Az egyik tudományos programban egy egyszerű példát hoztak, amely lehetővé teszi, hogy rájöjjön, milyen hatalmas a bolygónk. Képzelj el egy nagy hőlégballont. Ez az egész bolygó. És a legvékonyabb falak az a zóna, ahol élet van. De az emberek valójában csak egy atomréteget tudtak elsajátítani ezt a falat körülvevő atomokból.

De az emberiség folyamatosan arra törekszik, hogy bővítse ismereteit a bolygóról és a rajta zajló folyamatokról. Űrhajókat és műholdakat indítunk, tengeralattjárókat építünk, de a legnehezebb kideríteni, mi van a lábunk alatt, a föld belsejében.

A kutak viszonylagos megértést hoznak. Segítségükkel megtudhatja a kőzetek összetételét, tanulmányozhatja a fizikai feltételek változásait, és ásványi feltárást is végezhet. És természetesen a világ legmélyebb kútja hozza a legtöbb információt. A kérdés csak az, hogy hol van pontosan. Ezt próbáljuk ma kitalálni.

VAGY-11

Nem meglepő, hogy a leghosszabb kút egészen nemrég, 2011-ben készült. Új, fejlettebb technológiák, tartós és megbízható anyagok, pontos számítási módszerek tették lehetővé ennek az eredménynek az elérését.

Biztosan örömmel fogja tudni, hogy Oroszországban található, és a Szahalin-1 projekt részeként fúrták. Minden munkához mindössze 60 nap kellett, ami messze meghaladja a korábbi felmérések eredményeit.

A rekordot döntõ kút teljes hossza 12 kilométer 345 méter, ami továbbra is felülmúlhatatlan rekord. További vívmány a vízszintes törzs maximális hossza, amely 11 kilométer 475 méter. Ezt az eredményt eddig még senki sem tudta felülmúlni. De egyenlőre ennyi.

BD-04A

Ez a katari olajkút az akkori rekordmélységéről híres. Teljes hossza 12 kilométer 289 méter, ebből 10 902 méter vízszintes törzs. Egyébként 2008-ban épült, és három teljes évig tartotta a rekordot.

De ez a mély kút nemcsak lenyűgöző méretéről ismert, hanem egy nagyon szomorú tényről is. Egy geológiai kutatásra szánt olajpolc mellé épült, 2010-ben súlyos balesetet szenvedett.

Így néz ki most a kút

A Szovjetunió idején fúrt Kola szupermély kút 2008-ban elvesztette vezetői címét. Ennek ellenére továbbra is az egyik leghíresebb ilyen típusú objektum, és továbbra is a harmadik helyen áll.

A fúrás előkészítése 1970-ben kezdődött. A tervek szerint ez a kút lesz a legmélyebb a Földön, eléri a 15 kilométert. Igaz, ilyen eredményt soha nem sikerült elérni. 1992-ben a munkát felfüggesztették, amikor a mélység elérte a lenyűgöző 12 kilométer 262 métert. A további kutatásokat a finanszírozás és az állami támogatás hiánya miatt le kellett állítani.

Segítségével sok érdekes tudományos adatot lehetett megszerezni, és mélyebben megérteni a földkéreg szerkezetét. Ez nem meglepő, mert a projekt kezdetben teljesen tudományos volt, nem kapcsolódott geológiai feltáráshoz vagy ásványlelőhelyek tanulmányozásához.

Egyébként a „pokolba kútról” szóló népszerű legenda a Kola szupermély kútjához kötődik. Azt mondják, hogy amikor elérték a 11 kilométeres határt, a tudósok félelmetes sikolyokat hallottak. És nem sokkal ezután a fúró elromlott. A legenda szerint ez a föld alatti pokol létezését jelzi, amelyben a bűnösöket kínozzák. A tudósok az ő sikolyaikat hallották.

Igaz, a legenda nem bírja a kritikát. Már csak azért is, mert ezeken a szinteken egyetlen akusztikus berendezés sem működhetett nyomáson és hőmérsékleten. Másrészt viszont elég érdekes feltételezni, hogy a legmélyebb fúrásból ha nem a pokolba, de más legendás és mitikus helyekre is eljuthat.

