XX amžius buvo pažymėtas žmogaus triumfu ore ir giliausių Pasaulio vandenyno įdubų užkariavimu. Tik svajonė prasiskverbti į mūsų planetos širdį ir pažinti iki šiol paslėptą jos vidurių gyvybę lieka nepasiekiama. „Kelionė į Žemės centrą“ žada būti itin sunki ir jaudinanti, kupina daug netikėtumų ir neįtikėtinų atradimų. Pirmieji žingsniai šiuo keliu jau žengti – pasaulyje išgręžta kelios dešimtys itin gilių gręžinių. Itin giluminio gręžimo pagalba gauta informacija pasirodė tokia didžiulė, kad sugriovė nusistovėjusias geologų idėjas apie mūsų planetos sandarą ir suteikė turtingiausios medžiagos įvairių žinių sričių tyrinėtojams.
Palieskite mantiją
Darbštūs kinai XIII amžiuje iškasė 1200 metrų gylio šulinius. Europiečiai sumušė Kinijos rekordą 1930 m., išmokę pramušti žemę gręžimo įrenginiais 3 kilometrus. Šeštojo dešimtmečio pabaigoje šuliniai išsiplėtė iki 7 kilometrų. Prasidėjo itin gilaus gręžimo era.
Kaip ir dauguma pasaulinių projektų, idėja išgręžti viršutinį Žemės apvalkalą kilo septintajame dešimtmetyje, skrydžiams į kosmosą ir tikėjimo neribotomis mokslo ir technologijų galimybėmis įkarštyje. Amerikiečiai sumanė ne ką mažiau, kaip šuliniu pereiti visą žemės plutą ir gauti viršutinės mantijos uolienų pavyzdžius. Mantijos sampratos tuomet (kaip, beje, ir dabar) rėmėsi tik netiesioginiais duomenimis – seisminių bangų sklidimo greičiu gelmėse, kurių kitimas buvo interpretuojamas kaip skirtingo amžiaus uolienų sluoksnių riba. ir kompozicijos. Mokslininkai tikėjo, kad žemės pluta – kaip sumuštinis: viršuje jaunos uolienos, apačioje – senovinės. Tačiau tik labai gilus gręžimas gali suteikti tikslų struktūros ir sudėties vaizdą išorinis apvalkalasŽemė ir viršutinė mantija.
Mokhol projektas
1958 metais JAV pasirodė itin gilaus gręžimo Mohol programa. Tai vienas drąsiausių ir paslaptingiausių projektų pokario Amerikoje. Kaip ir daugelis kitų programų, Moholis buvo skirtas aplenkti SSRS mokslinėje konkurencijoje, nustatydamas pasaulio rekordą gręžiant itin giliai. Projekto pavadinimas kilęs iš žodžių „Mohorovicic“ – taip vadinasi kroatų mokslininkas, išskyręs žemės plutos ir mantijos sąsają – Moho sieną, ir „hole“, o tai angliškai reiškia „šulinys“. . Programos kūrėjai nusprendė gręžti vandenyną, kuriame, pasak geofizikų, žemės pluta yra daug plonesnė nei žemynuose. Reikėjo nuleisti vamzdžius kelis kilometrus į vandenį, pereiti 5 kilometrus vandenyno dugnu ir pasiekti viršutinę mantiją.
1961 metų balandį prie Gvadelupos salos Karibų jūroje, kur vandens stulpelis siekia 3,5 km, geologai išgręžė penkis gręžinius, giliausias iš jų įėjo į dugną 183 metrų gylyje. Autorius preliminarūs skaičiavimai, šioje vietoje po nuosėdinėmis uolienomis jie tikėjosi susitikti su viršutiniu žemės plutos sluoksniu – granitu. Tačiau iš po nuosėdų iškeltoje šerdyje buvo grynų bazaltų – savotiško granito antipodo. Gręžimo rezultatas atbaidė ir kartu įkvėpė mokslininkus, jie pradėjo ruošti naują gręžimo etapą. Tačiau kai projekto kaina viršijo 100 milijonų dolerių, JAV Kongresas nutraukė finansavimą. Moholas neatsakė nė į vieną iš pateiktų klausimų, tačiau tai parodė pagrindinį dalyką – supergilus gręžimas vandenyne yra įmanomas.
Laidotuvės atidedamos
Supergilus gręžimas leido pažvelgti į vidurius ir suprasti, kaip jie elgiasi akmenys adresu aukšto slėgio ir temperatūra. Klaidinga pasirodė mintis, kad uolienos su gyliu tankėja ir mažėja jų poringumas, kaip ir požiūris į sausą podirvį. Pirmą kartą tai buvo aptikta gręžiant Kolos supergilį, kiti senovės kristalinių sluoksnių šuliniai patvirtino faktą, kad daugelio kilometrų gylyje uolos yra suskaidomos įtrūkimų ir prasiskverbia į daugybę porų. vandeniniai tirpalai laisvai judėti veikiant kelių šimtų atmosferų slėgiui. Šis atradimas yra vienas svarbiausių itin gilaus gręžimo pasiekimų. Tai privertė vėl kreiptis į radioaktyviųjų atliekų, kurios turėjo būti dedamos į giluminius šulinius, laidojimo problemą, kuri atrodė visiškai saugi. Turint galvoje supergilių gręžimo metu gautą informaciją apie podirvio būklę, tokių kapinynų kūrimo projektai dabar atrodo labai rizikingi.
Ieškant atvėsusio pragaro
Nuo tada pasaulis susirgo itin giliu gręžimu. JAV jie ruošėsi nauja programa vandenyno dugno tyrimas (Deep Sea Drilling Project). Specialiai šiam projektui pastatytas „Glomar Challenger“ kelerius metus praleido įvairių vandenynų ir jūrų vandenyse, jų dugne išgręžė beveik 800 gręžinių, kurių didžiausias gylis siekė 760 m. Devintojo dešimtmečio viduryje gręžimo jūroje rezultatai patvirtino teoriją. plokščių tektonikos. Geologija kaip mokslas atgimė. Tuo tarpu Rusija nuėjo savo keliu. Susidomėjimas šia problema, kurį sukėlė JAV sėkmė, paskatino programą „Žemės vidaus tyrinėjimas ir supergilių gręžimas“, tačiau ne vandenyne, o žemyne. Nepaisant šimtmečių senumo istorijos, gręžimas žemyne atrodė visiškai naujas verslas. Juk kalbėjome apie anksčiau nepasiekiamas gelmes – daugiau nei 7 kilometrus. 1962 m. Nikita Chruščiovas patvirtino šią programą, nors ir buvo vadovaujamasi politiniais motyvais o ne mokslinis. Jis nenorėjo atsilikti nuo JAV.
Gręžimo technologijos institute naujai sukurtai laboratorijai vadovavo garsus naftininkas, technikos mokslų daktaras Nikolajus Timofejevas. Jam buvo pavesta pagrįsti kristalinių uolienų – granitų ir gneisų – supergilių gręžimo galimybę. Tyrimai truko 4 metus, o 1966 metais ekspertai padarė verdiktą - galima gręžti, ir nebūtinai su rytojaus įranga užtenka jau esančios įrangos. Pagrindinė problema yra karštis gylyje. Remiantis skaičiavimais, jam prasiskverbiant į žemės plutą sudarančias uolienas, temperatūra kas 33 metrus turėtų pakilti 1 laipsniu. Tai reiškia, kad 10 km gylyje reikėtų tikėtis apie 300 ° С, o 15 km - beveik 500 ° С. Gręžimo įrankiai ir prietaisai tokio įkaitimo neatlaikys. Reikėjo ieškoti vietos, kur viduriai nebūtų taip karšti...
Buvo rasta tokia vieta – senovinis kristalinis Kolos pusiasalio skydas. Žemės fizikos institute parengtoje ataskaitoje rašoma: per milijardus gyvavimo metų Kolos skydas atvėso, temperatūra 15 km gylyje neviršija 150 °C. O geofizikai paruošė apytikslę Kolos pusiasalio atkarpą. Anot jų, pirmieji 7 kilometrai yra viršutinės žemės plutos dalies granito sluoksniai, vėliau prasideda bazalto sluoksnis. Tada buvo visuotinai priimta dviejų sluoksnių žemės plutos struktūros idėja. Tačiau, kaip vėliau paaiškėjo, ir fizikai, ir geofizikai klydo. Gręžimo vieta buvo pasirinkta šiauriniame Kolos pusiasalio gale prie Vilgiskoddeoayvinjärvi ežero. Suomiškai tai reiškia „Po Vilko kalnu“, nors toje vietoje nėra nei kalnų, nei vilkų. Šulinys, kurio projektinis gylis buvo 15 kilometrų, pradėtas gręžti 1970 metų gegužę.
Nuviliantys švedai
Devintojo dešimtmečio pabaigoje Švedijoje ieškant gamtinių dujų buvo išgręžtas nebiologinės kilmės gręžinys iki 6,8 km gylio. Geologai nusprendė patikrinti hipotezę, kad nafta ir dujos susidaro ne iš negyvų augalų, kaip mano dauguma mokslininkų, o per mantijos skysčius – karštus dujų ir skysčių mišinius. Angliavandenilių prisotinti skysčiai iš mantijos prasiskverbia į žemės plutą ir kaupiasi dideli kiekiai... Tais metais idėja apie angliavandenilių kilmę ne iš nuosėdų sluoksnių organinių medžiagų, o per giliuosius skysčius buvo naujovė, daugelis norėjo tai išbandyti. Iš šios idėjos išplaukia, kad angliavandenilių atsargose gali būti ne tik nuosėdinių, bet ir vulkaninių bei metamorfinių uolienų. Štai kodėl Švedija, didžiąja dalimi esantis ant senovinio krištolinio skydo, ėmėsi atlikti eksperimentą.
Gręžimui buvo pasirinktas 52 km skersmens krateris Silian Ring. Geofiziniais duomenimis, 500-600 metrų gylyje buvo rasta kalcinuotų granitų – galimas požeminio angliavandenilių rezervuaro sandariklis. Gravitacijos pagreičio matavimai pagal pokytį, pagal kurį galima spręsti apie gelmėse glūdinčių uolienų sudėtį ir tankį, parodė, kad 5 km gylyje yra labai poringų uolienų – galimo naftos ir dujų rezervuaro. Gręžimo rezultatai nuvylė mokslininkus ir investuotojus, kurie į šį darbą investavo 60 mln. Pereituose sluoksniuose nebuvo komercinių angliavandenilių atsargų, buvo tik aiškiai biologinės kilmės naftos ir dujų apraiškos iš senovės bitumo. Bet kokiu atveju niekas nesugebėjo įrodyti priešingos informacijos.
Įrankis nusikalstamam pasauliui
Kolos šulinio SG-3 gręžimui nereikėjo sukurti iš esmės naujų prietaisų ir milžiniškų mašinų. Pradėjome dirbti su tuo, ką jau turėjome: Uralmash 4E agregatu, kurio keliamoji galia 200 tonų, ir lengvojo lydinio vamzdžiais. Tuo metu tikrai reikėjo nestandartinių technologinių sprendimų. Iš tiesų, kietose kristalinėse uolienose iki tokio didelio gylio niekas negręžė, o kas ten bus, jie įsivaizdavo tik bendrais bruožais. Tačiau patyrę gręžėjai suprato, kad nesvarbu, koks būtų išsamus projektas, tikras gręžinys bus daug sudėtingesnis. Po penkerių metų, kai SG-3 šulinio gylis viršijo 7 kilometrus, buvo sumontuotas naujas Uralmash 15 000 gręžimo įrenginys – vienas moderniausių tuo metu. Galingas, patikimas, su automatiniu paleidimo mechanizmu, jis galėtų atlaikyti iki 15 km ilgio vamzdžių virtinę. Gręžimo įrenginys virto visiškai uždengtu 68 m aukščio statiniu, atspariu Arktyje siaučiantiems stipriems vėjams. Netoliese išaugo mini gamykla, mokslinės laboratorijos ir pagrindinė saugykla.
