Въпреки факта, че 21-ви век е в двора, вътрешна структурамного малко е проучено на нашата планета. Знаем доста добре какво се случва в далечния космос, в същото време степента на проникване в тайните на Земята може да се сравни с леко убождане с игла в повърхността на кората на диня.
В средата на 50-те години на миналия век, когато сондажите се научиха как да пробиват кладенци с дълбочина повече от 7 км, човечеството се приближи до много амбициозна задача - да премине през земната кора и да види какво се крие под нея. Най-близо до тази цел се доближиха нашите сънародници, които пробиха свръхдълбок кладенец Кола.
Твърдата обвивка на Земята е изненадващо тънка по отношение на нейните размери – дебелината на кората варира между 20-65 км на сушата и 3-8 км под океана, заемайки по-малко от 1% от обема на планетата. Зад него има огромен слой - мантията - който представлява по-голямата част от Земята. Дори отдолу има плътно ядро, състоящо се предимно от желязо, както и от никел, олово, уран и други метали. Между кората и мантията се разграничава гранична зона, наречена на името на югославския учен, който я е открил, повърхността (границата) на Мохорович, или в съкратена форма - Мохо. В тази зона скоростта на разпространение на сеизмичните вълни рязко се увеличава. Съществуват редица хипотези, предназначени да обяснят това явление, но като цяло то остава неразрешено.
Най-важната цел на най-сериозните проекти за дълбоки сондажи, стартирани през втората половина на 20-ти век, беше именно този мистериозен пласт. Изследователите не успяха да го достигнат, но данните за структурата на земната кора, получени при пробиване на свръхдълбоки кладенци, се оказаха толкова неочаквани, че границата на Мохорович сякаш се оттегли на заден план. Първо, беше необходимо да се обяснят загадките, открити в по-високите слоеве.
Американците бяха първите, които започнаха дълбоко сондиране на земната кора за научни цели. През 60-те години на миналия век те стартираха научния проект Mohole, който предвиждаше създаването на подводници с помощта на специални сондажни съдове. През следващите тридесет години в моретата и океаните се появяват над 800 кладенеца, много от които са разположени на дълбочина над 4 км. Най-дългият кладенец успя да влезе само на 800 м дълбоко в морското дъно и въпреки това получените данни бяха от колосално значение за геологията. По-специално, те послужиха като тежко потвърждение на т.нар. тектонична теория, според която континентите се основават на твърди литосферни плочи, бавно плаващи, потопени в течната мантия.
Разбира се, СССР не можеше да изостане от задграничния си конкурент, затова в средата на 60-те години ние също стартирахме множество проекти за изследване на земната кора. Съветските учени поеха малко по-различен път, като решиха да пробиват кладенци не в морето, а на земята. Най-известният и успешен проект от този вид е Кола Superdeep Borehole - най-дълбоката "дупка в земята", правена някога от човека. Кладенецът се намира в северния край на Колския полуостров. Това място не е избрано случайно - в продължение на стотици милиони години естествената ерозия унищожи повърхността на кристалния щит Кола, откъсвайки от него горните слоеве на скалата. В резултат на това на повърхността се появяват древни архейски слоеве, съответстващи на дълбочини от 5-10 km за средния участък на кората от континентален тип. 15-километровата проектна дълбочина на кладенеца позволи на учените да се надяват да достигнат до мистериозната повърхност на Мохорович.
Пробиване Кола добрезапочна през 1970 г. и приключи повече от 20 години по-късно - през 1994 г. Отначало сондажите работеха с доста традиционни методи: в кладенеца беше спусната низ от тръби от лека сплав, в края на който цилиндрична метална бормашина с диамант зъбите и сензорите бяха оправени. Колоната се въртеше от двигател, разположен на повърхността. С увеличаването на дълбочината на кладенеца към тръбите бяха добавени нови секции. Периодично цялата колона трябваше да се повдига на повърхността, за да се извлече изрязаната скална сърцевина и да се замени тъпата част. За съжаление, тази доказана технология става неефективна, когато дълбочината на кладенеца надхвърли определена марка: триенето на тръбите по стените на кладенеца става твърде голямо, за да може цялата тази огромна шахта да се завърти. За да преодолеят тази трудност, инженерите разработиха схема, при която се върти само главата на сондажната платформа. В края на колоната бяха подсилени турбини, през които се прокарваше сондажна кал - специална течност, която действа като смазка и циркулира през тръбите. Тези турбини караха свредлото да се върти.
Пробите, изведени на повърхността по време на сондиране, направиха революция в геологията. Съществуващите представи за структурата на земната кора се оказаха далеч от реалността. Първата изненада беше липсата на преход от гранит към базалт, който учените очакваха да видят на около 6 км дълбочина. Сеизмологичните изследвания показват, че в тази област скоростта на разпространение на акустични вълни се променя рязко, което се тълкува като началото на базалтовата основа на земната кора. Въпреки това, дори след преходната зона, гранитите и гнайсите продължават да се издигат на повърхността. От този момент нататък стана ясно, че доминиращият модел на двуслойна кора е грешен. Сега наличието на сеизмичен преход се обяснява с промени в свойствата на скалите при условия на повишено налягане и температура.
Още по-изненадващо откритие беше фактът, че скалите, разположени на дълбочина над 9 км, се оказаха изключително порести. Преди това се смяташе, че с увеличаване на дълбочината и налягането, напротив, те трябва да стават все по-плътни. Миниатюрните пукнатини бяха запълнени с воден разтвор, чийто произход дълго времеостана напълно неясна. По-късно е изложена теория, според която откритата вода се образува от водородни и кислородни атоми, които се „изстискват“ от заобикалящата скала под въздействието на колосални налягания.
Друга изненада: животът на планетата Земя се появи, оказва се, 1,5 милиарда години по-рано от очакваното. На дълбочина от 6,7 км, където се смяташе, че няма органична материя, са открити 14 вида вкаменени микроорганизми. Те са открити в много нехарактерни въглеродно-азотни отлагания (вместо обикновен варовик или силициев диоксид), които са на повече от 2,8 милиарда години. На още по-големи дълбочини, където вече няма седиментни скали, метанът се появи в огромни концентрации. Това напълно и напълно разруши теорията за биологичния произход на въглеводородите като нефт и газ.
Учените също бяха изключително изненадани от скоростта, с която температурата се повишаваше с задълбочаването на кладенеца. На отметката от 7 km тя достигна 120 ° C, а на дълбочина 12 km - вече 230 ° C, което беше с една трета по-високо от планираната стойност: температурният градиент на земната кора беше почти 20 градуса на 1 km, вместо това от очакваните 16. Установено е също, че половината от топлинния поток е с радиогенен произход. Високата температура се отрази негативно на производителността на битката, така че сондажната течност беше охладена преди да бъде изпомпана в кладенеца. Тази мярка се оказа доста ефективна, но след преминаване на маркировката от 12 км вече не беше в състояние да осигури достатъчно топлоотвеждане. Освен това компресираната и нагрята скала придобива някои свойства на течност, в резултат на което кладенецът започва да плава при следващото извличане на сондажната колона. По-нататъшният напредък е невъзможен без нови технологични решения и значителни парични разходи, така че през 1994 г. сондажът е спрян. По това време кладенецът е успял да се задълбочи до 12262 m.
— Д-р Губерман, какво, по дяволите, изкопахте там долу?- реплика на публиката прекъсна доклада на руския учен на срещата на ЮНЕСКО в Австралия.