Egyelőre csak abban segítenek a tudósoknak, hogy jobban megértsék, hogyan él bolygónk. És bár a föld közepéig vezető út még nagyon messze van, az emberek egyértelműen erre törekednek.

A múlt század utolsó évtizedeiben több százezer kutat fúrtak a földkéregbe. És ez nem meglepő, mert az ásványok felkutatása és kitermelése korunkban elkerülhetetlenül mélyfúrással jár. De ezen kutak közül csak egy van a bolygón - a legendás Kola Superdeep (SG), amelynek mélysége még mindig felülmúlhatatlan - több mint tizenkét kilométer. Ráadásul az SG azon kevesek közé tartozik, amelyeket nem feltárás vagy bányászat, hanem pusztán tudományos céllal fúrtak: bolygónk legősibb kőzeteinek tanulmányozására és a bennük zajló folyamatok titkainak megismerésére.

Ma már nincs fúrás a Kola szupermélyen, 1992-ben leállították. Nem az SG volt az első és nem az egyetlen a Föld mélyszerkezetét tanulmányozó programban. A külföldi kutak közül három 9,1-9,6 km mélységet ért el. A tervek szerint az egyik (Németországban) felülmúlja a kólait. A fúrást azonban mindháromnál, valamint az SG-nél balesetek miatt leállították, és műszaki okok miatt még nem folytatható.

Úgy tűnik, nem véletlenül hasonlítják össze az ultramély kutak fúrásának bonyolultságát az űrbe való repüléssel, egy hosszú űrexpedícióval egy másik bolygóra. A föld belsejéből kinyert kőzetminták nem kevésbé érdekesek, mint a holdtalaj mintái. A szovjet holdjáró által szállított talajt különböző intézetekben, köztük a Kolai Tudományos Központban tanulmányozták. Kiderült, hogy a holdtalaj összetétele szinte teljesen megfelel a Kola-kútból mintegy 3 km mélységből kitermelt kőzeteknek.

HELYSZÍN KIVÁLASZTÁSA ÉS ELŐREJELZÉSE

Az SG fúrására egy speciális geológiai feltáró expedíciót (Kola Geological Exploration Expedition) hoztak létre. A fúrás helyét természetesen nem véletlenül választották ki – a Balti Pajzsot a Kola-félszigeten. Itt jönnek a felszínre a legrégebbi magmás kőzetek, amelyek körülbelül 3 milliárd évesek (és a Föld mindössze 4,5 milliárd éves). Érdekes volt a legrégebbi magmás kőzetekbe fúrni, mert az üledékes kőzeteket 8 km mélységig már alaposan tanulmányozták olajtermelésre. A bányászat során pedig általában csak 1-2 km-re hatolnak be magmás kőzetekbe. Az SG helyszínválasztását az is megkönnyítette, hogy itt található a besenyő vályú - hatalmas tálszerű szerkezet, mintha ősi sziklákba préselték volna. Eredete mély hibához kapcsolódik. És itt találhatók a nagy réz-nikkel lerakódások. A Kola Geológiai Expedíció feladatai közé tartozott a geológiai folyamatok és jelenségek számos jellemzőjének azonosítása, beleértve az ércképződést, a kontinentális kéregben a rétegeket elválasztó határvonalak jellegének meghatározását, valamint a kőzetek anyagösszetételére és fizikai állapotára vonatkozó adatok gyűjtését. .

A fúrás megkezdése előtt szeizmológiai adatok alapján megépítették a földkéreg egy részét. Előrejelzésként szolgált azoknak a földrétegeknek a megjelenésére, amelyeket a kút metszett. Feltételezték, hogy egy gránitréteg 5 km mélységig terjed, ami után erősebb és ősibb bazaltkőzetekre számítottak.

Tehát a fúrási helyet a Kola-félsziget északnyugati részén, Zapolyarny városától 10 km-re, a norvég határunktól nem messze választották. Zapolyarny egy kisváros, amely az ötvenes években nőtt fel egy nikkelgyár mellett. A dombon, minden széltől és hóvihartól fújt dombos tundra között van egy „tér”, amelynek mindkét oldalát hét ötemeletes épület alkotja. Belül két utca található, ezek kereszteződésében van egy tér, ahol a Művelődési Ház és a szálloda áll. A várostól egy kilométerre, egy szakadék mögött egy nikkelgyár épületei és magas kéményei látszanak a hegyoldal mentén, egy közeli kőfejtőből származó sötét kőhulladékok. A város közelében van egy autópálya Nikel városába és egy kis tóhoz, amelynek másik oldalán Norvégia található.