Gręžiant į nedidelį gylį, ant paviršiaus sumontuotas variklis, kuris sukasi vamzdžio eilutę su grąžtu gale. Grąžtas yra geležinis cilindras su deimantiniais arba kietojo lydinio dantimis - šiek tiek. Ši karūna įkanda į uolas ir išpjauna iš jų ploną stulpelį – šerdį. Norint atvėsinti įrankį ir pašalinti iš šulinio smulkias šiukšles, į jį pumpuojamas gręžimo purvas – skystas molis, kuris visą laiką cirkuliuoja išilgai šulinio, kaip kraujas induose. Po kurio laiko vamzdžiai pakeliami į paviršių, atlaisvinami nuo šerdies, pakeičiamas vainikas ir kolona vėl nuleidžiama į apatinę angą. Taip veikia įprastas gręžimas.
O jei statinės ilgis yra 10-12 kilometrų, o skersmuo 215 milimetrų? Vamzdžių virvelė tampa ploniausiu siūlu, kuris nuleidžiamas į šulinį. Kaip tai valdyti? Kaip pamatyti, kas vyksta veide? Todėl ant Kolos šulinio, gręžimo stygos apačioje, buvo sumontuotos miniatiūrinės turbinos, jos buvo pradėtos gręžti slėgiu vamzdžiais pumpuojamą dumblą. Turbinos suko karbidinį antgalį ir šerdį. Visa technologija buvo gerai išvystyta, operatorius valdymo pulte matė antgalio sukimąsi, žinojo jo greitį ir galėjo valdyti procesą.
Kas 8-10 metrų tekdavo pakelti kelių kilometrų vamzdžių stygas. Nusileidimas ir pakilimas iš viso užtruko 18 valandų.
Deimantinės svajonės apie Volgos regioną
Kai įeina Nižnij Novgorodo sritis buvo rasta mažų deimantų, tai geologus suglumino. Žinoma, tai buvo lengviausia manyti brangakmeniai iš kažkur šiaurės atnešė ledyną ar upės vandenį. Bet ką daryti, jei vietiniai viduriai slepia kimberlito vamzdį – deimantų rezervuarą? Šią hipotezę nuspręsta patikrinti devintojo dešimtmečio pabaigoje, kai mokslinio gręžimo programa Rusijoje įgavo pagreitį. Gręžimo vieta buvo pasirinkta šiaurėje Nižnij Novgorodas, reljefe puikiai išsiskiriančios milžiniškos žiedinės struktūros centre. Vieni tai laikė meteorito krateriu, kiti – sprogimo vamzdžiu ar ugnikalnio anga. Gręžimas buvo sustabdytas, kai Vorotilovskajos šulinys pasiekė 5374 m gylį, iš kurio daugiau nei kilometras nukrito ant kristalinių rūsio uolienų. Kimberlitų ten nerasta, tačiau teisybės dėlei reikia pasakyti, kad ginčas dėl šio statinio kilmės taip pat nebuvo baigtas. Iš gelmių gauti faktai vienodai tiko abiejų hipotezių šalininkams, galiausiai kiekvienas liko neįtikintas. O šulinys buvo paverstas giliąja geolaboratorija, kuri veikia iki šiol.
Skaičiaus „7“ klastingumas
7 kilometrai – mirtinos Kolos supergilio ženklas. Už jos prasidėjo netikrumas, daugybė avarijų ir nuolatinė kova su akmenimis. Statinės nepavyko laikyti vertikaliai. Kai pirmą kartą nuvažiavome 12 km, šulinys nuo vertikalės nukrypo 21°. Nors gręžėjai jau buvo išmokę dirbti su neįtikėtinu gręžinio išlinkimu, toliau eiti buvo neįmanoma. Šulinys turėjo būti gręžiamas nuo 7 km žymos. Norint gauti vertikalią skylę kietose uolienose, reikia labai kieto gręžimo stygos dugno, kad jis kaip aliejus patektų į žarnas. Tačiau iškyla kita problema – šulinys pamažu plečiasi, gręžtuvas jame kabo, kaip stiklinėje, gręžinio sienelės pradeda griūti ir gali nuspausti įrankį. Šios problemos sprendimas pasirodė originalus – buvo pritaikyta švytuoklės technologija. Gręžtuvas buvo dirbtinai siūbuotas šulinyje ir slopino stiprią vibraciją. Dėl šios priežasties bagažinė pasirodė vertikali.
Dažniausias bet kokio įrenginio nelaimingas atsitikimas yra vamzdžio stygos nutrūkimas. Paprastai jie bando užgrobti vamzdžius, bet jei taip nutinka didelis gylis, tada problema tampa mirtina. Nenaudinga ieškoti įrankio 10 kilometrų gręžinyje, toks gręžinys buvo užmestas ir pradėtas naujas, šiek tiek aukščiau. Vamzdis lūžo ir prarado SG-3 daug kartų. Dėl to apatinėje jo dalyje šulinys atrodo taip šaknų sistema milžiniškas augalas. Šulinio išsišakojimas nuliūdino gręžėjus, tačiau pasirodė esąs laimė geologams, kurie netikėtai gavo erdvinį vaizdą apie įspūdingą senovės Archean uolienų segmentą, susiformavusį daugiau nei prieš 2,5 mlrd.
1990 metų birželį SG-3 pasiekė 12 262 m gylį.Šulinį pradėta ruošti gręžti iki 14 km, tada vėl įvyko avarija – 8550 m aukštyje nutrūko vamzdžio styga. Reikalingas darbų tęsimas ilgas pasiruošimas, įrangos atnaujinimas ir naujos išlaidos. 1994 metais Kola Superdeep gręžimas buvo sustabdytas. Po 3 metų ji pateko į Gineso rekordų knygą ir vis dar išlieka nepralenkiama. Dabar šulinys yra giliųjų žarnų tyrimo laboratorija.
Slapti viduriai
SG-3 nuo pat pradžių buvo įslaptintas objektas. Kalta pasienio zona, strateginiai telkiniai rajone, mokslinis prioritetas. Pirmasis užsienietis, apsilankęs gręžimo vietoje, buvo vienas iš Čekoslovakijos mokslų akademijos vadovų. Vėliau, 1975 m., geologijos ministro Aleksandro Sidorenkos pasirašytas straipsnis apie Kolos supergilį buvo paskelbtas Pravdoje. Mokslinės publikacijos informacijos apie Kolos šulinį vis dar nebuvo, tačiau dalis informacijos nutekėjo į užsienį. Pasak gandų, pasaulis pradėjo mokytis daugiau – giliausias gręžinys gręžiamas SSRS.
Greičiausiai iki pat „perestroikos“ virš šulinio būtų kabėjęs paslapties šydas, jei 1984 metais Maskvoje nebūtų įvykęs Pasaulinis geologų kongresas. Į tokį didelį mokslo pasaulis renginiui buvo kruopščiai ruošiamasi, net pastatytas naujas pastatas Geologijos ministerijai – laukta daug dalyvių. Tačiau užsienio kolegos pirmiausia domėjosi Kolos supergiliu! Amerikiečiai visiškai netikėjo, kad mes tai turime. Šulinio gylis tuo metu siekė 12 066 metrus. Slėpti objekto nebebuvo prasmės. Maskvoje kongreso dalyvių laukė Rusijos geologijos pasiekimų paroda, vienas iš stendų buvo skirtas SG-3 šuliniui. Ekspertai visame pasaulyje suglumę žiūrėjo į įprastą gręžimo galvutę su susidėvėjusiais karbido dantimis. Ir tuo jie gręžia giliausią gręžinį pasaulyje? Neįtikėtina! Į Zapolyarny gyvenvietę išvyko gausi geologų ir žurnalistų delegacija. Lankytojams buvo parodytas veikiantis įrenginys, pašalintos ir atjungtos 33 metrų vamzdžio atkarpos. Aplinkui buvo krūvos lygiai tų pačių grąžtų galvučių, kaip ir ant stovo Maskvoje.
Mokslų akademijos delegaciją priėmė žinomas geologas, akademikas Vladimiras Belousovas. Spaudos konferencijos metu jam buvo užduotas auditorijos klausimas:
– Kas svarbiausia parodyta Kola gerai?
- Ponai! Svarbiausia, kad tai parodė, kad mes nieko nežinome apie žemyninę plutą, – sąžiningai atsakė mokslininkas.
Gilus netikėtumas
Žinoma, jie kai ką žinojo apie žemynų žemės plutą. Fakto, kad žemynai sudaryti iš labai senų uolienų, kurių amžius svyruoja nuo 1,5 iki 3 milijardų metų, nepaneigė net Kolos šulinys. Tačiau geologinis pjūvis, sudarytas remiantis SG-3 šerdimi, pasirodė esąs priešingai nei kad mokslininkai anksčiau įsivaizdavo. Pirmuosius 7 kilometrus sudarė vulkaninės ir nuosėdinės uolienos: tufai, bazaltai, brekčiai, smiltainiai, dolomitai. Giliau buvo vadinama Konrado atkarpa, po kurios uolienose smarkiai padidėjo seisminių bangų greitis, o tai buvo interpretuojama kaip riba tarp granitų ir bazaltų. Ši atkarpa pravažiuota jau seniai, tačiau žemutinio žemės plutos sluoksnio bazaltai niekur nepasirodė. Priešingai, prasidėjo granitai ir gneisai.
Kolos pjūvis šulinys paneigė dviejų sluoksnių žemės plutos modelį ir parodė, kad seisminiai pjūviai žarnose nėra skirtingos sudėties uolienų sluoksnių ribos. Atvirkščiai, jie rodo akmens savybių pasikeitimą gyliu. Esant aukštam slėgiui ir temperatūrai, uolienų savybės, matyt, gali smarkiai pasikeisti, todėl granitai savo fizinėmis savybėmis tampa panašūs į bazaltus ir atvirkščiai. Tačiau iš 12 kilometrų gylio į paviršių iškeltas „bazaltas“ iškart tapo granitu, nors pakeliui patyrė stiprų „kesono ligos“ priepuolį – šerdis sutrupėjo ir subyrėjo į plokščias apnašas. Kuo toliau šulinys, tuo mažiau kokybiškų mėginių pateko į mokslininkų rankas.
Gylis turėjo daug netikėtumų. Anksčiau buvo natūralu manyti, kad didėjant atstumui nuo žemės paviršiaus, didėjant slėgiui, uolienos tampa monolitiškesnės, su nedideliu įtrūkimų ir porų skaičiumi. SG-3 įtikino mokslininkus kitaip. Pradedant nuo 9 kilometrų, sluoksniai pasirodė labai akyti ir tiesiogine prasme buvo užkimšti įtrūkimų, kuriais cirkuliavo vandeniniai tirpalai. Vėliau šį faktą patvirtino ir kiti itin gilūs gręžiniai žemynuose. Paaiškėjo, kad gylyje buvo daug karščiau nei tikėtasi: net 80 °! Ties 7 km žyma dugno temperatūra buvo 120 ° С, 12 km jau pasiekė 230 ° С. Kolos šulinio pavyzdžiuose mokslininkai atrado aukso mineralizaciją. Brangiojo metalo inkliuzai buvo rasti senovės uolienose 9,5-10,5 km gylyje. Tačiau aukso koncentracija buvo per maža, kad būtų galima deklaruoti telkinį – vidutiniškai 37,7 mg vienai tonai uolienų, bet pakankamai, kad būtų galima tikėtis kitose panašiose vietose.