Няколко седмици по-рано, през април 1995 г., вълна от съобщения за мистериозна авария в свръхдълбокия кладенец Кола заля света. Твърди се, че на подхода към 13-ия километър устройствата засекли странен шум, идващ от недрата на планетата - жълтите вестници единодушно увериха, че само крясъците на грешниците от подземния свят могат да звучат така. Няколко секунди след появата на ужасен звук, експлозия прогърмя ...
Пространство под краката ви
В края на 70-те - началото на 80-те беше по-трудно да се намери работа в супердълбоката Кола, както жителите на град Заполярни в Мурманска област наричат кладенеца, отколкото да попаднете в отряда на космонавтите. Един или двама бяха избрани от стотици кандидати. Заедно със заповедта за наемане на работа щастливците получаваха отделен апартамент и заплата, равняваща се на двойната или тройната заплата на московските професори. Имаше 16 изследователски лаборатории, работещи едновременно в кладенеца, всяка с размерите на средно растение. Само германците копали земята с такава упоритост, но както свидетелства Книгата на рекордите на Гинес, най-дълбокият немски кладенец е почти два пъти по-къс от нашия.Далечните галактики са проучени от човечеството много по-добре от това, което е под земната кора на няколко километра от нас. Kola Superdeep - един вид телескоп в мистериозното вътрешен святпланети.
От началото на 20-ти век се смяташе, че Земята се състои от кора, мантия и ядро. В същото време никой не може да каже къде свършва един слой и започва следващият. Учените дори не знаеха от какво всъщност се състоят тези слоеве. Преди около 40 години те са били сигурни, че гранитният слой започва на дълбочина 50 метра и продължава до 3 километра, а след това следват базалти. Очакваше се да срещне мантията на дълбочина 15-18 километра. В действителност всичко се оказа съвсем различно. И въпреки че в училищните учебници все още пише, че Земята се състои от три слоя, учени от Колския супердълбок доказаха, че това не е така.
Балтийски щит
Проекти за пътуване във вътрешността на Земята се появяват в началото на 60-те години в няколко страни наведнъж. Те се опитаха да пробият кладенци на онези места, където кората трябваше да е по-тънка - целта беше да достигнат до мантията. Например, американците са пробивали в района на остров Мауи, на Хавай, където според сеизмичните изследвания древни скали излизат под дъното на океана и мантията се намира на около 5 километра под 4-километров воден стълб .Уви, нито една офшорна сондажна платформа не е проникнала по-дълбоко от 3 километра. Като цяло почти всички проекти на свръхдълбоки кладенци завършваха мистериозно на дълбочина от 3 километра. Точно в този момент започна да се случва нещо странно с бурите: или те попаднаха в неочаквани свръхгорещи зони, или сякаш бяха ухапани от някакво безпрецедентно чудовище. Само 5 кладенеца избухнаха на дълбочина от 3 километра, 4 от тях бяха съветски. И само супердълбоката Кола беше предназначена да преодолее марката от 7 километра.
Първоначалните вътрешни проекти включваха и подводни сондажи - в Каспийско море или на езерото Байкал. Но през 1963 г. ученият по сондажи Николай Тимофеев убеждава Държавен комитетза науката и технологиите на СССР, че е необходимо да се създаде кладенец на континента. Въпреки че сондирането ще отнеме несравнимо повече време, смята той, кладенецът ще бъде много по-ценен от научна гледна точка, тъй като именно в дебелината на континенталните плочи в праисторическите времена са се случвали най-значимите движения на земните скали.
Точката за сондиране не е избрана случайно на Колския полуостров. Полуостровът се намира на така наречения Балтийски щит, който е съставен от най-древните познато на човечествотоскали. Многокилометрова част от слоевете на Балтийския щит е визуална история на планетата през последните 3 милиарда години.
Покорител на дълбините
Външен видНефтената платформа Kola е способна да разочарова обикновения човек. Кладенецът не е като мината, която си представят. Без спускания в земята, само бормашина с диаметър малко повече от 20 сантиметра влиза в дебелината. Въображаемият участък от свръхдълбокия сондаж на Кола изглежда като малка игла, пронизваща дебелината на земята. Мултисензорната бормашина в края на иглата се повдига и спуска за период от няколко дни. Не може да бъде по-бързо: най-здравият композитен кабел може да се счупи под собствената си тежест.Какво се случва в дълбините не се знае със сигурност. температура заобикаляща среда, шум и други параметри се предават нагоре с минута закъснение. Бормашините обаче казват, че дори такъв контакт с подземието може да бъде плашещ. Звуците, идващи отдолу са наистина като писъци и вой. Към това може да се добави и дълъг списък с аварии, последвали Кола Superdeep, когато достигна дълбочина от 10 километра.
Два пъти свредлото беше извадено разтопено, въпреки че температурите, от които може да се стопи, са сравними с температурата на слънчевата повърхност. След като кабелът изглеждаше изтеглен отдолу - и отрязан. Впоследствие при пробиване на същото място не са открити остатъци от кабела. Какво е причинило тези и много други инциденти все още е загадка. Те обаче изобщо не бяха причината за спиране на сондажите на недрата на Балтийския щит.
Изкопаване на ядро до повърхността.
Извлечено ядро.
Триконус.
12 000 метра откритие и малко ад
"Имаме най-дълбоката дупка в света - ето как трябва да я използваме!" - горчиво възкликва Дейвид Губерман, постоянният директор на Научно-производствен център Kola Superdeep. През първите 30 години от съществуването на свръхдълбочина Кола съветски, а след това и руски учени пробиха до дълбочина от 12 262 метра. Но от 1995 г. сондажите спряха: нямаше кой да финансира проекта. Това, което се откроява отвътре научни програмиЮНЕСКО, достатъчно само за поддържане на сондажната станция в работно състояние и проучване на извлечени преди това скални проби.Губерман си спомня със съжаление колко много научни открития са се случили на свръхдълбочина Кола. Буквално всеки метър беше откровение. Кладенецът показа, че почти всичките ни предишни знания за структурата на земната кора са погрешни. Оказа се, че Земята изобщо не е такава слоеста торта... „До 4 километра всичко вървеше според теорията и след това започна краят на света“, казва Губерман. Теоретиците обещават, че температурата на Балтийския щит ще остане сравнително ниска до дълбочина от поне 15 километра.
Съответно кладенецът може да бъде изкопан до почти 20 километра, само до мантията.
Но вече на 5 километра температурата на околната среда надхвърли 700 градуса по Целзий, на седем - над 1200 градуса, а на дълбочина 12 беше повече от 2200 градуса - с 1000 градуса по-висока от предвиденото. Сондажите на Kola поставиха под съмнение теорията за структурата на земната кора слой по слой - поне в интервала до 12 262 метра.
В училище ни учеха: има млади скали, гранити, базалти, мантия и ядро. Но гранитите се оказаха с 3 километра по-ниски от очакваното. Тогава трябваше да има базалти. Въобще не са открити. Цялото пробиване е извършено в гранитния слой. Това е много важно откритие, защото всичките ни представи за произхода и разпространението на минералите са свързани с теорията за структурата на Земята по пластове.