Ezeknek a helyeknek a talaja bőségesen tartalmazza a múlt háború nyomait. Amikor Murmanszkból busszal Zapolyarnijba utazik, körülbelül félúton átkel a kis Zapadnaja Litsa folyón, amelynek partján egy emlékobeliszk áll. Ez az egyetlen hely Oroszországban, ahol a front mozdulatlanul állt az 1941 és 1944 közötti háború alatt, szemben a Barents-tengerrel. Bár folyamatosan ádáz csaták zajlottak, és mindkét oldalon óriásiak voltak a veszteségek. A németek sikertelenül próbáltak áttörni Murmanszkba - Északunk egyetlen jégmentes kikötőjébe. 1944 telén a szovjet csapatoknak sikerült áttörniük a fronton.

Ezen a horgon leengedték és felemelték a csőszálat. A bal oldalon - a kosárban - 33 méteres csövek - "gyertyák" - vannak leszálláshoz előkészítve.

Kola szupermély kút. A jobb oldali ábrán: A. A geológiai szelvény előrejelzése. B. SG fúrási adatok alapján épített geológiai szelvény (az A oszloptól a B oszlopig tartó nyilak jelzik, hogy milyen mélységben találkoztak az előre jelzett kőzetekkel). Ezen a szakaszon a felső rész (legfeljebb 7 km) egy proterozoikum réteg vulkáni (diabáz) és üledékes kőzetrétegekkel (homokkövek, dolomitok). 7 km alatt archeuszi sorozat látható, ismétlődő kőzetegységekkel (főleg gneiszekkel és amfibolitokkal). Életkora 2,86 milliárd év. B. Egy kútfúrás sok fúrt és elveszett fúrással (7 km alatt) olyan alakú, mint egy óriási növény elágazó gyökerei. Úgy tűnik, hogy a kút csavarodik, mert a fúró folyamatosan a kevésbé tartós kövek felé tér el.

Zapolyarnytól Superglubokaya-ig - 10 km. Az út az üzem mellett halad, majd a kőbánya szélén, majd felkapaszkodunk a hegyre. A hágóból egy kis medence nyílik, amelybe a fúróberendezés van beépítve. Magassága olyan magas, mint egy húsz emeletes épületé. „Műszakos munkások” jártak ide Zapolyarnyból minden műszakra. Összesen mintegy 3000 ember dolgozott az expedíción, két házban laktak. A fúróberendezésből éjjel-nappal kihallatszott egyes mechanizmusok morogása. A csend azt jelentette, hogy valamiért megszakadt a fúrás. Télen, a hosszú sarki éjszakában - és ott november 23-tól január 23-ig tart - az egész fúrótorony fényben izzott. Gyakran az aurora fényét is hozzáadták hozzájuk.

Egy kicsit a személyzetről. A fúrásra létrehozott Kola geológiai feltáró expedíció jó, magasan képzett munkáscsapatot hozott össze. A GRE vezetője, a csapatot kiválasztó tehetséges vezető szinte mindig D. Guberman volt. A fúrásért I. Vaszilcsenko főmérnök volt a felelős. A fúróberendezést A. Batiscsev irányította, akit mindenki egyszerűen Lekhának nevezett. A geológia V. Laney-t, a geofizika pedig Yu-t irányította. Hatalmas munkát végzett a mag feldolgozásával és a magtároló létesítmény létrehozásával Yu Smirnov geológus - ugyanaz, akinek a „kincses szekrény” volt, amelyről később mesélünk. Több mint 10 kutatóintézet vett részt az SG kutatásában. A csapatnak megvoltak a saját „kulibinjei” és „balkezesei” is (különösen jeles volt Sz. Cerikovszkij), akik különféle eszközöket találtak ki és gyártottak, amelyek olykor lehetővé tették a legnehezebb, reménytelennek tűnő helyzetekből való kilábalást. A szükséges mechanizmusokat ők maguk alkották meg itt, jól felszerelt műhelyekben.