Gimtosios planetos šiluma
Aukšta temperatūra, su kuria susidūrė gręžėjai po žeme, paskatino mokslininkus naudoti šį beveik neišsenkamą energijos šaltinį. Pavyzdžiui, jaunuose kalnuose (tokiuose kaip Kaukazas, Alpės, Pamyras) 4 kilometrų gylyje podirvio temperatūra sieks 200 °C. Ši natūrali baterija gali būti sukurta taip, kad ji veiktų jums. Būtina išgręžti du gilius gręžinius vienas šalia kito ir sujungti juos horizontaliais dreifais. Tada į vieną šulinį pumpuokite vandenį, o iš kito ištraukite karštus garus, kurie bus naudojami miestui šildyti ar gauti kitos rūšies energijos. Koroziją sukeliančios dujos ir skysčiai, dažni seismiškai aktyviuose regionuose, gali kelti rimtų problemų tokioms įmonėms. 1988 metais amerikiečiai turėjo baigti gręžti Meksikos įlankos šelfą prie Alabamos krantų, pasiekusį 7399 m gylį.To priežastis – 232°C pasiekusi podirvio temperatūra, labai aukštas slėgis ir rūgšties emisija. dujų. Tose vietose, kur yra karšto požeminio vandens telkinių, galite juos išgauti tiesiai iš šulinių iš gana gilių horizontų. Tokie projektai tinka Kaukazo, Pamyro, Tolimųjų Rytų... Tačiau didelė darbų kaina riboja kasybos gylį iki keturių kilometrų.
Rusų taku
Kolos šulinio demonstravimas 1984 m. padarė didelį įspūdį pasaulio bendruomenei. Daugelis šalių pradėjo rengti mokslinius gręžimo projektus žemynuose. Tokia programa buvo patvirtinta ir Vokietijoje devintojo dešimtmečio pabaigoje. Itin gilus gręžinys KTB Hauptborung buvo gręžiamas 1990–1994 m., pagal planą turėjo pasiekti 12 km gylį, tačiau dėl nenuspėjamo aukšta temperatūra pavyko pasiekti tik 9,1 km žymą. Dėl gręžimo ir mokslinio darbo duomenų atvirumo, geros technologijos ir dokumentacijos KTV itin gilus gręžinys išlieka vienas žinomiausių pasaulyje.
Šio gręžinio gręžimo vieta buvo pasirinkta Bavarijos pietryčiuose, ant senovinės kalnų grandinės liekanų, kurių amžius vertinamas 300 milijonų metų. Geologai manė, kad kažkur čia yra dviejų plokščių, kurios kadaise buvo vandenyno pakrantės, susijungimo zona. Mokslininkų teigimu, laikui bėgant viršutinė dalis kalnai nusidėvėjo, atidengdami senovės vandenyno plutos liekanas. Dar giliau, dešimt kilometrų nuo paviršiaus, geofizikai aptiko didelį kūną su neįprastai dideliu elektros laidumu. Jie taip pat tikėjosi šulinio pagalba išsiaiškinti jo prigimtį. Tačiau pagrindinis iššūkis buvo pasiekti 10 km gylį, siekiant įgyti itin gilaus gręžimo patirties. Ištyrę Kola SG-3 medžiagas, vokiečių gręžėjai nusprendė pirmiausia išgręžti 4 km gylio bandomąjį gręžinį, kad susidarytų tikslesnį supratimą apie darbo sąlygas podirvyje, išbandytų techniką ir paimtų šerdį. Pasibaigus bandomiesiems darbams, teko pakeisti didžiąją dalį gręžimo ir mokslinės įrangos, ką nors sukurti iš naujo.
Pagrindinis – itin gilus – šulinys KTV Hauptborung buvo nutiestas vos už dviejų šimtų metrų nuo pirmojo. Darbams buvo pastatytas 83 metrų bokštas ir sukurtas tuo metu galingiausias 800 tonų keliamosios galios gręžimo įrenginys. Daugelis gręžimo operacijų buvo automatizuotos, visų pirma vamzdžių stygos nuleidimo ir atkūrimo mechanizmas. Savaime valdoma vertikalaus gręžimo sistema leido padaryti beveik vertikalią skylę. Teoriškai su tokia įranga buvo galima gręžti iki 12 kilometrų gylio. Tačiau realybė, kaip visada, pasirodė sudėtingesnė, o mokslininkų planai neišsipildė.
Problemos prie KTV šulinio prasidėjo po 7 km gylio, pakartodamos didžiąją dalį Kola Superdeep likimo. Iš pradžių manoma, kad dėl aukštos temperatūros sugedo vertikali gręžimo sistema ir skylė nuėjo įstrižai. Darbo pabaigoje dugnas nuo vertikalės nukrypo 300 m. Tada prasidėjo sudėtingesnės avarijos - grąžto stygos nutrūkimas. Kaip ir Koloje, reikėjo gręžti naujas velenas. Tam tikrų sunkumų sukėlė gręžinio susiaurėjimas - viršuje jo skersmuo buvo 71 cm, apačioje - 16,5 cm Begalės avarijų ir aukšta temperatūra apačioje -270 ° C privertė gręžėjus nustoti dirbti netoli nuo šulinio. branginamas tikslas.
Taip teigti negalima mokslinių rezultatų KTV Hauptborung nustebino mokslininkus. Gylyje daugiausia nusėdo amfibolitai ir gneisai – senovės metamorfinės uolienos. Vandenyno konvergencijos zona ir okeaninės plutos liekanos niekur nerasta. Galbūt jie yra kitoje vietoje, čia yra nedidelis kristalinis masyvas, pakeltas į 10 km aukštį. Kilometras nuo paviršiaus buvo aptiktas grafito telkinys.
1996 m. Vokietijos biudžetui 338 milijonus dolerių kainavęs KTV šulinys buvo globotas Potsdamo mokslinio geologijos centro, jis buvo paverstas stebėjimo laboratorija. gilūs viduriai ir turizmo objektas.
Kodėl mėnulis ne iš ketaus?
„Nes mėnuliui ketaus neužtektų“ – tikriausiai taip savo šalininkams galėtų atsakyti hipotezės, pagal kurią Mėnulis atitrūko nuo Žemės, priešininkai. Tačiau ši hipotezė kilo ne nuo nulio, o mokslininkai svarsto kelias Žemės sritis, iš kurių galėtų būti išmušta Mėnulio dydžio planetos gabalėlis. Kolos šulinys pasiūlė savo versiją. Aštuntajame dešimtmetyje sovietų stotys į Žemę atgabeno kelis šimtus gramų mėnulio dirvožemio. Medžiagą tarpusavyje pasidalijo pirmaujantys šalies mokslo centrai, kad galėtų atlikti nepriklausomą analizę. Kolos mokslo centras taip pat gavo nedidelį pavyzdį. Į smalsumą pažiūrėti atvyko mokslininkai iš viso regiono, tarp kurių buvo ir šulinio, kuris vėliau tapo giliausiu pasaulyje, darbuotojai. Ar tai pokštas? Palieskite nežemiškas dulkes, pažiūrėkite į jas pro mikroskopą. Vėliau ekspertai ištyrė mėnulio dirvožemį ir išleido monografiją šia tema. Iki to laiko Zapolyarnoe šulinys buvo pasiekęs neblogą gylį, buvo išsamiai aprašytos iš šachtos iškeltos uolos. Ir ką? Mėnulio grunto pavyzdžiai, į kuriuos gręžėjai kažkada žiūrėjo su baime, iš jų šulinio iš 3 km gylio pasirodė vienas prieš vieną diabazės. Iš karto kilo hipotezė, kad Mėnulis neatsiskyrė kitaip, kaip nuo Kolos pusiasalio maždaug prieš 1,5 milijardo metų – tai yra diabazių amžius. Nors netyčia kilo klausimas - kokio dydžio tada buvo šis pusiasalis? ..
Gręžti ar negręžti?
Kolos šulinio rekordas vis dar nepralenkiamas, nors į Žemės gelmes turbūt galima nukeliauti 14 ar net 15 km. Tačiau mažai tikėtina, kad tokios vienintelės pastangos suteiks iš esmės naujų žinių apie žemės plutą, o gręžimas labai giliai yra labai brangus verslas. Laikai, kai su jo pagalba buvo tikrinamos įvairios hipotezės, jau praeityje. Grynai moksliniais tikslais gilesni nei 6-7 km gręžiniai beveik nustojo gręžti. Pavyzdžiui, Rusijoje yra tik du tokio pobūdžio objektai - Uralo SG-4 ir En-Yakhinskaya šulinys Vakarų Sibire. Jie vadovaujami valstybės įmonė Nedra mokslo ir gamybos centras, esantis Jaroslavlyje. Pasaulyje išgręžta tiek daug itin gilių ir gilių gręžinių, kad mokslininkai nespėja išanalizuoti informacijos. Pastaraisiais metais geologai siekia ištirti ir apibendrinti faktus, gautus iš didelių gelmių. Išmokę gręžti iki didelių gylių, žmonės dabar nori geriau įvaldyti jiems prieinamą horizontą, sutelkti jėgas praktines užduotis tai dabar bus naudinga. Taigi Rusijoje, baigę mokslinio gręžimo programą, išgręžę visus 12 suplanuotų itin gilių gręžinių, dabar dirbama prie visos valstybės sistemos, kurioje geofiziniai duomenys, gauti „nuskaitant“ podirvį seisminėmis bangomis, bus susieti su informacija. gaunamas itin giliai gręžiant. Be gręžinių geofizikų pastatyti žemės plutos ruožai tėra modeliai. Kad šiose diagramose būtų rodomos konkrečios uolienos, reikalingi gręžimo duomenys. Tada geofizikai, kurių darbas yra daug pigesnis nei gręžimas ir apima didelį plotą, galės daug tiksliau prognozuoti naudingųjų iškasenų telkinius.
Jungtinėse Valstijose jie ir toliau dalyvauja giluminio vandenyno dugno gręžimo programoje ir vykdo keletą įdomių projektų ugnikalnio ir tektoninis aktyvumasžemės pluta. Pavyzdžiui, Havajų salose mokslininkai tikėjosi ištirti ugnikalnio požeminę gyvybę ir priartėti prie mantijos liežuvio – plunksnos, nuo kurios, kaip manoma, atsirado šios salos. Mauna Kėjos ugnikalnio papėdėje esantį gręžinį planuota išgręžti iki 4,5 km gylio, tačiau dėl ekstremalių temperatūrų pavyko įvaldyti tik 3 km. Kitas projektas yra „San Andreas Fault Deep Observatory“. Šulinio gręžimas per šį didžiausią Šiaurės Amerikos žemyno gedimą buvo pradėtas 2004 m. birželį ir įveikė 2 iš 3 kilometrų. Giluminėje laboratorijoje jie ketina ištirti žemės drebėjimų kilmę, kuri galbūt leis geriau suprasti šių stichinių nelaimių pobūdį ir pateikti prognozes.
Nepaisant to, kad šiuolaikinės itin gilaus gręžimo programos nebėra tokios ambicingos kaip anksčiau, jos akivaizdžiai laukia puikios ateities. Ne už kalnų diena, kai ateis didelių gelmių eilė – ten jie ieškos ir atras naujų naudingųjų iškasenų telkinių. Jau dabar naftos ir dujų gavyba Jungtinėse Valstijose iš 6-7 km gylio tampa kaip įprasta... Ateityje Rusija taip pat turės siurbti angliavandenilių žaliavas iš tokio lygio. Kaip rodo Tiumenės supergilus gręžinys, 7 kilometrai nuo paviršiaus yra nuosėdų sluoksniai, žadantys dujų telkinius.
Ne veltui ultragilus gręžimas lyginamas su kosmoso tyrinėjimu. Tokios programos pasauliniu mastu sugeria viską, kas yra geriausia Šis momentasžmoniją, paskatinti daugelio pramonės šakų, technologijų vystymąsi ir galiausiai paruošti dirvą naujam mokslo proveržiui.