Еруптивна брекча от базалти от дълбочина 2977,8 m
Друга изненада: животът на планетата Земя се появи, оказва се, 1,5 милиарда години по-рано от очакваното. На дълбочини, където се смяташе, че няма органична материя, са открити 14 вида вкаменени микроорганизми - възрастта на дълбоките слоеве надхвърля 2,8 милиарда години. На още по-големи дълбочини, където вече няма седиментни скали, метанът се появи в огромни концентрации. Това напълно и напълно разруши теорията за биологичния произход на въглеводородите като нефт и газ.
демони
Имаше и почти фантастични усещания. Когато в края на 70-те години съветската автоматична космическа станция донесе 124 грама лунна почва на Земята, изследователи от Научния център в Кола откриха, че тя е като две капки вода, подобни на проби от дълбочина от 3 километра. И се появи хипотеза: луната се откъсна от Колския полуостров. Сега търсят къде точно. Между другото, американците, които донесоха половин тон пръст от Луната, не направиха нищо разумно с това. Поставени в запечатани контейнери и оставени за бъдещите поколения за изследване.Историята на Кола свръхдълбочина не беше без мистицизъм. Официално, както вече споменахме, кладенецът спря поради липса на средства. Съвпадение или не - но това беше през онази 1995 г. в дълбините на мината мощна експлозияот неизвестен характер. Журналисти от финландски вестник пробиха до жителите на Заполярни и светът беше шокиран от историята за демон, излитащ от вътрешността на планетата.
„Когато започнаха да ме питат за тази мистериозна история в ЮНЕСКО, не знаех какво да отговоря. От една страна глупости. От друга страна, като честен учен, не бих могъл да кажа, че знам какво точно се е случило тук. Беше записан много странен шум, след това имаше експлозия ... Няколко дни по-късно нищо от вида не беше открито на същата дълбочина “, спомня си академик Дейвид Губерман.
Съвсем неочаквано за всички се потвърдиха предсказанията на Алексей Толстой от романа „Хиперболоидът на инженер Гарин“. На дълбочина над 9,5 километра те откриха истинска мина с всякакви минерали, в частност злато. Истински оливинов слой, блестящо предсказан от писателя. Съдържа 78 грама злато на тон. Между другото, търговското производство е възможно при концентрация от 34 грама на тон. Може би в близко бъдеще човечеството ще може да използва това богатство.
Ето как изглежда Кола супердълбочина сега, в плачевно състояние.
„Гласове от ада“ е аудиофрагмент, циркулиращ в интернет, съдържащ запис на звуци, напомнящи човешки гласове, писъци и стенания. Твърди се, че записът е направен дълбоко под земята при пробиване на свръхдълбок кладенец.
Не съм много наивен човек. Много ясно е, че всичко може да се сбърка с компютър.
Но... Ако приемем, че действително е извършена някаква работа на дълбочина, защо да не си представим, че могат да се извършват и аудиозаписи? Напълно възможно е. Това означава, че нещо наистина може да изтече в Интернет. За пореден път изслушах записа и, честно казано, се почувствах страховито - ако там, в непознати светове на чудовищна дълбочина, наистина чуете нещо такова - каквото и да е - тогава това е поне причина да се замислите ...
Реших, доколкото е възможно, да разбера историята на този пасаж. И се оказа, че не е толкова трудно. Следите водят до много време назад, обратно съветско времедобре познатата история на ужасите за това как учените, докато пробиваха свръхдълбок кладенец на Колския полуостров, „попаднаха в ада“. Намерен е и първоизточникът на тази информация - публикация в известен финландски вестник "Амменузастия". По-специално, именно там се споменава името на съветския учен „доктор Дмитрий Аззаков“, който каза пред вестника следното: „Ние спуснахме микрофон в кладенеца, предназначен да записва движение литосферни плочи... Но вместо това чухме силен човешки глас, в който прозвуча болка. Първоначално си помислихме, че сондажното оборудване издава звук, но когато го тествахме обстойно, най-лошите подозрения се потвърдиха. Писъците и крясъците не идваха от един човек. Това бяха крясъците и стенанията на милиони хора. За щастие записахме ужасяващите звуци на лента."
Така че не беше трудно да се намери източникът на записа. Оказа се много по-трудно да открием самия д-р Аззаков. Никъде другаде обаче не се споменава за този човек. Всичко заявки за търсенев интернет бяха дадени връзки само към споменатата по-горе статия.
Тогава реших да използвам Базите данни на резидентите най-големите градовеРусия - но не само гореспоменатият лекар, но като цяло не бяха открити хора с подобно фамилно име. Няма доктор Аззаков, което означава, че записът, за който се твърди, че е направил е фалшив! ..
Освен това в интернет имаше още нещо интересно относно цялата тази история с дълбоко пробиване.
Оказва се, че има и втора версия на тази история – този път за нея разказа норвежкият вестник Asker og Baerums Budstikke. Твърди се, че случаят се е случил в Сибир, където в една от свръхдълбоките мини е работил не митичният руснак Аззаков, а не по-малко виртуален норвежец - „главният сеизмолог Бярни Нумедал“. И именно той направи записа. (И също така съзерцава някакво чудовищно създание, което избяга от подземието и беше изгонено обратно с трудност).
Разбира се, в Сибир няма свръхдълбоки мини, но това не е важно, но важното е, че като хванаха норвежкия виртуален сеизмолог, журналистите на едно от московските издания успяха да намерят съвсем реален автор на тази адска история . Оказа се някакъв норвежец Ейдж Рендалин, който очевидно се отегчи от рутинната работа на учител в провинциален град и започна да се нарича „специалният съветник на правосъдието в Норвегия“. Специалният съветник се оказа и страхотен изобретател. Когато разговаряхме от сърце с него, той с радост призна, че именно той лансира адската патица в пресата, за да провери колко лесно е да заблудим скандинавските журналисти. Оказа се лесно, и не само те.
Така че всичко изглежда е кристално ясно. Цялата история е измислица, записът е фалшив.
И тук ще напудрим всички да си съберат мислите и да прочетат следното много внимателно.
Според официалния сайт на сондажната платформа Kola (http://superdeep.pechenga.ru/), през 2005-2006 г. в кладенеца са извършени сеизмични акустични записи, но след това (според уебсайта - поради липса на финансиране) те бяха спрени. Това вече не са митични норвежки сеизмолози и несъществуващи руски лекари. Информацията е доста официална и няма съмнение в нейната достоверност. Известно е дори оборудването, на което е направен записът - това е магнетофон тип VESNA, касети MK-60 (между другото, фактът, че нямаше по-ново оборудване на платформата за пореден път говори в полза на надеждността на тази информация.)
И така, разбрахме най-важното - записи на дълбочина от много километри всъщност бяха водени. Освен това те бяха проведени сравнително наскоро (и именно тогава фрагментът се появи в интернет). И по-нататък. Ако някой в далечното минало се е занимавал със съветски аудиокасети, вероятно си спомня характерния им шум, който се появява след няколко прослушвания или презаписа. На изследвания запис чух този шум.
Въз основа на материали от сайтове: superdeep.pechenga.ru, popmech.ru
— Д-р Губерман, какво, по дяволите, изкопахте там долу? - реплика на публиката прекъсна доклада на руския учен на срещата на ЮНЕСКО в Австралия. Няколко седмици по-рано, през април 1995 г., вълна от репортажи за мистериозна катастрофа в свръхдълбокия кладенец Кола заля света.