FÚRÁSTÖRTÉNET

A kútfúrás 1970-ben kezdődött. A 7263 m mélységig végzett fúrás 4 évig tartott. Soros telepítéssel hajtották végre, amelyet általában az olaj- és gáztermelésben használnak. Az állandó szél és hideg miatt az egész tornyot a tetejéig fapanelekkel kellett lefedni. Ellenkező esetben egyszerűen lehetetlen, hogy valaki, akinek a tetején kell állnia, miközben felemel egy csőszálat, egyszerűen lehetetlen.

Ezután egy éves szünet következett egy új torony építésével és egy speciálisan tervezett fúrótorony - Uralmash-15000 - felszerelésével. Ennek segítségével valósult meg minden további ultramély fúrás. Az új telepítés erősebb automatizált berendezésekkel rendelkezik. Turbinás fúrást alkalmaztak - ilyenkor nem az egész oszlop forog, hanem csak a fúrófej. A fúrófolyadékot nyomás alatt vezették át az oszlopon, az alatta elhelyezett többfokozatú turbinát forgatva. A teljes hossza 46 m A turbina 214 mm átmérőjű fúrófejjel végződik (gyakran koronának nevezik), amely gyűrű alakú, így középen egy fúratlan kőzetoszlop marad - egy mag. 60 mm átmérőjű. Egy cső halad át a turbina minden szakaszán - egy magvevő, ahol a bányászott kőzet oszlopait gyűjtik össze. A zúzott kőzet a fúrófolyadékkal együtt a kútból a felszínre kerül.

A jobb oldali magmintákon jól láthatók a ferde csíkok, ami azt jelenti, hogy itt a kút ferdén elhelyezkedő képződményeken haladt keresztül.

A fúrófolyadékkal ellátott kútba merített oszlop tömege körülbelül 200 tonna. Ez annak ellenére van így, hogy speciálisan tervezett könnyűfém csöveket használtak. Ha egy oszlop közönséges acélcsövekből készül, akkor saját súlyától felrobban.

Sok, néha teljesen váratlan nehézség adódik a nagy mélységben végzett fúrás és a magmintavétel során.

A fúrófej kopása által meghatározott behatolás egy menetben általában 7-10 m (Egy út vagy ciklus a zsinór leengedése a turbinával és a fúrószerszámmal, a tényleges fúrás és a fúró teljes felemelése. a húr.) Maga a fúrás 4 órát vesz igénybe. A 12 kilométeres oszlop le- és felemelkedése pedig 18 órát vesz igénybe. Felemelve az oszlop automatikusan 33 m hosszúságú szakaszokra bontódik. Ez a kopásuk mértéke.

Körülbelül 7 km mélységig a kút erős, viszonylag homogén kőzeteket metszett, ezért a fúrás sima volt, majdnem megfelel a fúró átmérőjének. A munka, mondhatni nyugodtan haladt. 7 km-es mélységben azonban kevésbé tartós, repedezett kőzetek jelentek meg, amelyeket kis, nagyon kemény rétegek - gneiszek, amfibolitok - ágyaztak be. A fúrás nehezebbé vált. A törzs ovális formát öltött, és sok üreg jelent meg. Egyre gyakoribbá váltak a balesetek.

Az ábrán a geológiai szelvény kezdeti előrejelzése és a fúrási adatok alapján összeállított előrejelzés látható. Érdekes megjegyezni (B oszlop), hogy a kút menti képződmények dőlésszöge körülbelül 50 fok. Így jól látható, hogy a kút által metszett sziklák a felszínre kerülnek. Itt emlékezhetünk meg Szmirnov geológus már említett „dédelgetett kabinetjéről”. Ott az egyik oldalon a kútból vett mintákat, a másikon pedig a felszínen vett mintákat a fúrási helytől távolabb, ahol a megfelelő képződmény jön. A fajták közötti párosítás szinte teljes.

Az 1983-as évet eddig felülmúlhatatlan rekord jellemezte: a fúrási mélység meghaladta a 12 km-t. A munkát felfüggesztették.