Velniškos machinacijos
Kartą Kola Superdeep buvo pasaulinio skandalo centre. Vieną gražų 1989 m. rytą šulinio direktorius Davidas Gubermanas sulaukė skambučio Vyriausiasis redaktorius regioninis laikraštis, regioninio komiteto sekretorius ir daugelis kitų skirtingi žmonės... Visi norėjo sužinoti apie velnią, kurį gręžėjai tariamai iškėlė iš gelmių, kaip skelbia kai kurie laikraščiai ir radijo stotys visame pasaulyje. Režisierius apstulbo, ir – nuo ko! „Mokslininkai atrado pragarą“, „Šėtonas pabėgo iš pragaro“, – rašoma antraštėse. Kaip rašoma spaudoje, labai toli Sibire, o gal ir Aliaskoje ar net Kolos pusiasalyje dirbantys geologai (tarp žurnalistų nebuvo sutarimo) gręžė 14,4 km gylyje, kai staiga grąžtas pradėjo kabėti laisvai. iš vienos pusės į kitą. Taigi apačioje didelė skylė, manė mokslininkai, matyt, planetos centras tuščias. Į gelmes nuleisti jutikliai rodė 2000 °C temperatūrą, o itin jautrūs mikrofonai skambėjo... milijonų kenčiančių sielų riksmai. Dėl to gręžimas buvo sustabdytas, baiminantis į paviršių išleisti pragariškas jėgas. Žinoma, sovietų mokslininkai paneigė šią žurnalistinę „antis“, tačiau tos senos istorijos aidai ilgai klaidžiojo iš laikraščio į laikraštį, virsdami savotišku folkloru. Po kelerių metų, kai istorijos apie pragarą jau buvo pamirštos, Kola Superdeep darbuotojai su paskaitomis lankėsi Australijoje. Jie buvo pakviesti į priėmimą su Viktorijos gubernatoriumi, flirtuojančia ponia, kuri pasitiko Rusijos delegaciją su klausimu: „Ir ko, po velnių, tu iš ten išėjai?
Giliausi šuliniai pasaulyje
1. Aralsor SG-1, Kaspijos žemuma, 1962-1971, gylis - 6,8 km. Naftos ir dujų paieška.
2. Biikzhal SG-2, Kaspijos žemuma, 1962-1971, gylis - 6,2 km. Naftos ir dujų paieška.
3. Kola SG-3, 1970-1994, gylis - 12 262 m Projektinis gylis - 15 km.
4. Saatlinskaja, Azerbaidžanas, 1977-1990, gylis - 8 324 m Projektinis gylis - 11 km.
5. Kolvinskaja, Archangelsko sritis, 1961 m., gylis - 7 057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistanas, 1984, gylis -
3 km. Projektinis gylis yra 7 km. Ieškoti aukso.
7. Timan-Pechora SG-5, Rusijos šiaurės rytai, 1984-1993, gylis - 6 904 m, projektinis gylis - 7 km.
8. Tiumenės SG-6, Vakarų Sibiras, 1987-1996, gylis - 7 502 m. Projektinis gylis - 8 km. Naftos ir dujų paieška.
9. Novo-Elkhovskaja, Tatarstanas, 1988 m., gylis - 5 881 m.
10. Vorotilovskajos šulinys, Volgos sritis, 1989-1992, gylis - 5 374 m Deimantų paieška, Pučežo-Katunskajos astroblemos tyrimas.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukraina, 1984-1993, gylis - 5 382 m Projektinis gylis - 12 km. Ieškokite geležies turinčių kvarcitų.
Uralas SG-4, Vidurio Uralas. Paguldytas 1985 m. Projektinis gylis - 15 000 m Dabartinis gylis - 6 100 m Vario rūdų paieška, Uralo sandaros tyrimas. En-Yakhtinskaya SG-7, Vakarų Sibiras. Projektinis gylis - 7 500 m Dabartinis gylis - 6 900 m Naftos ir dujų paieška.
Naftos ir dujų gręžiniai
70-ųjų pradžia
Universitetas, JAV, gylis - 8686 m.
Bayden Unit, JAV, gylis - 9 159 m.
Bertha-Rogers, JAV, gylis - 9 583 m.
80-ieji
Zisterdorfas, Austrija, gylis 8 553 m.
Silian Ring, Švedija, gylis - 6,8 km.
Bighorn, JAV, Vajomingas, gylis - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Vokietija, 1990-1994, gylis -
9 100 m Projektinis gylis - 10 km. Mokslinis gręžimas.
Prie gyvenimo ribos
Gyvybės ribose Ekstremofilinės bakterijos, rastos uolienose, iškilusiose iš kelių kilometrų gylio DOKUMENTAI Vienas nuostabiausių atradimų, kuriuos mokslininkai padarė gręždami, yra gyvybės egzistavimas giliai po žeme. Ir nors šiai gyvybei atstovauja tik bakterijos, jos ribos tęsiasi iki neįtikėtinų gelmių. Bakterijos yra visur. Jie įvaldė požemį, atrodytų, visiškai netinkamą egzistavimui. Didžiulis spaudimas, aukšta temperatūra, deguonies ir gyvenamojo ploto trūkumas – niekas negalėjo tapti kliūtimi gyvybei plisti. Kai kuriais skaičiavimais, po žeme gyvenančių mikroorganizmų masė gali viršyti visų mūsų planetos paviršiuje gyvenančių gyvų būtybių masę.
XX amžiaus pradžioje amerikiečių mokslininkas Edsonas Bustinas iš kelių šimtų metrų gylio iš naftos nešančio horizonto atrado vandenyje esančias bakterijas. Ten gyvenusiems mikroorganizmams nereikėjo deguonies ir saulės šviesos, jie valgė organiniai junginiai Alyva. Bastinas teigė, kad šios bakterijos gyveno atskirai nuo paviršiaus 300 milijonų metų – nuo tada, kai susiformavo naftos telkinys. Tačiau jo drąsi hipotezė liko nepareikšta, jie tiesiog netikėjo ja. Tada buvo manoma, kad gyvybė yra tik plona plėvelė planetos paviršiuje.
Domėjimasis giliomis gyvybės formomis gali būti gana praktiškas. Devintajame dešimtmetyje JAV Energetikos departamentas ieškojo saugių radioaktyviųjų atliekų šalinimo būdų. Šiems tikslams turėjo būti naudojamos kasyklos neįveikiamose uolienose, kur gyvena radionuklidais mintančios bakterijos. 1987 metais Pietų Karolinoje buvo pradėti giliai gręžti keli gręžiniai. Iš pusės kilometro gylio mokslininkai paėmė mėginius, laikydamiesi visų įmanomų atsargumo priemonių, kad nuo Žemės paviršiaus nepatektų bakterijų ir oro. Kelios nepriklausomos laboratorijos tyrė mėginius, jų rezultatai buvo teigiami: vadinamosios anaerobinės bakterijos gyveno giliuose sluoksniuose, kuriems nereikėjo deguonies.
Bakterijos taip pat buvo aptiktos aukso kasyklos uolienose Pietų Afrikoje 2,8 km gylyje, kur temperatūra siekė 60 °C. Jie taip pat gyvena giliai po vandenynais aukštesnėje nei 100 ° temperatūroje. Kaip parodė Kolos supergilus šulinys, mikroorganizmams yra sąlygos gyventi net daugiau nei 12 km gylyje, nes uolos pasirodė gana porėtos, prisotintos vandeniniais tirpalais, o ten, kur yra vandens, gyvybė įmanoma.
Mikrobiologai taip pat aptiko bakterijų kolonijų itin giliame gręžinyje, kuris atvėrė Siliano žiedo kraterį Švedijoje. Įdomu, kad senovės granituose gyveno mikroorganizmai. Nors jos buvo labai tankios, aukšto slėgio uolienose jos cirkuliavo per mikroporų ir įtrūkimų sistemą. Požeminis vanduo... 5,5-6,7 km gylyje esantis uolienų sluoksnis tapo tikra sensacija. Jis buvo prisotintas aliejaus su magnetito kristalais pasta. Vienas iš galimi paaiškinimaišį fenomeną davė amerikiečių geologas Thomas Goldas, knygos „The Deep Hot Biosphere“ autorius. Auksas teigė, kad magnetito ir aliejaus pasta yra ne kas kita, kaip bakterijų, maitinančių metanu iš mantijos, atliekos.
Tyrimai rodo, kad bakterijos patenkintos tikrai spartietiškomis sąlygomis. Jų ištvermės ribos tebėra paslaptis, tačiau panašu, kad apatinę bakterijų buveinės ribą vis tiek nustato vidaus temperatūra. Jie gali daugintis 110 ° C temperatūroje ir atlaikyti 140 ° C temperatūrą, nors ir trumpą laiką. Jei darysime prielaidą, kad temperatūra žemynuose su kiekvienu kilometru pakyla 20–25 °, tai gyvų bendruomenių galima rasti iki 4 km gylio. Po vandenyno dugnu temperatūra nekyla taip greitai, ir apatinė eilutė gyvybė gali gulėti 7 km gylyje.
Tai reiškia, kad gyvybė turi didžiulę saugumo ribą. Vadinasi, Žemės biosfera negali būti visiškai sunaikinta net ir labiausiai rimti kataklizmai ir tikriausiai planetose, kuriose nėra atmosferos ir hidrosferos, mikroorganizmai gali egzistuoti gelmėse.
Kas trukdo išgręžti šulinį į Žemės centrą ir sužinoti, kas ten yra? Mes žinome daug daugiau apie erdvės struktūrą nei apie tai, kaip ji veikia. Žemė... Nors mėginta prasiskverbti gilyn į Žemę ne kartą. Pirmieji du itin gilūs gręžiniai buvo išgręžti Luizianoje Šiaurės Amerika... Projekto vadovai šulinyje įrengė 1 km skersmens gaubtinius vamzdžius su trimis galingais automatiniais apsauginiais vartais. Šalia gręžimo įrenginio buvo įrengta speciali betono gamykla, kuri avarijos atveju į korpusą padėtų greitai kietėjantį tirpalą. Iki 9 km gylio kasimas vyko kaip įprasta. Tačiau giliau jie susidūrė su didėjančiu vidiniu slėgiu, iš šulinio pradėjo išsiskirti vandenilio sulfidas. Gręžėjai juokavo, kad įsigilino į požemį. Iš 9,6 km gylio iš šulinio išsiliejo išsilydėjusi siera, tuneliai pradėjo netekti sąmonės. Saugos vartai užsidarė. O betono gamykla aprūpino specialų sprendimą o! korpuso vamzdis, o šulinys paskendo.
SSRS taip pat bandė išgręžti kelis itin gilius gręžinius, tačiau buitinius gręžėjus ištiko toks pat liūdnas likimas. Archangelsko srityje Pečoros upėje gręžiant Kumža-9 gręžinį iš 7 km gylio netikėtai smogė galingas dujų, naftos ir gręžimo purvo čiurkšlė. Tiek, kad grąžtas tiesiog „įskrido“ į neįprastai aukšto rezervuaro slėgio zoną. Vamzdžiai iš įrenginio lėkė kaip makaronai iš puodo. Iš karto trenkė 150 metrų aukščio deglas. Deglą jie bandė užgesinti tankais – nesėkmingai. Fontanas tarsi dūzgė reaktyvinis variklis... Dėl to jį užgesinti pavyko tik pasitelkus po žeme branduoliniai sprogimai... Tam buvo išgręžtas nukrypęs gręžinys link avarinio gręžinio. Kartu buvo atgabenta branduolinė mina ir susprogdinta 1,5 km gylyje. Susidarė požeminė kamera ir šoninė slėgio zona uždarė gręžinį.