Твърди се, че на подхода към 13-ия километър устройствата засекли странен шум, идващ от недрата на планетата - жълтите вестници единодушно увериха, че само виковете на грешниците от подземния свят могат да звучат така. Няколко секунди след появата на ужасен звук, експлозия прогърмя ...
Пространство под краката ви
В края на 70-те - началото на 80-те беше по-трудно да се намери работа в Кола Superdeep, както жителите на селище Заполярни в Мурманска област наричат кладенеца, отколкото да попаднете в отряда на космонавтите. Един или двама бяха избрани от стотици кандидати. Заедно със заповедта за наемане на работа щастливците получаваха отделен апартамент и заплата, равняваща се на двойната или тройната заплата на московските професори. Имаше 16 изследователски лаборатории, работещи едновременно в кладенеца, всяка с размерите на средно растение. Само германците копали земята с такава упоритост, но както свидетелства Книгата на рекордите на Гинес, най-дълбокият немски кладенец е почти два пъти по-къс от нашия.
Далечните галактики са проучени от човечеството много по-добре от това, което е под земната кора на няколко километра от нас. Kola Superdeep е вид телескоп в мистериозния вътрешен свят на планетата.
От началото на 20-ти век се смяташе, че Земята се състои от кора, мантия и ядро. В същото време никой не може да каже къде свършва един слой и започва следващият. Учените дори не знаеха от какво всъщност се състоят тези слоеве. Преди около 40 години те са били сигурни, че гранитният слой започва на дълбочина 50 метра и продължава до 3 километра, а след това следват базалти. Очакваше се да срещне мантията на дълбочина 15-18 километра. В действителност всичко се оказа съвсем различно. И въпреки че в училищните учебници все още пише, че Земята се състои от три слоя, учени от Колския супердълбок доказаха, че това не е така.
Балтийски щит
Проекти за пътуване във вътрешността на Земята се появяват в началото на 60-те години в няколко страни наведнъж. Те се опитаха да пробият кладенци на онези места, където кората трябваше да е по-тънка - целта беше да достигнат до мантията. Например, американците са пробивали в района на остров Мауи, на Хаваите, където според сеизмичните изследвания древни скали излизат под дъното на океана и мантията се намира на около 5 километра под четирикилометров воден стълб . Уви, нито една офшорна сондажна платформа не е проникнала по-дълбоко от 3 километра. Като цяло почти всички проекти на свръхдълбоки кладенци мистериозно завършваха на дълбочина от три километра. Точно в този момент започна да се случва нещо странно с бурите: или те попаднаха в неочаквани свръхгорещи зони, или сякаш бяха ухапани от някакво безпрецедентно чудовище. Само 5 кладенеца избухнаха на дълбочина от 3 километра, 4 от тях бяха съветски. И само супердълбоката Кола беше предназначена да преодолее марката от 7 километра.
Първоначалните вътрешни проекти включваха и подводни сондажи - в Каспийско море или на езерото Байкал. Но през 1963 г. ученият по сондажи Николай Тимофеев убеди Държавния комитет за наука и технологии на СССР, че е необходимо да се създаде кладенец на континента. Въпреки че сондирането ще отнеме несравнимо повече време, смята той, кладенецът ще бъде много по-ценен от научна гледна точка, тъй като именно в дебелината на континенталните плочи в праисторическите времена са се случвали най-значимите движения на земните скали. Точката за сондиране не е избрана случайно на Колския полуостров. Полуостровът се намира на така наречения Балтийски щит, който е съставен от най-древните скали, известни на човечеството.
Многокилометрова част от слоевете на Балтийския щит е визуална история на планетата през последните 3 милиарда години.
Покорител на дълбините
Външният вид на нефтената платформа Kola е способен да разочарова обикновения човек. Кладенецът не е като мината, която си представят. Без спускания в земята, само бормашина с диаметър малко повече от 20 сантиметра влиза в дебелината. Въображаемият участък от свръхдълбокия сондаж на Кола изглежда като малка игла, пронизваща дебелината на земята. Мултисензорната бормашина в края на иглата се повдига и спуска за период от няколко дни. Не може да бъде по-бързо: най-здравият композитен кабел може да се счупи под собствената си тежест.
Какво се случва в дълбините не се знае със сигурност. Температурата на околната среда, шумът и други параметри се предават нагоре с минутно закъснение. Бормашините обаче казват, че дори такъв контакт с подземието може да бъде плашещ. Звуците, идващи отдолу са наистина като писъци и вой. Към това може да се добави и дълъг списък с аварии, последвали Кола Superdeep, когато достигна дълбочина от 10 километра. Два пъти свредлото беше извадено разтопено, въпреки че температурите, от които може да се стопи, са сравними с температурата на слънчевата повърхност. След като кабелът изглеждаше изтеглен отдолу - и отрязан. Впоследствие при пробиване на същото място не са открити остатъци от кабела. Какво е причинило тези и много други инциденти все още е загадка. Те обаче изобщо не бяха причината за спиране на сондажите на недрата на Балтийския щит.
12 000 метра откритие и малко ад
"Имаме най-дълбоката дупка в света - ето как трябва да я използваме!" - горчиво възкликва Дейвид Губерман, постоянният директор на Научно-производствен център Kola Superdeep. През първите 30 години от съществуването на свръхдълбочина Кола съветски, а след това и руски учени пробиха до дълбочина от 12 262 метра. Но от 1995 г. сондажите спряха: нямаше кой да финансира проекта. Това, което се разпределя в рамките на научните програми на ЮНЕСКО, е достатъчно само за поддържане на сондажната станция в работно състояние и проучване на предварително извлечени скални проби.
Губерман си спомня със съжаление колко много научни открития са се случили на свръхдълбочина Кола. Буквално всеки метър беше откровение. Кладенецът показа, че почти всичките ни предишни знания за структурата на земната кора са погрешни. Оказа се, че Земята изобщо не прилича на пластова торта. „До 4 километра всичко вървеше според теорията и след това започна краят на света“, казва Губерман. Теоретиците обещават, че температурата на Балтийския щит ще остане сравнително ниска до дълбочина най-малко 15 километра. Съответно кладенецът може да бъде изкопан до почти 20 километра, само до мантията. Но вече на 5 километра температурата на околната среда надхвърли 700C, на седем - над 1200C, а на дълбочина 12 беше повече от 2200C - 1000C по-висока от предвиденото. Сондажите на Kola поставиха под съмнение теорията за структурата на земната кора слой по слой - поне в интервала до 12 262 метра. В училище ни учеха: има млади скали, гранити, базалти, мантия и ядро. Но гранитите се оказаха с 3 километра по-ниски от очакваното. Тогава трябваше да има базалти. Въобще не са открити. Цялото пробиване е извършено в гранитния слой. Това е много важно откритие, защото всичките ни представи за произхода и разпространението на минералите са свързани с теорията за структурата на Земята по пластове.
Друга изненада: животът на планетата Земя се появи, оказва се, 1,5 милиарда години по-рано от очакваното. На дълбочини, където се смяташе, че няма органична материя, са открити 14 вида вкаменени микроорганизми - възрастта на дълбоките слоеве надхвърля 2,8 милиарда години. На още по-големи дълбочини, където вече няма седиментни скали, метанът се появи в огромни концентрации. Това напълно и напълно разруши теорията за биологичния произход на въглеводородите като нефт и газ.