Közeledik a Nemzetközi Földtani Kongresszus, amelyet a tervek szerint Moszkvában tartottak. Erre készült a Geoexpo kiállítás. Elhatározták, hogy nemcsak az SG-n elért eredményekről szóló beszámolókat olvassák fel, hanem a kongresszus résztvevőinek is bemutatják az in situ munkát és a kinyert kőzetmintákat. A kongresszusra megjelent a „Kola Superdeep” monográfia.

A Geoexpo kiállításon volt egy nagy stand, amelyet az SG munkájának szenteltek, és ami a legfontosabb - a rekordmélység elérése. Lenyűgöző grafikonok mutatták be a fúrási technikákat és technológiát, kinyert kőzetmintákat, fényképeket a berendezésekről és a dolgozó személyzetről. A kongresszus résztvevőinek és vendégeinek legnagyobb figyelmét azonban egy kiállítási kiállításon nem megszokott részlet keltette fel: a leghétköznapibb és már kissé rozsdás fúrófej, kopott keményfém fogakkal. A címkén az állt, hogy pontosan ezt használták 12 km-nél nagyobb mélységben végzett fúráskor. Ez a fúrófej még a szakembereket is lenyűgözte. Valószínűleg mindenki önkéntelenül is arra számított, hogy valamiféle technológiai csodát láthatunk, talán gyémántberendezéssel... És még mindig nem tudták, hogy az SG-nél a fúróberendezés mellett egy nagy halom pontosan ugyanolyan, már rozsdás fúrófej: végül is kb minden fúrt 7-8 m után kellett újakra cserélni.

Sok kongresszusi küldött szerette volna a saját szemével látni a Kola-félszigeten található egyedülálló fúrótornyot, és megbizonyosodni arról, hogy valóban rekord fúrási mélységet értek el az Unióban. Ilyen távozás történt. A kongresszus egy szekciója ott a helyszínen ülést tartott. A küldötteknek megmutatták a fúróberendezést, ahol kiemelték az oszlopot a kútból, 33 méteres szakaszokat leválasztva róla. Az SG-ről szóló fotók és cikkek a világ szinte minden országában megjelentek az újságokban és magazinokban. Postai bélyeget bocsátottak ki, és megszervezték a borítékok különleges törlését. Nem sorolom fel a különböző díjak kitüntetettjeit és a munkájukért díjazottak nevét...

De elmúltak az ünnepek, folytatni kellett a fúrást. És ez a legnagyobb balesettel kezdődött az első repülésen 1984. szeptember 27-én – ez egy „fekete dátum” az SG történetében. A kút nem bocsát meg, ha sokáig figyelem nélkül marad. Amíg a fúrást nem végezték el, elkerülhetetlenül változások történtek a falaiban, olyanok, amelyeket nem rögzítettek cementezett acélcsővel.

Eleinte minden lazán ment. A fúrók elvégezték szokásos munkájukat: egyenként leeresztették a fúrósor egyes szakaszait, az utolsó, felsőhöz csatlakoztatták a fúrófolyadék-ellátó csövet, és bekapcsolták a szivattyúkat. Elkezdtük a fúrást. A kezelő előtti konzolon lévő műszerek a normál működési módot mutatták (a fúrófej fordulatszáma, nyomása a kőzetre, folyadékáramlás a turbina forgatásához stb.).

Egy újabb 9 méteres szakasz fúrása után több mint 12 km mélységben, ami 4 órát vett igénybe, elértük a 12.066 km mélységet. Felkészültünk az oszlop felemelésére. Kipróbáltuk. Nem működik. Ilyen mélységben nem egyszer figyeltek meg „tapadást”. Ilyenkor úgy tűnik, hogy az oszlop egyes részei a falakhoz tapadnak (talán felülről leesett valami, és egy kicsit beszorult). Egy oszlop mozgatásához a tömegét meghaladó erő (kb. 200 tonna) szükséges. Ezúttal is ezt tették, de az oszlop nem mozdult. Kicsit növeltük az erőt, és a műszertű meredeken csökkentette az értékeket. Az oszlop sokkal könnyebb lett, ekkora fogyás nem történhetett volna meg a műtét során. Elkezdtük az emelést: egyenként lecsavartuk a szakaszokat. Az utolsó emeléskor egy rövidített, egyenetlen alsó szélű csődarab lógott egy horgon. Ez azt jelentette, hogy nem csak a turbófúró maradt a kútban, hanem 5 km fúrócső is...