Giliausias 12,3 km gylio gręžinys SGS-3 buvo išgręžtas Kolos pusiasalyje netoli Nikelio kaimo. Darbus atliko specialus geofizikos institutas su iš viso dirbo 5000 žmonių, o pačioje kasykloje sovietiniais metais dirbo 520 žmonių. Buvo nustatytas skaičiuojamas 30 km gręžimo gylis. Gręžimas iki 7 km vyko įprastai. Staigmenos prasidėjo 7,5 km gylyje, temperatūra, kurioje grąžtas tiesiogiai kontaktavo su bazaltu, pakilo iki 100 ° C, o į paviršių iškeltų mėginių tankis sumažėjo 20%. Geochemikai uolienoje atrado įvairių dujų – vandenilio ir helio, o biologai – nežinomų bakterijų. Šios bakterijos, ištrauktos į deguonies atmosferą, mirė, todėl buvo vadinamos aerofobinėmis (bijo oro). Staiga grąžtas stipriai užstrigo, tada jie pradėjo varyti antrą veleną. 8 km gylyje temperatūra pakilo iki 120 ° C, o šerdys tapo porėtos, padaugėjo bakterijų. Įprasti plieniniai vamzdžiai pakeisti į! naujieji, pagaminti iš itin tvirto plieno, buvo pagaminti iš molibdeno, deimantų grūdeliai pakeisti dirbtinės medžiagos alkūne, kuri pranoko deimantą ugniai atsparumu, stiprumu ir kietumu. Galiausiai gręžinys pasiekė 12 240 m gylį, grąžtas vėl užstrigo ir mašina nutilo.
Šiek tiek apie gręžimo įrenginio ("Uralmash-15000") charakteristikas. Gręžimo styga žemiau 2000 metrų buvo surinkta iš plaučių vamzdžiais aliuminio lydiniai(plienas būtų tiesiog suplyšęs nuo savo svorio). Kolona sveria apie 200 tonų.
Turbodrill - 46 metrų ilgio turbina, veikianti gręžimo skysčio slėgį, sukasi grąžtą (antgalį).
Šerdies imtuvas – turbogrąžto viduje esantis nuimamas vamzdis, naudojamas uolienų (šerdies) mėginiams paimti.
Buvo naudojami įprasti karbido grąžtai. Vienas grąžtas trunka maždaug 4 valandas, per tą laiką galima išgręžti 7-10 metrų. Kolonos nusileidimas ir pakilimas trunka iki 18 valandų. Šiuo atveju kolona išardoma į kelių vamzdžių dalis.
Pirmuosius 7 kilometrus sudaro vulkaninės ir nuosėdinės uolienos: tufai, bazaltai, brekčiai, smiltainiai, dolomitai. Giliau slypi vadinamoji Konrado atkarpa, po kurios uolienose smarkiai padidėja seisminių bangų greitis, kuris anksčiau buvo aiškinamas kaip riba tarp granitų ir bazaltų. Ši atkarpa ties Kolos šuliniu pravažiuota jau seniai, tačiau žemutinio žemės plutos sluoksnio bazaltai niekur neatsirado. Priešingai, prasidėjo granitai ir gneisai.
Kolos šulinio atkarpa paneigė dviejų sluoksnių žemės plutos modelį, pagal kurį po granitoidine žemynų pluta turėtų būti bazaltinė pluta, kurioje žemynai, pagal plokščių tektonikos teoriją, juda. palei planetos paviršių. Seisminės atkarpos planetos žarnose nebuvo skirtingos sudėties uolienų sluoksnių ribos. Atvirkščiai, jie rodo akmens savybių pasikeitimą gyliu. Iš 12 kilometrų gylio į paviršių iškeltas mėginys pasirodė esąs ne bazaltas, kaip tikėtasi teorijoje, o granitas.
Anksčiau buvo manoma, kad tolstant nuo žemės paviršiaus ir didėjant slėgiui, uolienos tampa monolitiškesnės, jose mažėja plyšių skaičius. Tačiau šulinys parodė priešingai - pradedant nuo 9 km, sluoksniai pasirodė labai akyti ir tiesiogine prasme prikimšti įtrūkimų, per kuriuos cirkuliavo vandeniniai tirpalai. Gylyje temperatūra pasirodė aukštesnė nei tikėtasi: + 80 ° С. Ties 7 km žyma dugno temperatūra buvo 120 ° С, o 12 km - + 230 ° С. Kolos šulinio pavyzdžiuose mokslininkai atrado aukso mineralizaciją. Brangiojo metalo inkliuzai buvo rasti senovės uolienose 9,5-10,5 km gylyje (vidutiniškai 37,7 mg aukso tonoje uolienų).
kiek mokslo atradimaiįvyko Kolos supergylyje! Žodžiu, kiekvienas metras buvo apreiškimas. Šulinys parodė, kad beveik visos mūsų ankstesnės žinios apie žemės plutos sandarą yra klaidingos. Paaiškėjo, kad Žemė visai nepanaši į sluoksniuotą pyragą. Iki 4 kilometrų viskas vyko pagal teoriją, o tada prasidėjo pasaulio pabaiga – teoretikai žadėjo, kad Baltijos skydo temperatūra išliks santykinai žema iki 20 m. bent jau 15 kilometrų. Atitinkamai, šulinį galima iškasti beveik iki 20 kilometrų, tik iki mantijos. Tačiau jau 5 kilometrus aplinkos temperatūra viršijo 70 ° C, septyniuose - virš 120, o 12 km gylyje išskrudo daugiau nei 220 ° C, o tai yra 100 ° aukštesnė, nei prognozavo teoretikai! Rezultatai verčia suabejoti žemės plutos sluoksnio sandaros teorija – mažiausiai iki 12 262 metrų.
Mokykloje mus mokė: yra jaunos uolienos, granitai, bazaltai, mantija ir šerdis. Tačiau granitai pasirodė 3 kilometrais žemesni nei tikėtasi. Bazaltų iš viso nerasta. Visas gręžimas vyko granito sluoksnyje. Tačiau visos mūsų idėjos apie mineralų kilmę ir pasiskirstymą yra susijusios su Žemės sluoksnio sandaros teorija. Gylyje, kur buvo manoma, kad organinių medžiagų nėra, rasta 14 mikroorganizmų rūšių – giluminių sluoksnių amžius viršijo 2,8 mlrd. Dar didesniame gylyje, kur nebėra nuosėdinių uolienų, metanas atsirado didžiulėmis koncentracijomis. Tai visiškai sugriovė angliavandenilių, tokių kaip nafta ir dujos, biologinės kilmės teoriją.
Visiems visai netikėtai pasitvirtino Aleksejaus Tolstojaus prognozės iš romano „Inžinieriaus Garino hiperboloidas“. Daugiau nei 9,5 kilometro gylyje jie aptiko tikrą visų rūšių fosilijų, ypač aukso, lobį - tikrą olivino sluoksnį, kurį puikiai numatė rašytojas.
Bavarijos pietryčiuose esančio Vokietijos supergilaus šulinio, nutiesto ant 300 milijonų metų senumo kalnų grandinės liekanų, problemos prasidėjo pasiekus 7 km gylį: darbo pabaigoje dugnas nukrypo nuo vertikalės 300 m gręžti naujas šachtas. Temperatūra šulinyje 270 ° C gylyje, ir tai privertė nutraukti darbus nepasiekus puoselėjamo tikslo. Didžiausiame gręžimo gylyje daugiausia gulėjo amfibolitai ir gneisai, senovės metamorfinės uolienos. Granitoidinės plutos perėjimo į gneisą zonos čia taip pat nerasta.
Jungtinėse Amerikos Valstijose tęsiasi gilus vandenyno dugno gręžimas žemės plutos vulkaninio ir tektoninio aktyvumo zonose. Pavyzdžiui, Havajų salose tyrėjai tikėjosi ištirti ugnikalnio požeminę gyvybę ir priartėti prie mantijos liežuvio – plunksnos, nuo kurios, kaip manoma, atsirado šios salos. Mauna Kėjos ugnikalnio papėdėje esantį gręžinį planuota išgręžti iki 4,5 km gylio, tačiau dėl ekstremalių temperatūrų pavyko įvaldyti tik 3 km. Kitas projektas yra „San Andreas Fault Deep Observatory“. Šulinio gręžimas per šį gedimą Šiaurės Amerikos žemyne buvo pradėtas 2004 m. birželį ir įveikė 2 iš numatytų 3 kilometrų. Jau dabar naftos ir dujų gavyba JAV iš 6-7 km gylio tapo įprasta. Labai gilus Tiumenės šulinys parodė, kad 7 kilometrai nuo paviršiaus yra uolienų sluoksnių, perspektyvių dujų telkiniams.
Vienas iš nuostabiausių atradimų, kurie buvo padaryti gręžiant, yra gyvybės egzistavimas giliai po žeme. Ir nors šiai gyvybei atstovauja tik bakterijos, jos ribos tęsiasi iki neįtikėtinų gelmių. Bakterijos yra visur. Jie įvaldė požemį, atrodytų, visiškai netinkamą egzistavimui. Didžiulis slėgis, aukšta temperatūra, deguonies ir gyvenamojo ploto trūkumas – niekas negalėjo tapti kliūtimi gyvybei plisti litosferos gelmėse. Kai kuriais skaičiavimais, po žeme gyvenančių mikroorganizmų masė gali net viršyti visų mūsų planetos paviršiuje gyvenančių gyvų būtybių masę.
XX amžiaus pradžioje amerikiečių mokslininkas Edsonas Bustinas iš kelių šimtų metrų gylio iš naftos nešančio horizonto atrado vandenyje esančias bakterijas. Ten gyvenusiems mikroorganizmams nereikėjo deguonies ir saulės šviesos, jie maitinosi organiniais naftos junginiais. Bastinas teigė, kad šios bakterijos gyveno atskirai nuo paviršiaus 300 milijonų metų – nuo tada, kai susiformavo naftos telkinys. Tačiau jo drąsi hipotezė tuomet liko neparemta – jie tiesiog ja netikėjo. Tada buvo manoma, kad gyvybė yra tik plona plėvelė planetos paviršiuje.
1980 m. JAV Energetikos departamentas ieškojo saugių radioaktyviųjų atliekų šalinimo būdų. Šiems tikslams turėjo būti naudojamos kasyklos neįveikiamose uolienose, kur gyvena radionuklidais mintančios bakterijos. 1987 metais Pietų Karolinoje buvo pradėti giliai gręžti keli gręžiniai. Mėginiai buvo imami iš pusės kilometro gylio ir toliau į gelmes, laikantis visų įmanomų atsargumo priemonių, kad nuo Žemės paviršiaus nepatektų bakterijų ir oro. Kelios nepriklausomos laboratorijos tyrė mėginius, jų rezultatai parodė, kad anaerobinės bakterijos, kurioms nereikėjo deguonies, gyveno giliuose sluoksniuose.
Bakterijos taip pat buvo aptiktos aukso kasyklos uolienose Pietų Afrikoje 2,8 km gylyje, kur temperatūra siekė 60 °C. Jie taip pat gyvena giliai po vandenynais aukštesnėje nei 100 ° temperatūroje. Kaip parodė Kolos supergilus šulinys, sąlygos mikroorganizmams apsigyventi net ir didesniame nei 12 km gylyje, nes dideliame gylyje esančios uolos pasirodė porėtos, prisotintos vandeniniais tirpalais.
Mikrobiologai taip pat aptiko bakterijų kolonijų itin giliame gręžinyje, kuris atvėrė Siliano žiedo kraterį Švedijoje. Įdomu, kad senovės granituose gyveno mikroorganizmai. Nors šios buvo labai tankios, tačiau esant aukštam slėgiui uolienose, jose per mikroporų ir plyšių sistemą cirkuliavo požeminiai, matyt, jauni vandenys. Amerikiečių geologas Thomas Goldas mano, kad magnetito-aliejaus pasta 4–5 km gylyje yra ne kas kita, kaip bakterijų, maitinančių metanu iš mantijos, atliekos.
Litosferos bakterijų ištvermės ribos stebina, tačiau panašu, kad apatinę jų buveinės ribą vis tiek nustato podirvio temperatūra. Jie gali daugintis 110 ° C temperatūroje ir atlaikyti 140 ° C temperatūrą, nors ir trumpą laiką. Po vandenyno dugnu temperatūra nekyla taip greitai, o apatinė gyvybės riba ten gali slypėti 7 km gylyje. Tai reiškia, kad Žemės biosfera negali būti visiškai sunaikinta net ir rimčiausių kataklizmų atveju, o planetose be atmosferos ir hidrosferos mikroorganizmai gali egzistuoti gelmėse.