Имаше и почти фантастични усещания. Когато в края на 70-те години съветската автоматична космическа станция донесе 124 грама лунна почва на Земята, изследователи от Научния център в Кола откриха, че тя е като две капки вода, подобни на проби от дълбочина от 3 километра. И се появи хипотеза: луната се откъсна от Колския полуостров. Сега търсят къде точно.
Историята на Кола свръхдълбочина не беше без мистицизъм. Официално, както вече споменахме, кладенецът спря поради липса на средства. Съвпадение или не – но именно през онази 1995 г. в дълбините на мината се чу мощен взрив от неизвестен характер. Журналисти от финландски вестник пробиха до жителите на Заполярни и светът беше шокиран от историята за демон, излитащ от вътрешността на планетата.
„Когато започнаха да ме питат за тази мистериозна история в ЮНЕСКО, не знаех какво да отговоря. От една страна глупости. От друга страна, като честен учен, не бих могъл да кажа, че знам какво точно се е случило тук. Беше записан много странен шум, след това имаше експлозия ... Няколко дни по-късно нищо от вида не беше открито на същата дълбочина “, спомня си академик Дейвид Губерман.
Съвсем неочаквано за всички се потвърдиха предсказанията на Алексей Толстой от романа „Хиперболоидът на инженер Гарин“. На дълбочина над 9,5 километра те откриха истинска мина с всякакви минерали, в частност злато. Истински оливинов колан, блестящо предсказан от писателя. Съдържа 78 грама злато на тон. Между другото, търговското производство е възможно при концентрация от 34 грама на тон. Може би в близко бъдеще човечеството ще може да използва това богатство.
През втората половина на 20-ти век светът се разболява от свръхдълбоко пробиване. В САЩ се подготвиха нова програмаизследването на океанското дъно (Проект за дълбоководни сондажи). Glomar Challenger, построен специално за този проект, прекара няколко години във водите на различни океани и морета, пробивайки почти 800 кладенеца в дъното им, достигайки максимална дълбочина от 760 м. До средата на 80-те години резултатите от офшорните сондажи потвърдиха теорията на тектониката на плочите. Геологията като наука се възражда. Междувременно Русия тръгна по своя път. Интересът към проблема, възбуден от успеха на САЩ, доведе до програмата "Изследване на вътрешността на Земята и свръхдълбоко сондиране", но не в океана, а на континента. Въпреки многовековната си история, континенталното сондиране изглеждаше съвсем нов бизнес. В крайна сметка става дума за недостижими по-рано дълбочини - повече от 7 километра. През 1962 г. Никита Хрушчов одобрява тази програма, въпреки че се ръководи от политически, а не от научни мотиви. Той не искаше да изостава от САЩ.
Новосъздадената лаборатория към Института по сондажни технологии се ръководи от известния нефтен работник, доктор на техническите науки Николай Тимофеев. Той е инструктиран да обоснове възможността за свръхдълбоко сондиране в кристални скали – гранити и гнайси. Проучването отне 4 години и през 1966 г. експертите правят присъда - можете да пробивате, и не непременно с оборудването на утрешния ден, оборудването, което вече е там, е достатъчно. основният проблем- топлина на дълбочина. Според изчисленията, докато прониква в скалите, изграждащи земната кора, температурата трябва да се повишава на всеки 33 метра с 1 градус. Това означава, че на дълбочина от 10 км трябва да се очаква около 300 ° С, а на 15 км - почти 500 ° С. Инструментите и устройствата за пробиване няма да издържат на такова нагряване. Трябваше да се търси място, където червата не са толкова горещи ...
Намерено е такова място - древен кристален щит на Колския полуостров. Доклад, изготвен в Института по физика на Земята, гласеше: за милиардите години на своето съществуване щитът Кола е изстинал, температурата на дълбочина 15 км не надвишава 150 ° C. И геофизиците подготвиха приблизителен участък от Колския полуостров. Според тях първите 7 километра са гранитни пластове от горната част на земната кора, след това започва базалтовият слой. Тогава идеята за двуслойна структура на земната кора беше общоприета. Но както се оказа по-късно, и физиците, и геофизиците са сгрешили. Мястото за сондиране е избрано в северния край на полуостров Кола близо до езерото Vilgiskoddeoayvinjärvi. На финландски означава "Под планината на вълка", въпреки че на това място няма планини или вълци. Пробиването на кладенеца, чиято проектна дълбочина е 15 километра, започва през май 1970 г.
Но
Тук можете да слушате адски звуци от кладенеца.
Филм: Kola Superdeep: Последните фойерверки
Кандидат на техническите науки А. ОСАДЧИЙ
През последните десетилетия на миналия век в земната кора са били пробити стотици хиляди кладенци. И това не е изненадващо, защото търсенето и добива на минерали в наше време неизбежно е свързано с дълбоко сондиране. Но сред всички тези кладенци има един и единствен на планетата - легендарният Kola Superdeep (SG), чиято дълбочина все още остава ненадмината - повече от дванадесет километра. Освен това SG е един от малкото, който е пробит не за търсене или копаене, а за чисто научни цели: за изследване на най-древните скали на нашата планета и научаване на тайните на процесите, протичащи в тях.
Геолозите В. Ланев (вляво) и Ю. Смирнов разглеждат проби от ядрото.
Боркорони. Абсолютно същият, но точно този, който е бил използван при сондиране на 12 км дълбочина, става експонат на Международния геоложки конгрес през 1984 г.
На тази кука се спускаше и вдигаше низ от тръби. Отляво – в кошница – има 33-метрови тръби – „свещи“, подготвени за спускане.
Кола супер дълбок кладенец.
Избрани основни проби.
Уникално хранилище на ядрото, където ядрата на целия 12-километров кладенец са подредени в строг ред, номерирани, на рафтове в кутии.
Такива значки с гордост носеха всички, работели за ДГ.
Днес на супердълбочина Кола не се извършва сондаж, спрян е през 1992 г. SG не беше първият и не единственият в програмата за изследване на дълбоката структура на Земята. От чужди кладенци три са достигнали дълбочина от 9,1 до 9,6 км. Беше планирано един от тях (в Германия) да надмине Кола. Сондажите и на трите, както и на ПГ обаче бяха спрени поради аварии и не могат да бъдат продължени по технически причини.
Вижда се, че не напразно задачата за пробиване на свръхдълбоки кладенци се сравнява по сложност с полет в космоса, с дълга космическа експедиция до друга планета. Образците от скали, извлечени от земните недра, представляват не по-малък интерес от пробите от лунна почва. Почвата, доставена от съветския луноход, беше изследвана в различни институти, включително Кола научен център... Оказа се, че съставът на лунната почва почти напълно съответства на скалите, извлечени от Колския сондаж от дълбочина около 3 км.
ИЗБОР НА МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ И ПРОГНОЗАСъздадена е специална проучвателна експедиция (Kola GRE) за пробиване на SG. Мястото за сондиране, разбира се, също не е избрано случайно - Балтийския щит в района на полуостров Кола. Тук на повърхността излизат най-старите магмени скали на около 3 милиарда години (докато Земята е само на 4,5 милиарда години). Интересно беше да се пробиват най-древните магмени скали, тъй като седиментните скали до дълбочина до 8 км вече са проучени доста добре в добива на нефт. А при добива на минерали те обикновено отнемат само 1-2 км в магматични скали. Изборът на мястото за SG беше улеснен и от факта, че тук се намира печенежкото корито - огромна купа, сякаш втисната в древните скали. Произходът му е свързан с дълбок разлом. И именно тук има големи медно-никелови находища. А задачите, поставени на Геологическата експедиция в Кола, бяха да идентифицира редица характеристики на геоложките процеси и явления, включително образуването на руда, да определи естеството на границите, разделящи слоевете в континенталната кора, да събере данни за материалния състав и физическото състояние скали.
