakaszban szükségesnek. A csapat azonban azt tervezi, hogy visszatér, és befejezi, amit elkezdett.
A Föld középpontjához vezető út 0,2 százaléka nem olyan lenyűgöző az űrutazás mértékéhez képest. Figyelembe kell azonban venni, hogy a Naprendszer határa nem a Neptunusz (sőt a Kuiper-öv) pályája mentén halad. A Nap gravitációja a csillagok gravitációjával szemben a csillagtól két fényévnyi távolságig érvényesül. Ha tehát mindent alaposan kiszámol, kiderül, hogy a Voyager 2 csak a rendszerünk peremére vezető út tized százalékát repült.
Ezért nem szabad felháborodnunk azon, hogy milyen rosszul ismerjük saját bolygónk „belsejét”. A geológusoknak saját teleszkópjaik – szeizmikus kutatások – és saját ambiciózus terveik vannak az altalaj meghódítására. És ha már sikerült a csillagászoknak megérinteni az égitestek jelentős részét Naprendszer, akkor a geológusok számára a legérdekesebb dolgok még hátravannak.
Vlagyimir Koroljov
A 20. század második felében a világ belebetegedett az ultramély fúrásba. Az Egyesült Államokban új programot készítettek elő az óceánfenék tanulmányozására (Deep Sea Drilling Project). A kifejezetten erre a projektre épített Glomar Challenger hajó több évet töltött különböző óceánok és tengerek vizein, közel 800 kutat fúrva a fenekükbe, és elérte. maximális mélység 760 m. Az 1980-as évek közepére a tengeri fúrások eredményei megerősítették a lemeztektonika elméletét. A geológia mint tudomány újjászületett. Eközben Oroszország a saját útját járta. A probléma iránti érdeklődés, amelyet az Egyesült Államok sikerei ébresztenek, a „Föld belsejének tanulmányozása és ultramély fúrások” című programot eredményezte, de nem az óceánban, hanem a kontinensen. Évszázados története ellenére a kontinentális fúrás teljesen új dolognak tűnt. Végül is korábban elérhetetlen mélységekről beszéltünk - több mint 7 kilométerről. 1962-ben Nyikita Hruscsov jóváhagyta ezt a programot, bár őt inkább politikai, mint tudományos indítékok vezérelték. Nem akart lemaradni az Egyesült Államok mögött.
A Fúrási Technológiai Intézetben újonnan létrehozott laboratóriumot a híres olajmunkás, a műszaki tudományok doktora, Nikolai Timofejev vezette. Azt a feladatot kapta, hogy igazolja az ultramély fúrás lehetőségét kristályos kőzetekben - gránitokban és gneiszekben. A kutatás 4 évig tartott, és 1966-ban a szakemberek ítéletet hoztak - fúrni lehet, és nem feltétlenül a holnap technológiájával, elegendő a már meglévő berendezés. a fő probléma- hő a mélyben. Számítások szerint, ahogy behatol a földkérget alkotó kőzetekbe, a hőmérsékletnek 33 méterenként 1 fokkal kell emelkednie. Ez azt jelenti, hogy 10 km-es mélységben körülbelül 300 °C-ra, 15 km-en pedig közel 500 °C-ra kell számítanunk. A fúrószerszámok és műszerek nem bírják az ilyen hőt. Olyan helyet kellett keresni, ahol nem olyan meleg a mélyben...
Ilyen helyet találtak - a Kola-félsziget ősi kristályos pajzsát. A Föld Fizikai Intézetében készült jelentés megállapította: fennállásának több milliárd éve alatt a Kola Shield lehűlt, a hőmérséklet 15 km mélységben nem haladja meg a 150 °C-ot. A geofizikusok pedig elkészítették a Kola-félsziget altalajának hozzávetőleges szakaszát. Szerintük az első 7 kilométer a földkéreg felső részének gránitrétege, majd kezdődik a bazaltréteg. Abban az időben általánosan elfogadott volt a földkéreg kétrétegű szerkezetének ötlete. De mint később kiderült, a fizikusok és a geofizikusok is tévedtek. A fúrási helyet a Kola-félsziget északi csücskében, a Vilgiskoddeoaivinjärvi-tó közelében választották ki. Finnül azt jelenti: „A Farkas-hegy alatt”, bár ezen a helyen nincsenek sem hegyek, sem farkasok. A 15 kilométeres tervezési mélységű kút fúrása 1970 májusában kezdődött.
De
Itt hallgathatod a kút pokoli hangjait.
Film: Kola Superdeep: Az utolsó tűzijáték