Katrina Edwards ir jos kolegos nustatė, kad atviros kietos uolos vandenyno giliavandenių tranšėjų dugne gyvena 3–4 kartus daugiau bakterijų nei vandenyno vandens sluoksniuose. Gyvybė gali egzistuoti šaltoje, tamsioje ir uolėtoje aplinkoje, sakė Santelli: „Tačiau mes nesitikėjome, kad dideliame gylyje aptiksime tokią gausybę mikrobų. Nustebę daugybės mikroorganizmų įvairovės, mokslininkai padarė išvadą, kad visame vandenyno dugne yra gausu mikrobų. Šis atradimas patvirtina teoriją, kad bakterijos išgyvena dėl endogeninės energijos, sklindančios iš Žemės gelmių – „procesas, kuris gerokai papildys mūsų žinias apie giluminį anglies ciklą ir gyvybės evoliuciją žemėje“, – sako Katrina Edwards.
Iki šiol pasaulyje yra kelios dešimtys itin gilių šulinių. Čia yra žinomiausi iš jų: Bertha-Rogers, JAV, - 9 583 m. Bideno padalinys, JAV, - 9 159 m KTV Hauptbohrung, Vokietija - 9 100 m Universitetas, JAV - 8 686 m Zisterdorfas, Austrija 8 553 m Bighorn, JAV, Vajomingas - 7 583 m Silian Ring, Švedija - 6 800 m Giliau už Kolą (ir net tada ne daug) tik Odoptu šulinys, išgręžtas Exxon Neftegas Limited (ENL) m. 2010 m. pabaigoje – 2011 m. pradžioje (gylis 12 345 m) ir gręžinį, kurį Transocean išgręžė Maersk Oil 2008 m. Katare, Al Shaheen naftos baseine, 12 289 metrų gylyje.
Itin gilus gręžimas leido pažvelgti į gelmes ir suprasti, kaip uolienos elgiasi esant aukštam slėgiui ir temperatūrai. Klaidinga pasirodė mintis, kad uolienos su gyliu tankėja ir mažėja jų poringumas, kaip ir požiūris į sausą podirvį. Tai pirmą kartą buvo atrasta gręžiant Kolos supergilaus gręžinio gręžinį. Kiti senovinių kristalinių sluoksnių šuliniai patvirtino faktą, kad daugelio kilometrų gylyje uolienas sulaužo įtrūkimai ir prasiskverbia daugybė porų, o vandeniniai tirpalai (moksle vadinami superkritiniais skysčiais) juda pakankamai laisvai, esant kelių šimtų atmosferų slėgiui. Atsižvelgiant į supergilių gręžimo metu gautą informaciją apie podirvio būklę, radioaktyviųjų atliekų kapinynų kūrimo giliuose vandenyno grioviuose projektai dabar atrodo labai rizikingi. Pagal tektoninių plokščių teoriją, šių duburių vietoje po žemynu „paslysta“ vandenyno plokštė, o purvas! Radioaktyviosios atliekos, dedamos į tokį lataką konteineriuose, taip pat turėtų būti „paslydusios“ po kontinentine plokšte ir taip užkasti nemažo gylyje. Tačiau paaiškėjo, kad iš tikrųjų jokios plokštės latakuose viena po kita netelpa.
Jis užima pirmąsias vietas „Supergilių pasaulio šulinių“ sąraše. Jis buvo išgręžtas giluminių žemės uolienų sandarai tirti. Skirtingai nuo kitų planetoje esančių gręžinių, šis buvo gręžiamas tik tyrimų požiūriu ir nebuvo naudojamas naudingiems ištekliams išgauti.
Kola Superdeep stoties vieta
Kur yra Kolos supergilus šulinys? O yra įsikūręs Murmansko srityje, netoli Zapolyarny miesto (apie 10 kilometrų nuo jo). Šulinio vieta tikrai unikali. Jis buvo įkurtas Kolos pusiasalio teritorijoje. Čia žemė kasdien išstumia į paviršių įvairias senovines uolienas.
Šalia šulinio yra dėl gedimo susiformavęs Pečenga-Imandra-Varzugsky riftogeninis lovys.
Kola supergilus šulinys: jo atsiradimo istorija
Minint šimtąsias Vladimiro Iljičiaus Lenino gimtadienio metines, gręžinys buvo pradėtas gręžti 1970 m. pirmoje pusėje.
1970 m. gegužės 24 d., geologinei ekspedicijai patvirtinus šulinio vietą, pradėti darbai. Iki maždaug 7 tūkstančių metrų gylio viskas vyko sklandžiai ir lengvai. Peržengus septintąją tūkstantąją ribą, darbas pasunkėjo ir prasidėjo nuolatiniai griuvimai.
Dėl nuolatinių pertraukų kėlimo mechanizmai ir gręžimo galvutės įtrūkimai, taip pat reguliarūs gręžinių įgriuvimai buvo cementuojami. Tačiau dėl nuolatinių gedimų darbai tęsėsi keletą metų ir vyko itin lėtai.
1979 m. birželio 6 d. gręžinio gylis viršijo 9583 metrus, taip sumušdamas Bertha Rogers naftos gavybos gręžinio Jungtinėse Amerikos Valstijose, esančio Oklahomoje, pasaulio rekordą. Tuo metu Kolos šulinyje nuolat dirbo apie šešiolika žmonių. mokslines laboratorijas, o gręžimo procesą asmeniškai prižiūrėjo Sovietų Sąjungos geologijos ministras Jevgenijus Aleksandrovičius Kozlovskis.
1983 m., kai Kolos supergilaus šulinio gylis siekė 12 066 metrus, darbai buvo laikinai įšaldyti ruošiantis 1984 m. Tarptautiniam geologijos kongresui. Jai pasibaigus, darbas buvo atnaujintas.
Darbo atnaujinimas sumažėjo 1984 metų rugsėjo 27 dieną. Tačiau per pirmąjį važiavimą grąžto styga buvo nupjauta, ir šulinys vėl sugriuvo. Darbai buvo atnaujinti iš maždaug 7 tūkstančių metrų gylio.
1990 metais gręžinio gylis pasiekė rekordinį 12 262 metrų gylį. Nutrūkus kitai stygai buvo gautas įsakymas nutraukti gręžinio gręžimą ir baigti darbus.
Dabartinė Kolos šulinio būklė
2008 metų pradžioje Kolos pusiasalyje esantis supergilus gręžinys buvo laikomas apleistu, įranga išmontuota, o jau buvo pradėtas projektas griauti esamus pastatus ir laboratorijas.
2010 metų pradžioje Rusijos mokslų akademijos Kolos geologijos instituto direktorius paskelbė, kad šiuo metu šulinyje atliktas konservavimo procesas ir jis naikinamas savaime. Nuo tada klausimas dėl to nebuvo keliamas.
Na gylis šiandien
Šiuo metu Kolos supergilus šulinys, kurio nuotrauka pateikiama skaitytojo dėmesiui straipsnyje, laikomas vienu didžiausių gręžimo projektų planetoje. Oficialus jo gylis yra 12 263 metrai.
Skamba Kolos šulinyje
Kai gręžimo įrenginiai kirto 12 tūkstančių metrų liniją, darbininkai pradėjo girdėti keistus garsus ateinantys iš gelmių. Iš pradžių jie tam neteikė jokios reikšmės. Tačiau kai sušalo visa gręžimo įranga, o šulinyje tvyrojo mirtina tyla, pasigirdo neįprasti garsai, kuriuos patys darbininkai vadino „pragaro nusidėjėlių šauksmais“. Kadangi itin gilaus gręžinio garsai buvo laikomi gana neįprastais, buvo nuspręsta juos įrašyti naudojant karščiui atsparius mikrofonus. Kai buvo klausomasi kasečių, visi stebėjosi – jos skambėjo kaip žmonių riksmai ir riksmai.
Praėjus kelioms valandoms po įrašų išklausymo, darbininkai aptiko iki tol neaiškios kilmės galingo sprogimo pėdsakus. Kol paaiškės aplinkybės, darbai buvo laikinai sustabdyti. Tačiau po kelių dienų jie buvo atnaujinti. Vėl nusileidę į šulinį visi sulaikę kvapą tikėjosi išgirsti žmonių šauksmus, tačiau stojo tikrai mirtina tyla.
Pradėjus nagrinėti garsų kilmę, imta klausinėti, kas ką girdėjo. Nustebę ir išsigandę darbininkai bandė išvengti atsakymų į šiuos klausimus ir tik atmetė juos fraze: „Išgirdau kažką keisto...“ Tik vėliau didelis skaičius metu ir užbaigus projektą buvo iškelta versija, kad neaiškios kilmės garsai yra tektoninių plokščių judėjimo garsai. Laikui bėgant ši versija buvo paneigta.
Paslaptys, kurias gaubia šuliniai
1989 metais Kolos supergilus šulinys, kurio garsai sužadina žmogaus vaizduotę, buvo pavadintas „keliu į pragarą“. Legenda kilo vienos Amerikos televizijos kompanijos eteryje, kuri balandžio 1-osios straipsnį apie Kolos šulinį pavertė tikrove. Straipsnyje rašoma, kad kiekvienas nuvažiuotas kilometras pakeliui į 13-ą atneša šaliai nuolatinę negandą. Kaip pasakojo legenda, 12 tūkstančių metrų gylyje darbuotojai pradėjo matyti žmonių pagalbos šauksmus, kurie buvo įrašyti itin jautriais mikrofonais.
Su kiekvienu nauju kilometru pakeliui į 13-ą šalyje įvyko kataklizmai, todėl SSRS žlugo aukščiau minėtu keliu.
Taip pat pastebėta, kad išgręžę gręžinį iki 14,5 tūkst. metrų, darbininkai užkliuvo į tuščiavidurius „kambarius“, kuriuose temperatūra siekė 1100 laipsnių Celsijaus. Nuleidę vieną iš karščiui atsparių mikrofonų į vieną iš šių angų, užfiksavome dejones, barškesius ir riksmus. Šie garsai buvo vadinami „požemio balsu“, o patį šulinį imta vadinti „keliu į pragarą“.
Tačiau pati tyrimų grupė netrukus paneigė šią legendą. Mokslininkai pranešė, kad šulinio gylis tuo metu siekė tik 12 263 metrus, o didžiausia užfiksuota temperatūra – 220 laipsnių Celsijaus. Tik vienas faktas, dėl kurio Kolos supergilus gręžinys turi tokią abejotiną šlovę, liko nenuginčytas – garsai.
Interviu su vienu iš Kolos supergiliaus šulinio darbuotojų
Viename iš interviu, skirtų Kolos šulinio legendos paneigimui, Davidas Mironovičius Gubermanas sakė: „Kai manęs klausia apie šios legendos tikrumą ir demono, kurį ten radome, egzistavimą, atsakau, kad tai visiška nesąmonė. . Bet jei atvirai, negaliu paneigti fakto, kad mes susiduriame su kažkuo antgamtišku. Iš pradžių ėmė trikdyti neaiškios kilmės garsai, paskui nugriaudėjo sprogimas. Kai pažiūrėjome į šulinį, į tą patį gylį, po kelių dienų viskas buvo visiškai normalu ... "
Kokia buvo Kolos supergiliaus gręžinio gręžimo nauda?
Žinoma, vienas iš pagrindinių šio gręžinio privalumų yra reikšminga pažanga gręžimo srityje. Sukurti nauji gręžimo būdai ir tipai. Taip pat asmeniškai Kolos supergiliui buvo sukurta gręžimo ir mokslinė įranga, kuri naudojama iki šiol.
Kitas pliusas buvo naujos vertingų gamtos išteklių, įskaitant auksą, vietos atradimas.