Hét hónapig próbálták megszerezni őket. Végül is nem csupán 5 km csövet veszítettek el, hanem öt év munka eredményét is.

Ezután minden kísérletet leállítottak az elveszett dolgok visszaszerzésére, és újra megkezdődött a fúrás 7 km-es mélységből. El kell mondanunk, hogy itt a hetedik kilométer után különösen nehézkesek a geológiai viszonyok. Az egyes lépések fúrási technológiáját próba-hiba módszerrel dolgozzák ki. És körülbelül 10 km mélyről indulva még nehezebb. A fúrást, a berendezések és berendezések üzemeltetését maximális sebességgel végzik.

Ezért itt minden pillanatban balesetekre lehet számítani. Készülnek rájuk. Kiküszöbölésük módszereit és eszközeit előre átgondolják. Tipikus összetett baleset a fúrószerelvény és a fúrócső szál egy részének eltörése. A kiküszöbölésének fő módja az, hogy az elveszett rész fölé egy padot hozunk létre, és ebből a helyről fúrunk egy új bypass tengelyt. A kútban összesen 12 ilyen elkerülő törzset fúrtak. Közülük négy 2200 és 5000 m közötti hosszúságú.

Csak a mindennapi életben van egy kút függőleges „lyuk” a föld felszínétől a fenékig. A valóságban ez messze nem így van. Különösen akkor, ha a kút szupermély, és különböző sűrűségű ferde képződményeket metsz. Aztán úgy tűnik, hogy mocorog, mert a fúró folyamatosan eltér a kevésbé tartós kövek felé. Minden olyan mérés után, amely azt mutatja, hogy a kút dőlésszöge meghaladja a megengedettet, meg kell kísérelni a „visszahelyezését a helyére”. Ehhez a fúrószerszámmal együtt speciális „terelőket” engednek le, amelyek segítenek csökkenteni a kút dőlésszögét a fúrás során. Gyakran előfordulnak balesetek a fúrószerszámok és csőalkatrészek elvesztésével. Ezek után félrelépve kell elkészíteni az új csomagtartót, ahogy már mondtuk. Képzelje el tehát, hogyan néz ki egy kút a földben: valami olyasmi, mint egy óriási növény gyökerei, amelyek a mélyben elágaznak.

Ez az oka az utolsó fúrási fázis különleges időtartamának.

A legnagyobb baleset - az 1984-es "fekete dátum" - után csak 6 év után közelítették meg ismét a 12 km-es mélységet. 1990-ben elérték a maximumot - 12 262 km-t. Több baleset után meggyőződtünk arról, hogy nem juthatunk mélyebbre. A modern technológia minden lehetősége kimerült. Úgy tűnt, a Föld már nem akarja felfedni titkait. A fúrást 1992-ben leállították.

KUTATÓMUNKA. CÉLKITŰZÉSEK ÉS MÓDSZEREK

A fúrás egyik nagyon fontos célja az volt, hogy a kút teljes hosszában kőzetmintákból álló magoszlopot kapjunk. És ez a feladat kész. A világ leghosszabb magját vonalzószerűen méterben jelölték, és megfelelő sorrendben dobozokba helyezték. A doboz száma és a mintaszámok felül vannak feltüntetve. Közel 900 ilyen doboz van raktáron.

Most már csak a mag tanulmányozása van hátra, amely valóban nélkülözhetetlen a kőzet szerkezetének, összetételének, tulajdonságainak és korának meghatározásához.

De a felszínre emelt kőzetminta más tulajdonságokkal rendelkezik, mint a masszívumban. Itt, a tetején szabadul meg a mélységben létező hatalmas mechanikai feszültségektől. Fúrás közben megrepedt és fúrófolyadékkal telítődött. A mintán mért paraméterek még akkor is eltérnek a tömbben lévőktől, ha egy speciális kamrában hoz létre mély viszonyokat. És még egy kis „csuklás”: egy fúrt kút minden 100 m-ére nem kapunk 100 m magot. Az SG-ben 5 km-nél nagyobb mélységből csak 30% körüli volt az átlagos maghozam, 9 km-nél nagyobb mélységből pedig esetenként csak 2-3 cm vastag, a legtartósabb rétegeknek megfelelő egyedi plakkok voltak.