Преди сондажите е изграден участък от земната кора на базата на сеизмологични данни. Той послужи като прогноза за появата на онези земни слоеве, които кладенецът пресича. Предполагаше се, че има гранитен пласт до 5 км дълбочина, след което се очакваха по-здрави и древни базалтови скали.
И така, за място за сондажи избрахме северозападната част на полуостров Кола, на 10 км от град Заполярни, недалеч от границата ни с Норвегия. Заполярни е малък град, израснал през петдесетте години до завод за никел. Сред хълмиста тундра, на хълм, издухан от всички ветрове и виелици, има "квадрат", всяка страна на който е оформена от седем пететажни сгради. Вътре има две улици, на кръстовището им е площадът, където са Дома на културата и хотела. На километър от града, зад дере се виждат сградите и високите тръби на никелова фабрика, зад нея, по склона на планината, потъмняват купища отпадъчни скали от най-близката кариера. В близост до града има магистрала за град Никел и до малко езеро, от другата страна на което вече е Норвегия.
Земята на тези места пази в изобилие следите от изминалата война. Когато тръгнете с автобус от Мурманск до Заполярни, около половината път пресичате малката река Западная Лица, на нейния бряг има мемориален обелиск. Това е единственото място в цяла Русия, където фронтът по време на войната от 1941 до 1944 г. е стоял неподвижен, опирайки се до Баренцово море. Въпреки че през цялото време имаше ожесточени битки и загубите и от двете страни бяха огромни. Германците безуспешно се опитаха да пробият до Мурманск - единственото свободно от лед пристанище в нашия север. През зимата на 1944г съветски войскиуспя да пробие фронта.
От Zapolarny до Superglubokaya - 10 км. Пътят минава покрай завода, след това по ръба на кариерата и по-нататък се изкачва нагоре по хълма. От прохода се отваря малка кухина, в която е монтиран сондажът. Височината му е около двадесет етажна сграда. За всяка смяна тук идваха „работници на смени“ от Заполярни. Общо около 3000 души работеха в експедицията, те живееха в града в две къщи. От сондажната платформа се чува денонощно мърморене на някои механизми. Мълчанието означаваше, че по някаква причина има прекъсване на сондажите. През зимата, в дългата полярна нощ - а тя продължава там от 23 ноември до 23 януари - цялата платформа беше осветена със светлини. Често към тях се добавяше светлината на сиянието.
Малко за персонала. Проучвателната експедиция Кола, създадена за сондаж, събра добър, висококвалифициран екип от работници. Д. Губерман почти винаги е бил ръководител на GRE, талантлив лидер, който е подбрал екипа. Главният инженер И. Василченко отговаряше за сондажите. Сондажната платформа беше командвана от А. Батищев, когото всички наричаха просто Лехой. В. Ланей отговаряше за геологията, а Ю. Кузнецов – за геофизика. Геологът Ю. Смирнов, който имаше „заветното шкафче“, за което ще говорим по-късно, извърши огромна работа по обработката на ядрото и създаването на хранилището на ядрото. Повече от 10 изследователски института взеха участие в изследванията в ДГ. Екипът имаше и свои собствени „кулибини“ и „левичари“ (особено се отличаваше С. Цериковски), които изобретяваха и произвеждаха различни устройства, понякога позволяващи да се измъкне от най-трудните, на пръв поглед безнадеждни ситуации. Те сами създадоха много от необходимите механизми тук в добре оборудвани работилници.
ИСТОРИЯ НА СОЖДАНЕПробиването на кладенец започва през 1970 г. Отне 4 години за пробиване на дълбочина от 7263 m. Тя се управляваше от серийна инсталация, която обикновено се използва в производството на нефт и газ. Поради постоянните ветрове и студа, цялата кула трябваше да бъде покрита до върха с дървени щитове. В противен случай е просто невъзможно някой, който трябва да стои отгоре, докато вдига тръбната колона.
След това имаше едногодишна пауза, свързана с изграждането на нов дерик и монтирането на специално проектирана сондажна платформа - "Уралмаш-15000". С нейна помощ бяха извършени всички по-нататъшни свръхдълбоки сондажи. В новата инсталация - по-мощен автоматизирано оборудване... Използвано е турбинно пробиване - това е, когато не се върти цялата колона, а само сондажната глава. Сондажната течност се подава през колоната под налягане, за да се завърти многостепенна турбина на дъното. Общата й дължина е 46 м. Турбината завършва с сондажна глава с диаметър 214 мм (често се нарича бит), която има пръстеновидна форма, така че в средата остава непробита колона от скала - ядро с диаметър 60 мм. През всички секции на турбината минава тръба - приемник на ядрото, където се събират колони от добивана скала. Натрошената скала заедно с сондажната течност се пренася през кладенеца до повърхността.
Масата на колоната, потопена в сондажа със сондажна течност, е около 200 тона. Това е въпреки факта, че са използвани специално проектирани тръби от леки сплави. Ако колоната е направена от обикновени стоманени тръби, тя ще се спука от собственото си тегло.
Трудности, понякога напълно неочаквани, възникват в процеса на пробиване на голяма дълбочина и с пробиване.
Шофирането за едно пътуване, което се определя от износването на сондажната глава, обикновено е 7-10 м. (Пътуване, или цикъл, е спускането на колона с турбина и сондажен инструмент, всъщност пробиване и пълно повдигане на колоната .) Самото пробиване отнема 4 часа. А слизането и изкачването на 12-километрова колона отнема 18 часа. При повдигане колоната автоматично се разглобява на участъци (тапи) с дължина 33 м. Средно на месец се пробиваха 60 м. За пробиване на последните 5 км от кладенеца са използвани 50 км тръби. Това е степента на тяхното износване.
На дълбочина от приблизително 7 km сондажът пресича твърди, относително хомогенни образувания и следователно сондажът е плосък, почти съответстващ на диаметъра на сондажната глава. Работата вървеше, може да се каже, спокойно. На дълбочина от 7 km обаче се появяват по-слабо натрошени скали, прослоени с малки много твърди прослойки скали - гнайси, амфиболити. Пробиването стана трудно. Цевта придоби овална форма и се появиха много кухини. Инцидентите зачестиха.
Фигурата показва първоначалната прогноза за геоложкия разрез и тази, базирана на сондажните данни. Интересно е да се отбележи (колона Б), че наклонът на образуванията по протежение на кладенеца е около 50 градуса. Така става ясно, че скалите, преминали от сондажа, излизат на повърхността. Именно тук може да се припомни вече споменатото „заветно шкафче” на геолога Ю. Смирнов. Там, от едната страна, той имаше проби, получени от сондажа, а от другата, проби, взети от повърхността на разстояние от сондажната площадка, откъдето излиза съответният слой. Съвпадението на породите е почти пълно.
1983 г. бе белязана от ненадминат рекорд досега: дълбочината на сондиране надхвърли 12 км. Работата беше спряна.
Наближаваше Международният геоложки конгрес, който по план се провеждаше в Москва. За него се подготвяше изложбата Геоекспо. Решено е не само да се прочетат докладите за постигнатите резултати в ДГ, но и да се покаже на участниците в конгреса работата в природата и получените образци от скала. За конгреса беше издадена монографията „Кола супердълбочина”.