Pagrindinis mokslinis projekto tikslas tirti giliuosius žemės sluoksnius pasiektas. Buvo paneigta daugelis esamų teorijų (įskaitant apie žemės bazalto sluoksnį).
Supergilių gręžinių skaičius pasaulyje
Iš viso planetoje yra apie 25 itin gilūs šuliniai.
Dauguma jų yra teritorijoje buvusi SSRS tačiau apie 8 yra visame pasaulyje.
Itin gilūs šuliniai, esantys buvusioje SSRS
Sovietų Sąjungos teritorijoje buvo daugybė itin gilių šulinių, tačiau ypač reikėtų pabrėžti:
- Muruntau gerai. Šulinys siekia vos 3 tūkstančių metrų gylį. Įsikūręs Uzbekistano Respublikoje, nedideliame Muruntau kaime. Gręžimo šulinys pradėtas 1984 m. ir iki šiol nebaigtas.
- Krivoy Rog šulinys. Jis siekia vos 5383 metrų gylį iš planuotų 12 tūkst. Gręžimas prasidėjo 1984 m. ir baigėsi 1993 m. Šulinio vieta laikoma Ukraina, Krivoy Rog miesto apylinkės.
- Dniepro-Donecko šulinys. Ji yra ankstesnės tautietė, taip pat įsikūrusi Ukrainoje, netoli Donecko Respublikos. Šulinio gylis šiandien yra 5691 metras. Gręžimas prasidėjo 1983 m. ir tęsiasi iki šiol.
- Uralo šulinys. Jo gylis yra 6100 metrų. Jis yra Sverdlovsko srityje, netoli Verkhnyaya Tura miesto. Darbas prie jo truko 20 metų – nuo 1985 iki 2005 m.
- Biikzhal gerai. Jo gylis siekia 6700 metrų. Šulinys buvo gręžtas 1962–1971 m. Jis yra Kaspijos žemumoje.
- Aralsol gerai. Jo gylis yra šimtu metrų didesnis nei Biikzhalskaya ir yra tik 6800 metrų. Gręžimo metai ir gręžinio vieta yra visiškai identiški Biizhalskaya gręžinio gręžiniams.
- Timanas-Pechora gerai. Jo gylis siekia 6904 metrus. Įsikūręs Komijos Respublikoje. Tiksliau – Vuktylio krašte. Darbas truko apie 10 metų, nuo 1984 iki 1993 metų.
- Tiumenė gerai. Gylis siekia 7502 metrus iš 8000 planuotų. Šulinys yra netoli miesto ir Korotchaevo kaimo. Gręžimas vyko nuo 1987 iki 1996 m.
- Ševčenka gerai. Jis buvo išgręžtas per vienerius 1982 metus naftos gavybai Vakarų Ukrainoje. Šulinio gylis – 7520 metrų. Įsikūręs Karpatų regione.
- En-Yakhinskaya šulinys. Jo gylis yra apie 8250 metrų. Vienintelis gręžinys, kuris viršijo gręžimo planą (iš pradžių planuota 6000). Įsikūręs Vakarų Sibire, netoli Novy Urengoy miesto. Gręžimas truko nuo 2000 iki 2006 m. Šiuo metu tai paskutinis Rusijoje veikiantis itin gilus gręžinys.
- Saatlinskaya gerai. Jo gylis – 8324 metrai. Gręžimas buvo atliktas 1977–1982 m. Jis yra Azerbaidžane, 10 kilometrų nuo Saatly miesto, Kursko bulge.
Pasaulio supergilūs šuliniai
Kitų šalių teritorijoje taip pat yra daugybė ypač gilių gręžinių, kurių negalima ignoruoti:
- Švedija. Siliano žiedas, kurio gylis 6800 metrų.
- Kazachstanas. Tasym pietryčiai su 7050 metrų gyliu.
- JAV. Bighorn yra 7583 metrų gylyje.
- Austrija. Cisterdorfo gylis yra 8553 metrai.
- JAV. Universitetas, kurio gylis yra 8686 metrai.
- Vokietija. KTB-Oberpfalz, kurio gylis 9101 metras.
- JAV. Beidato vienetas yra 9159 metrų gylyje.
- JAV. Bertha Rogers gylis yra 9583 metrai.
Pasaulio rekordai supergilių gręžinių pasaulyje
2008 metais Kolos gręžinio pasaulio rekordą sumušė Maersk naftos gręžinys. Jo gylis – 12 290 metrų.
Po to buvo užfiksuoti dar keli itin gilių šulinių pasaulio rekordai:
- 2011 metų sausio pradžioje rekordą sumušė projekto Sachalin-1 naftos gavybos gręžinys, kurio gylis siekia 12 345 metrus.
- 2013 metų birželį rekordą sumušė Čavinskojės lauko šulinys, kurio gylis siekė 12 700 metrų.
Tačiau Kolos supergilaus šulinio mįslės ir paslaptys dar neatskleistos ir nepaaiškintos. Iki šiol atsirado naujų teorijų apie garsus, sklindančius gręžiant. Kas žino, gal tai tikrai smurtinės žmogaus fantazijos vaisius? Na, kur tada tiek daug liudininkų? Galbūt netrukus atsiras žmogus, kuris moksliškai paaiškins, kas vyksta, o gal šulinys išliks legenda, kuri bus perpasakota ilgus šimtmečius ...
Įsiskverbti į paslaptis, esančias po kojomis, nėra lengviau, nei išmokti visas Visatos paslaptis virš mūsų galvų. Ir gal net sunkiau, nes norint pažvelgti į Žemės gelmes, reikia labai gilaus šulinio.
Gręžimo tikslai yra skirtingi (pvz., naftos gavyba), tačiau ypač gilūs (daugiau nei 6 km) gręžiniai pirmiausia reikalingi mokslininkams, norintiems sužinoti, kas įdomaus mūsų planetos viduje. Kur yra tokie „langai“ į Žemės centrą ir kaip vadinamas giliausias gręžinys, mes jums pasakysime šiame straipsnyje. Pirma, tik vienas paaiškinimas.
Gręžimas gali būti atliekamas tiek vertikaliai žemyn, tiek kampu į žemės paviršių. Antruoju atveju ilgis gali būti labai didelis, tačiau gylis, įvertinus nuo šulinio galvutės (gręžinio pradžios paviršiuje) iki giliausio gelmių taško, yra mažesnis nei tų, kurie eina statmenai. .
Pavyzdys yra vienas iš Chayvo lauko gręžinių, kurio ilgis siekė 12 700 m, tačiau gyliu jis gerokai prastesnis už giliausius gręžinius.
Šis 7520 m gylio šulinys yra modernios teritorijoje Vakarų Ukraina... Tačiau darbas prie jo buvo atliktas dar SSRS 1975–1982 m.
Šio vieno giliausių SSRS gręžinių sukūrimo tikslas buvo naudingųjų iškasenų (naftos ir dujų) gavyba, tačiau svarbi užduotis buvo ir žemės gelmių tyrimas.
9 En-Yakhinskaya šulinys
Netoli Novy Urengoy miesto Jamalo-Nenets apskrityje. Žemės gręžimo tikslas buvo nustatyti žemės plutos sudėtį gręžimo vietoje ir nustatyti didelių gelmių kūrimo naudingąsias iškasenas gavybai pelningumą.
Kaip dažniausiai būna su itin giliais gręžiniais, podirvis tyrėjams pateikė daug „staigmenų“. Pavyzdžiui, maždaug 4 km gylyje temperatūra siekė +125 (aukštesnė nei skaičiuojama), o po kiek daugiau 3 km temperatūra jau buvo +210 laipsnių. Nepaisant to, mokslininkai studijas baigė, o 2006 metais šulinys buvo apleistas.
8 Saatlinskaya Azerbaidžane
SSRS, Azerbaidžano Respublikos teritorijoje, buvo išgręžtas vienas giliausių gręžinių pasaulyje - Saatlinskaya. Buvo numatyta jos gylį pakelti iki 11 km ir atlikti įvairius tyrimus, susijusius tiek su žemės plutos sandara, tiek su naftos raida skirtinguose gyliuose.
Jums bus įdomu
Tačiau tokio gilaus gręžinio išgręžti nepavyko, nes taip nutinka labai labai dažnai. Eksploatacijos metu mašinos dažnai sugenda dėl itin aukštos temperatūros ir slėgio; gręžinys sulenktas, nes skirtingų uolienų kietumas nevienodas; dažnai nedidelis gedimas sukelia tokias problemas, kad jų sprendimas reikalauja daugiau lėšų, nei sukurti naują.
Taigi į tokiu atveju Nepaisant to, kad gręžimo metu gautos medžiagos buvo labai vertingos, darbus teko sustabdyti 8324 m aukštyje.
7 Zisterdorfas – giliausias Austrijoje
Kitas gilus gręžinys buvo išgręžtas Austrijoje, netoli Zisterdorfo miestelio. Netoliese buvo naftos ir dujų telkiniai, o geologai tikėjosi, kad supergilus gręžinys leis gauti itin didelio pelno kasybos srityje.
Išties gamtinės dujos buvo aptiktos labai dideliame gylyje – specialistų nevilčiai jų išgauti nepavyko. Tolesnis gręžimas baigėsi avarija, įgriuvo šulinio sienos.
Restauruoti nebuvo prasmės, nutarė gręžti kitą šalia, bet nieko įdomaus pramonininkams nepavyko rasti.
6 universitetas JAV
Vienas iš giliausių šulinių Žemėje yra JAV universitetas. Jo gylis yra 8686 m. Medžiagos, gautos gręžiant, kelia didelį susidomėjimą, nes suteikia nauja medžiaga apie planetos, kurioje gyvename, sandarą.
Nenuostabu, kad dėl to paaiškėjo, kad teisūs buvo ne mokslininkai, o mokslinės fantastikos rašytojai: žarnyne yra mineralų sluoksniai, o gyvybė egzistuoja dideliame gylyje – vis dėlto kalbame apie bakterijas!
Dešimtajame dešimtmetyje Vokietijoje pradėtas gręžti Hauptborung supergilus gręžinys. Jo gylį buvo planuota pakelti iki 12 km, tačiau, kaip dažniausiai būna su itin giliomis kasyklomis, planai nebuvo duoti sėkmei vainikuoti. Jau šiek tiek daugiau nei 7 metrų aukštyje prasidėjo problemos, susijusios su automatinėmis staklėmis: gręžti vertikaliai žemyn tapo neįmanoma, kasykla pradėjo vis labiau krypti į šoną. Kiekvienas metras buvo duotas sunkiai, o temperatūra nepaprastai pakilo.
Galiausiai, kai karštis siekė 270 laipsnių, o visus užgriuvo nesibaigiančios avarijos ir gedimai, buvo nuspręsta darbus sustabdyti. Tai įvyko 9,1 km gylyje, todėl Hauptborung šulinys tapo vienu giliausių.
Gręžimo metu gauta mokslinė medžiaga tapo tūkstančių tyrimų pagrindu, o pati kasykla šiuo metu naudojama turizmo reikmėms.
4 Baideno vienetas
Jungtinėse Valstijose „Lone Star“ 1970 m. bandė iškasti itin gilų gręžinį. Vieta netoli Anadarko miesto Oklahomoje pasirinkta neatsitiktinai: čia laukinė gamta ir didelis mokslinis potencialas sukuria patogią galimybę tiek gręžti, tiek jį tyrinėti.
Darbai buvo atliekami daugiau nei metus ir per tą laiką buvo išgręžtas 9159 m gylis, o tai leidžia įtraukti ją į giliausių kasyklų pasaulyje.
Galiausiai, čia yra trys giliausi šuliniai pasaulyje. Trečioje vietoje yra Bertha Rogers – pirmasis pasaulyje itin gilus gręžinys, kuris, tiesa, giliausias išliko neilgai. Jau po trumpo laiko atsirado giliausias SSRS šulinys – Kola.