Tehát egy fúrólyukból SG segítségével kinyert mag nem ad teljes körű információt a mélyen fekvő kőzetekről.

A kutakat tudományos céllal fúrták, így a modern kutatási módszerek teljes skáláját alkalmazták. A magkitermelés mellett szükségszerűen végezték a kőzetek természetes előfordulási tulajdonságainak vizsgálatát is. A kút műszaki állapotát folyamatosan ellenőrizték. Megmérték a kútfúrás teljes hőmérsékletét, a természetes radioaktivitást - gamma-sugárzást, az impulzusos neutronbesugárzás után indukált radioaktivitást, a kőzetek elektromos és mágneses tulajdonságait, a rugalmas hullámok terjedési sebességét, valamint tanulmányozták a gázok összetételét a kútfolyadékban.

7 km mélységig soros eszközöket használtak. A nagyobb mélységben és magasabb hőmérsékleten történő munkavégzés speciális hő- és nyomásálló eszközök létrehozását tette szükségessé. Különös nehézségek merültek fel a fúrás utolsó szakaszában; amikor a kút hőmérséklete megközelítette a 200°C-ot és a nyomás meghaladta az 1000 atmoszférát, a soros eszközök már nem tudtak működni. Több kutatóintézet geofizikai tervezőirodái és szaklaboratóriumai jöttek segítségül, amelyek hő- és nyomásálló műszerek egy példányát gyártották. Így mindig csak háztartási berendezéseken dolgoztunk.

Röviden: a kutat kellő részletességgel, annak teljes mélységéig feltárták. A kutatást szakaszosan, körülbelül évente egyszer végezték, a kút 1 km-es mélyítése után. Ezt követően minden alkalommal értékelték a beérkezett anyagok megbízhatóságát. A megfelelő számítások lehetővé tették egy adott fajta paramétereinek meghatározását. Felfedezték a rétegek egy bizonyos váltakozását, és már tudták, hogy a barlangok milyen sziklákhoz kapcsolódnak, illetve a velük kapcsolatos részleges információvesztést. Megtanultuk szó szerint azonosítani a sziklákat a „morzsákból”, és ennek alapján teljes képet alkotni arról, amit a kút „rejtett”. Röviden, sikerült egy részletes kőzettani oszlopot építeni - a kőzetek váltakozásának és tulajdonságaik bemutatására.

SAJÁT TAPASZTALATBÓL

Körülbelül évente egyszer, amikor a fúrás következő szakasza befejeződött - 1 km-rel mélyítve a kutat, elmentem az SG-be is méréseket végezni, amelyeket rám bíztak. Ekkor a kutat általában kimosták, és egy hónapra kutatásra bocsátották. A tervezett megállás időpontja mindig előre ismert volt. Előre megérkezett a munkára felszólító távirat is. A berendezést ellenőrizték és becsomagolták. A határzónában a lezárt munkával kapcsolatos formalitások lezajlottak. Végre minden eldőlt. Gyerünk.

Csoportunk egy kicsi, barátságos csapat: fúrásszerszám-fejlesztő, új földi berendezések fejlesztője és én, módszerész. Mérések előtt 10 nappal érkezünk. Megismerkedünk a kút műszaki állapotára vonatkozó adatokkal. Részletes mérési programot készítünk és jóváhagyunk. Összeállítjuk és kalibráljuk a berendezést. Hívást várunk - hívást a kútról. Rajtunk a sor, hogy „búvárkodjunk” harmadiknak, de ha elődeink ezt megtagadják, a kutat nekünk biztosítják. Ezúttal minden rendben velük, azt mondják, holnap reggelre végeznek. Ugyanabban a csapatban vannak velünk geofizikusok - operátorok, akik rögzítik a kútban lévő berendezésektől kapott jeleket, és irányítják a fúrólyuk berendezések süllyesztését és emelését szolgáló összes műveletet, valamint az emelő szerelői, akik ugyanazon 12 km-es kábel letekercselését irányítják. a dobra és rá , amelyen a készüléket leengedjük a kútba. Fúrók is szolgálatban vannak.