На изложението Geoexpo имаше голям щанд, посветен на работата на SG и най-важното - достигане на рекордна дълбочина. Имаше впечатляващи графики, описващи техники и технологии на сондаж, извлечени скални проби, снимки на оборудването и екипа на работа. Но най-голямото внимание на участниците и гостите на конгреса привлече един детайл, който не беше традиционен за изложението: най-често срещаната и вече леко ръждясала бормашина с износени карбидни зъби. На етикета пишеше, че именно тя е била използвана при пробиване на дълбочина над 12 км. Тази сондажна глава изуми дори експертите. Вероятно всеки без да иска е очаквал да види някакво чудо на технологията, може би с диамантено оборудване ... И все още не знаеха, че голяма купчина от точно същите вече ръждясали глави за пробиване е сглобена на SG до сондажната платформа: все пак те трябваше да се сменят с нови приблизително на всеки пробити 7-8 m.
Много делегати на конгреса искаха да видят със собствените си очи уникалното сондажно съоръжение на Колския полуостров и да се уверят, че в Съюза наистина е постигната рекордна дълбочина на сондиране. Това заминаване се случи. Там на място се проведе заседание на секцията на конгреса. На делегатите беше показана платформата, като те повдигнаха струната от кладенеца, като откачиха 33-метровите участъци от него. Снимки и статии за SG са попаднали във вестници и списания в почти всички страни по света. Беше освободен Пощенска марка, организира се специално анулиране на пликове. Няма да изброявам имената на лауреатите на различни награди и на наградените за работата си...
Но празниците свършиха, беше необходимо да се продължи сондирането. И започва с най-големия инцидент при първия полет на 27 септември 1984 г. - "черната дата" в историята на SG. Кладенецът не прощава, когато е оставен дълго време без надзор. През времето, през което не е извършено пробиване, неизбежно настъпват промени в стените му, които не са фиксирани с циментирана стоманена тръба.
Отначало всичко вървеше небрежно. Сондажите извършиха обичайните си операции: една по една спуснаха участъците от сондажната колона, до последната, горна, свързаха тръба за подаване на сондажна течност и включиха помпите. Пробиването започна. Инструментите на таблото за управление пред оператора показваха нормалния режим на работа (броя на оборотите на сондажната глава, нейния натиск върху скалата, дебита на флуида за въртене на турбината и др.).
След пробиване на още 9-метров участък на дълбочина повече от 12 км, което отне 4 часа, достигнахме дълбочина от 12,066 км. Подготвени за издигането на колоната. Опитахме го. Не отива. На такива дълбочини "залепване" е наблюдавано неведнъж. Това е, когато някой участък от колоната изглежда се придържа към стените (може би нещо се е разпаднало отгоре и е малко заседнало). За да се премести колоната от мястото й, е необходимо усилие, надвишаващо теглото й (около 200 тона). Така направиха и този път, но колоната не помръдна. Усилието беше добавено малко и иглата на устройството рязко забави показанията. Колоната се е подобрила значително, такава загуба на тегло по време на нормалния ход на операцията не може да бъде. Започнахме да повдигаме: една по една, секциите се развиваха една след друга. При последното изкачване от куката висеше скъсено парче тръба с неравен долен ръб. Това означаваше, че в кладенеца е оставен не само турбобурът, но и 5 км сондажни тръби ...
Седем месеца се опитвахме да ги вземем. В крайна сметка те загубиха не само 5 км тръби, а резултатите от пет години работа.
Тогава всички опити за връщане на загубеното бяха прекратени и те започнаха да пробиват отново от 7 км дълбочина. Трябва да се каже, че именно след седмия километър геоложките условия тук са особено трудни за работа. Технологията на пробиване на всяка стъпка се тества чрез проба и грешка. А тръгването от около 10 км дълбочина е още по-трудно. Сондажите, оборудването и инструментите работят на максимални условия.
Следователно инцидентите тук трябва да чакат всеки момент. Подготвят се за тях. Предварително обмислят методите и средствата за тяхното премахване. Типична сложна авария е счупване на сондажен агрегат заедно с част от сондажната колона. Основният метод за елиминирането му е да се създаде перваз точно над изгубената част и от това място да се пробие нов байпасен отвор. В кладенеца бяха пробити общо 12 такива байпасни сондажи. Четири от тях са с дължина от 2200 до 5000 м. Основната цена на подобни аварии са годините на загубен труд.
Само в ежедневието кладенецът е вертикална "дупка" от повърхността на земята до дъното. В действителност това далеч не е така. Особено ако кладенецът е супер дълбок и пресича наклонени образувания с различна плътност. Тогава сякаш се извива, защото свредлото непрекъснато се отклонява в посока на по-малко издръжливи скали. След всяко измерване, показващо, че наклонът на кладенеца надвишава допустимия, е необходимо да се опитате да го „върнете на място“. За да направите това, заедно с инструмента за пробиване се спускат специални "отклонители", които помагат за намаляване на ъгъла на наклон на кладенеца по време на пробиване. Не са необичайни инциденти със загуба на сондажни инструменти и части от тръби. След това новият багажник трябва да се направи, както вече казахме, като се отдръпне. Така че представете си как изглежда кладенецът в земята: нещо като корените на гигантско растение, разклонено на дълбочина.
Това е причината за специалната продължителност последна фазапробиване.
След най-голямата катастрофа - "черната дата" от 1984 г. - те отново стигат до 12 км дълбочина само 6 години по-късно. През 1990 г. е достигнат максимумът – 12 262 км. След още няколко инцидента се уверихме, че не можем да проникнем по-дълбоко. Всички възможности модерна технологияизтощен. Изглеждаше така, сякаш Земята вече не иска да разкрива своите тайни. Сондирането е спряно през 1992 г.
ИЗСЛЕДВАНЕ. ЦЕЛИ И МЕТОДИЕдна от много важните цели на сондажа беше да се получи ядро от скалните проби по цялата дължина на сондажа. И тази задача е изпълнена. Най-дългото ядро в света беше маркирано като линийка с метри и положено в подходящия ред в кутии. По-горе са номера на кутията и номерата на пробите. На склад има почти 900 такива кутии.
Сега остава само да се проучи ядрото, което наистина е незаменимо при определяне на структурата на скалата, нейния състав, свойства, възраст.
Но скална проба, издигната на повърхността, има различни свойства, отколкото в масива. Тук, горе, той е освободен от огромните механични напрежения, които съществуват на дълбочина. По време на пробиване той се напука и беше наситен с пробивна течност. Дори ако дълбоките условия са пресъздадени в специална камера, параметрите, измерени върху пробата, все още са различни от тези в масива. И още една малка „уловка“: за всеки 100 m от пробития кладенец не се получават 100 m ядро. На SG, от дълбочини над 5 km, средното възстановяване на ядрото е само около 30%, а от дълбочини над 9 km, това понякога са само отделни плаки с дебелина 2-3 cm, съответстващи на най-издръжливите междинни слоеве.
Така че ядрото, издигнато на SG от кладенеца, не дава пълна информация за дълбоките скали.