Bertha Rogers gręžė GHK, kuri gamina mineralus, daugiausia gamtines dujas. Darbo tikslas buvo ieškoti dujų dideliame gylyje. Darbai pradėti 1970 m., kai apie žemės vidų buvo žinoma labai mažai.
Įmonė labai tikėjosi vietos Vašitos apygardoje, nes Oklahomoje yra daug naudingųjų iškasenų, o tuo metu mokslininkai manė, kad žemėje yra ištisi naftos ir dujų sluoksniai. Tačiau 500 dienų darbo ir į projektą investuotos didžiulės lėšos pasirodė nenaudingos: grąžtas ištirpo skystos sieros sluoksnyje, o dujų ar naftos rasti nepavyko.
Be to, gręžimo metu nebuvo atlikti jokie moksliniai tyrimai, nes šulinys turėjo tik komercinę reikšmę.
2 KTB-Oberpfalz
Antroje vietoje mūsų reitinge yra vokiškas šulinys Oberpfalz, pasiekęs beveik 10 km gylį.
Ši kasykla yra giliausio vertikalaus gręžinio rekordas, nes be nukrypimų į šoną ji siekia 7500 m gylį! Tai precedento neturintis skaičius, nes dideliame gylyje esančios kasyklos neišvengiamai linksta, tačiau unikali mokslininkų iš Vokietijos naudojama įranga leido grąžtą vertikaliai stumdyti žemyn labai ilgai.
Skersmens skirtumas taip pat nėra toks didelis. Itin gilūs šuliniai prasideda žemės paviršiuje iš gana didelės skylės (ties Oberpfalce - 71 cm), o vėliau palaipsniui siaurėja. Apačioje vokiško šulinio skersmuo tik apie 16 cm.
Priežastis, kodėl teko nutraukti darbus, yra ta pati kaip ir visais kitais atvejais – įrangos gedimas dėl aukštos temperatūros.
1 Kolos šulinys yra giliausias pasaulyje
Esame skolingi už kvailą legendą Vakarų spaudoje išplatintai „ančiai“, kurioje, kalbant apie mitinį „pasaulyje žinomą mokslininką“ Azzakovą, buvo pasakojama apie iš kasyklos ištrūkusią „padarybę“, kurios temperatūra pasiekė 1000 laipsnių, apie milijonų žmonių, užsiregistravusių išjungti mikrofoną, dejones ir pan.
Iš pirmo žvilgsnio aišku, kad istorija pasiūta baltu siūlu (o publikuota, beje, „kvailio dieną“): temperatūra šachtoje nebuvo aukštesnė nei 220 laipsnių, tačiau su juo 1000 laipsnių temperatūroje joks mikrofonas negali veikti; būtybės neišsiveržė, o įvardytas mokslininkas neegzistuoja.
Kolos šulinys yra giliausias pasaulyje. Jo gylis siekia 12262 m, o tai gerokai viršija kitų kasyklų gylį. Bet ne ilgis! Dabar galima pavadinti bent tris gręžinius – Kataro, Sachalino-1 ir vieną iš Chayvo lauko šulinių (Z-42) – kurie yra ilgesni, bet ne gilesni.
Kolskaja mokslininkams pateikė milžinišką medžiagą, kuri dar nebuvo iki galo apdorota ir nesuvokta.
| Vieta | vardas | Šalis | Gylis |
|---|---|---|---|
| 1 | Kola | SSRS | 12262 |
| 2 | KTB-Oberpfalcas | Vokietija | 9900 |
| 3 | JAV | 9583 | |
| 4 | Beideno vienetas | JAV | 9159 |
| 5 | Vokietija | 9100 | |
| 6 | JAV | 8686 | |
| 7 | Cisterdorfas | Austrija | 8553 |
| 8 | SSRS (šiuolaikinis Azerbaidžanas) | 8324 | |
| 9 | Rusija | 8250 | |
| 10 | Ševčenkivska | SSRS (Ukraina) | 7520 |
Giliausi gręžiniai pasaulyje 2015 m. kovo 18 d
Svajonė prasiskverbti į mūsų planetos vidurius, kartu su planais pasiųsti žmogų į kosmosą, daugelį amžių atrodė visiškai neįgyvendinama. XIII amžiuje kinai jau kasė iki 1200 metrų gylio šulinius, o praėjusio amžiaus trečiajame dešimtmetyje atsiradus gręžimo platformoms, europiečiams pavyko prasiskverbti į trijų kilometrų gylį, tačiau tai buvo tik planetos kūno įbrėžimai.
Kaip pasaulinis projektas, idėja išgręžti viršutinį Žemės apvalkalą kilo septintajame dešimtmetyje. Hipotezės apie mantijos sandarą buvo pagrįstos netiesioginiais duomenimis, pvz seisminis aktyvumas... Ir vienintelis būdas tiesiogine prasme pažvelgti į žemės gelmes buvo gręžti itin gilius gręžinius. Šimtai šulinių paviršiuje ir giliai vandenyne pateikė atsakymus į kai kuriuos mokslininkų klausimus, tačiau laikai, kai jie buvo naudojami tikrinant įvairias hipotezes, jau seniai praėjo.
Prisiminkime giliausių šulinių žemėje sąrašą ...
Siljan Ring (Švedija, 6800 m)
Devintojo dešimtmečio pabaigoje Švedijoje Siliano žiedo krateryje buvo išgręžtas to paties pavadinimo šulinys. Remiantis mokslininkų hipoteze, būtent toje vietoje turėjo būti aptikti nebiologinės kilmės gamtinių dujų telkiniai. Gręžimo rezultatas nuvylė ir investuotojus, ir akademikus. Angliavandeniliai viduje pramoniniu mastu nebuvo rasti.
Zistersdorf UT2A (Austrija, 8553 m)
1977 m. Vienos naftos ir dujų baseino teritorijoje buvo išgręžtas Zistersdorf UT1A gręžinys, kuriame buvo paslėpti keli nedideli naftos telkiniai. Kai 7544 m gylyje buvo aptiktos neatkuriamos dujų atsargos, pirmasis gręžinys staiga sugriuvo ir OMV teko gręžti antrą. Tačiau šį kartą tunelininkai gilių angliavandenilių išteklių nerado.
Hauptborung (Vokietija, 9101 m)
Garsusis Kolos šulinys padarė neišdildomą įspūdį Europos visuomenei. Daugelis šalių pradėjo rengti savo supergilių gręžinių projektus, tačiau verta dėmesio Hauptborung gręžinys, sukurtas 1990–1994 metais Vokietijoje. Pasiekęs vos 9 km ribą, dėl gręžimo ir mokslinių duomenų atvirumo jis tapo vienu garsiausių itin gilių gręžinių.
Badeno vienetas (JAV, 9159 m)
Šalia Anadarko miesto Lone Star išgręžtas gręžinys. Jo kūrimas prasidėjo 1970 m. ir truko 545 dienas. Šiam gręžiniui iš viso sunaudota 1700 tonų cemento ir 150 deimantų. Ir ji visa kainaįmonei kainavo 6 mln.
Bertha Rogers (JAV, 9583 m)
Kitas itin gilus gręžinys, sukurtas Anadarko naftos ir dujų baseine Oklahomoje 1974 m. Visas gręžimo procesas „Lone Star“ darbuotojams užtruko 502 dienas. Darbus teko stabdyti, kai tuneliams 9,5 kilometro gylyje užkliuvo išsilydžiusios sieros telkinys.
Kola itin giliai (SSRS, 12 262 m)
Ji įtraukta į Gineso rekordų knygą kaip „giliausia žmogaus invazija į žemės plutą“. 1970 m. gegužę pradėjus gręžti prie ežero sunkiai ištariamu pavadinimu Vilgiskoddeoaivinjärvi, buvo manoma, kad šulinys sieks 15 kilometrų gylį. Tačiau dėl aukštos (iki 230 ° C) temperatūros teko apriboti darbą. Šiuo metu Kolos šulinys apipiltas.
Aš jau pasakojau apie šio šulinio istoriją -
BD-04A (Kataras, 12 289 m)
Prieš 7 metus Al-Shaheen naftos telkinyje Katare buvo išgręžtas žvalgomasis gręžinys BD-04A. Pastebėtina, kad Maersk gręžimo platforma sugebėjo pasiekti 12 kilometrų ribą per rekordines 36 dienas!
OP-11 (Rusija, 12 345 m)
2011 m. sausio mėn. „Exxon Neftegas“ paskelbė, kad ilgiausias ERD gręžinys beveik baigtas. Odoptu lauke esantis OR-11 taip pat pasiekė ilgiausio horizontalaus gręžinio rekordą – 11 475 metrus. Tunelininkai darbą sugebėjo atlikti vos per 60 dienų.
Odoptu lauke esančio gręžinio OP-11 bendras gręžinio ilgis yra 12 345 metrai (7,67 mylios), o tai nustato naują ERD gręžinių pasaulio rekordą. OR-11 taip pat užėmė pirmąją vietą pasaulyje pagal atstumą tarp dugno skylės ir horizontalaus gręžimo taško – 11 475 metrų (7,13 mylių). ENL rekordinį gręžinį išgręžė vos per 60 dienų, naudodama „ExxonMobil“ greitaeigį gręžimą ir integruotas gręžimo kokybės kontrolės technologijas, taip pasiekdama aukščiausią gręžimo našumą kiekvienai OR-11 gręžinio pėdai.
„Projektas Sachalin-1 ir toliau prisideda prie Rusijos lyderystės pasaulyje naftos ir dujų pramonė– sakė ENL prezidentas Jamesas Tayloras. - Iki šiol 6 iš 10 ilgiausių BOV gręžinių, įskaitant OP-11 gręžinį, buvo išgręžti įgyvendinant projektą Sachalin-1 naudojant Exxon Mobil gręžimo technologijas. Specialiai sukurtas Yastreb įrenginys buvo naudojamas viso projekto metu, nustatantis daugybę pramonės rekordų pagal gręžimo ilgį, gręžimo greitį ir kryptinio gręžimo našumą. Taip pat pasiekėme naują rekordą, išlaikydami puikius rezultatus sveikatos ir saugos srityje bei aplinką».
Odoptu laukas, vienas iš trijų Sachalin-1 projekto laukų, yra atviroje jūroje, 5–7 mylių (8–11 km) atstumu nuo Sachalino salos šiaurės rytinės pakrantės. BOV technologija leidžia sėkmingai gręžti gręžinius iš kranto po jūros dugnu, kad pasiektų naftos ir dujų telkinius jūroje, nepažeidžiant saugos ir aplinkos apsaugos principų viename sunkiausiai plėtojamų subarktinių regionų pasaulyje.
P.S. O štai ką rašo komentaruose: tim_o_fay: atskirkime muses nuo kotletų :) Ilga skylė ≠ gili. Tas pats 12 289 m ilgio BD-04A turi 10 902 m horizontalaus gręžinio. http://www.democraticunderground.com/discuss/duboard.php?az=view_all&address=115x150185 Atitinkamai, ten yra kilometras ir vertikalės uodega. Ką tai reiškia? Tai reiškia žemą (santykinai) slėgį ir temperatūrą apatinėje angoje, minkštas uolienas (su geru ROP) ir kt. ir tt OP-11 iš tos pačios operos. Nepasakysiu, kad gręžti horizontalias linijas yra lengva (aš tai darau aštuntus metus), bet vis tiek daug lengviau nei supergiliai. Bertha Rogers, SG-3 (Kola), Baden Unit ir kiti su dideliu tikruoju vertikaliu gyliu ( pažodinis vertimas iš anglų kalbos True Vertical Depth, TVD) – tai tikrai kažkas daugiau. 1985 m., minint SOGRT penkiasdešimtmetį, buvę absolventai iš visos Sąjungos susirinko su istorijomis ir dovanomis kolegijos muziejui. Tada man teko garbė prisiliesti prie granito-gneiso gabalo iš daugiau nei 11,5 km gylio :)