Пробивани са кладенци за научни цели, така че е използван целият комплекс съвременни методиизследвания. В допълнение към извличането на ядрото, непременно бяха извършени изследвания на свойствата на скалите в тяхното естествено присъствие. Постоянно наблюдавахме техническото състояние на кладенеца. Измерихме температурата по целия багажник, естествена радиоактивност- гама лъчение, индуцирана радиоактивност след импулсно неутронно облъчване, електрически и магнитни свойства на скалите, скорост на разпространение еластични вълни, изследва състава на газовете във флуида на кладенеца.
Серийните инструменти са използвани на дълбочина от 7 км. Работете на голяма дълбочина и на повече високи температуриизисква създаването на специални топлоустойчиви устройства. Особени трудности възникнаха при последния етаппробиване; когато температурата в кладенеца се приближи до 200 ° C, а налягането надхвърли 1000 атмосфери, серийните устройства вече не можеха да работят. На помощ се притекоха геофизични конструкторски бюра и специализирани лаборатории на няколко изследователски института, които произвеждаха единични копия на устойчиви на топлина и налягане инструменти. Така през цялото време те работеха само на домашно оборудване.
Накратко, кладенецът беше проучен достатъчно подробно до цялата му дълбочина. Проучванията се извършваха поетапно, приблизително веднъж годишно, след задълбочаване на кладенеца с 1 км. Всеки път след това се прави оценка на надеждността на получените материали. Съответните изчисления позволиха да се определят параметрите на определена порода. Открихме известно редуване на слоеве и вече знаехме до кои скали са ограничени пещерите и свързаната с тях частична загуба на информация. Научихме се как да идентифицираме скалите буквално по „трохи“ и на тази основа да пресъздадем пълна картина на това, което кладенецът „скри“. Накратко, беше възможно да се изгради подробна литологична колона - да се покаже редуването на скалите и техните свойства.
ОТ СОБСТВЕН ОПИТПриблизително веднъж годишно, когато завършваше следващият етап от сондажа - задълбочаване на кладенеца с 1 км, аз също ходех в ДГ, за да правя измервания, които ми бяха поверени. Кладенецът обикновено се промива по това време и се оставя за изследване за един месец. Насроченият час за спиране винаги е бил известен предварително. Телеграмата-призив за работа също дойде предварително. Оборудването е проверено и опаковано. Приключени са формалностите, свързани със затворена работа в граничната зона. Накрая всичко е уредено. Да тръгваме.
Нашата група е малък приятелски екип: разработчик на сондажен инструмент, разработчик на ново наземно оборудване, а аз съм методолог. Пристигаме 10 дни преди измерванията. Запознаваме се с данните за техническото състояние на кладенеца. Ние съставяме и одобряваме подробна програмаизмервания. Ние събираме и калибрираме оборудването. Чакаме обаждане - обаждане от кладенеца. Нашият ред за "гмуркане" е трети, но ако предшествениците откажат, кладенецът ще ни бъде предоставен. Този път всичко е наред, казват, че ще свършат до утре сутринта. При нас, в същия екип от геофизици, оператори, които регистрират сигналите, получени от оборудването в кладенеца, и командват всички операции по спускане и повдигане на сондажния инструмент, както и механици на подемника, те контролират развиването и навиването на същите 12 км кабел от барабана, върху който инструментът се спуска в кладенеца. Дежурят и бормашини.
Работата е започнала. Инструментът се спуска в кладенеца на няколко метра. Последната проверка. Отивам. Спускането е бавно – около 1 км/ч, с непрекъснато следене на сигнала, идващ отдолу. Дотук добре. Но на осмия километър сигналът потрепна и изчезна. Значи нещо не е наред. Пълно издигане. (За всеки случай сме подготвили втория комплект оборудване.) Започваме да проверяваме всички детайли. Този път кабелът беше дефектен. Подменя се. Това отнема повече от един ден. Новото спускане отне 10 часа. Накрая наблюдателят на сигнала съобщи: „Пристигнахме на единадесетия километър“. Команда към операторите: "Стартиране на записа". Какво и как се планира предварително според програмата. Сега трябва да спуснете и повдигнете сондажния инструмент няколко пъти в даден интервал, за да направите измервания. Този път оборудването работи добре. Сега пълно възстановяване. Качихме се 3 км и изведнъж лебедът (той е човек с хумор): „Въжето свърши“. Как?! Какво?! Уви, кабелът беше скъсан... Инструментът за сонда и 8 км кабел бяха оставени да лежат на дъното... За щастие, ден по-късно сондажите успяха да вдигнат всичко това, използвайки техниките и устройствата, разработени от местни майстори, за да елиминират такива извънредни ситуации.
РЕЗУЛТАТИЗадачите, поставени в проекта за свръхдълбоко сондиране, са изпълнени. Разработено е и създадено специално оборудване и технология за свръхдълбоко сондиране, както и за изследване на кладенци, пробити на голяма дълбочина. Получихме информация, може да се каже, „от първа ръка“ за физическото състояние, свойствата и състава на скалите в тяхното естествено възникване и от проби от ядро до дълбочина от 12 262 m.
Кладенецът даде отличен подарък за родината на малка дълбочина - в интервала от 1,6-1,8 км. Там са разкрити търговски медно-никелови руди – открит е нов руден хоризонт. И много удобно, защото местният завод за никел вече не достига до руда.
Както бе отбелязано по-горе, геоложката прогноза за участъка на кладенеца не се сбъдна (виж фигурата на стр. 39.). Картината, която се очакваше през първите 5 км, се разтегна в кладенеца на 7 км, а след това се появиха напълно неочаквани скали. Предвидените базалти на дълбочина от 7 км не бяха открити, дори когато паднаха до 12 км.
Очакваше се, че границата, която дава най-голямо отражение по време на сеизмично сондиране, е нивото, където гранитите преминават в по-здравия базалтов слой. Всъщност се оказа, че има по-малко здрави и по-малко плътни раздробени скали – архейски гнайси. Това не се предполагаше по никакъв начин. И това е принципно нова геоложка и геофизична информация, която ви позволява да интерпретирате данните от дълбоки геофизични изследвания по различен начин.
Данните за процеса на образуване на руда в дълбоките слоеве на земната кора също се оказаха неочаквани, принципно нови. Така на дълбочина 9-12 km се срещат силно порьозни пукнатини, наситени със силно минерализирани подземни води. Тези води са един от източниците на рудообразуване. По-рано се смяташе, че това е възможно само на много по-малки дълбочини. Именно в този интервал е установено повишено съдържание на злато в ядрото - до 1 g на 1 тон скала (концентрация, която се счита за подходяща за промишлено развитие). Но дали някога ще бъде изгодно да се копае злато от тази дълбочина?
Идеите за топлинен режимот земните недра, за дълбокото разпределение на температурите в районите на базалтовите щитове. На дълбочина повече от 6 km се получава температурен градиент от 20 о С на 1 km вместо очакваните (както в горната част) 16 о С на 1 km. Установено е, че половината от топлинния поток е с радиогенен произход.
След като пробихме уникалния супердълбок кладенец Кола, научихме много и в същото време осъзнахме колко малко все още знаем за устройството на нашата планета.
А. ОСАДЧИЙ, к.т.н.ЛИТЕРАТУРА
Кола супер дълбоко.Москва: Недра, 1984.
Кола супер дълбоко. Научни резултатии изследователски опит.М., 1998 г.
Козловски Е.А. Световен форум на геолозите.„Наука и живот” No10, 1984г.
Козловски Е.А. Кола супер дълбоко.„Наука и живот” No11, 1985г.