A munka megkezdődött. A készüléket több méterrel a kútba süllyesztik. Utolsó ellenőrzés. Megy. Az ereszkedés lassú - körülbelül 1 km/h, az alulról érkező jelzés folyamatos figyelésével. Eddig jó. De a nyolcadik kilométernél a jelzés megrándult és eltűnt. Ez azt jelenti, hogy valami nincs rendben. Teljes emelés. (Minden esetre elkészítettünk egy második felszerelést is.) Elkezdjük az összes részlet ellenőrzését. Ezúttal a kábel hibásnak bizonyult. Lecserélik. Ez több mint egy napot vesz igénybe. Az új ereszkedés 10 órát vett igénybe. Végül a jelzést figyelő személy azt mondta: „Megérkeztünk a tizenegyedik kilométerhez.” Parancs a kezelőknek: "Rögzítés indítása." A program szerint előre meg van tervezve, hogy mit és hogyan. Most a fúrószerszámot adott időközönként többször le kell engedni és fel kell emelni a mérésekhez. Ezúttal a berendezés jól működött. Most teljes az emelkedés. Felemelték 3 km-re, és hirtelen a csörlő kiáltott (ő humoros ember): "A kötélnek vége." Hogyan?! Mit?! Jaj, elszakadt a kábel... A fúrószerszám és 8 km kábel ott maradt az alján... Szerencsére egy nappal később a fúrók az egészet fel tudták szedni, a helyi mesterek által kifejlesztett módszerekkel és eszközökkel az ilyenek kiküszöbölésére. vészhelyzetek.

EREDMÉNYEK

Az ultramély fúrási projektben kitűzött célok megvalósultak. Speciális berendezéseket és technológiát fejlesztettek ki és hoztak létre az ultramély fúráshoz, valamint a nagy mélységig fúrt kutak tanulmányozásához. Mondhatni „első kézből” kaptunk információkat a kőzetek fizikai állapotáról, tulajdonságairól és összetételéről természetes előfordulásukban, valamint magmintákból 12 262 m mélységig.

A kút sekély mélységben - 1,6-1,8 km-es tartományban - kiváló ajándékot adott a szülőföldnek. Ipari réz-nikkel ércek nyíltak ott – új érchorizontot fedeztek fel. És jól jön, mert a helyi nikkelgyárban már fogy az érc.

Mint fentebb jeleztük, a kútszakasz geológiai előrejelzése nem vált valóra (lásd ábra a 39. oldalon). A kútban az első 5 km-en várt kép 7 km-re megnyúlt, majd teljesen váratlan sziklák jelentek meg. A 7 km-es mélységre jósolt bazaltokat még akkor sem találták meg, amikor 12 km-re süllyedtek.

Várható volt, hogy a szeizmikus szondázás során a legnagyobb visszaverődést adó határ az a szint, ahol a gránitok tartósabb bazaltréteggé alakulnak át. A valóságban kiderült, hogy ott kevésbé erős és kevésbé sűrű töredezett kőzetek találhatók - archeai gneiszek. Erre sosem számítottak. Ez pedig alapvetően új geológiai és geofizikai információ, amely lehetővé teszi a mélygeofizikai kutatások adatainak eltérő értelmezését.

A földkéreg mélyrétegeiben zajló ércképződés folyamatára vonatkozó adatok is váratlannak és alapvetően újnak bizonyultak. Így 9-12 km mélységben erősen porózus, repedezett kőzetekkel találkoztunk, amelyek erősen mineralizált felszín alatti vizekkel telítettek. Ezek a vizek az ércképződés egyik forrása. Korábban azt hitték, hogy ez csak sokkal sekélyebb mélységben lehetséges. Ebben az intervallumban megnövekedett aranytartalmat találtak a magban - akár 1 g-ot 1 tonna kőzetre (az ipari fejlesztésre alkalmas koncentráció). De vajon kifizetődő lesz-e valaha ilyen mélységből aranyat bányászni?

Megváltoztak a föld belsejének hőháztartásáról és a bazaltpajzsok területein a hőmérséklet mély eloszlásáról alkotott elképzelések is. Több mint 6 km-es mélységben a várt (mint a felső részen) 1 km-enként 16 °C helyett 20 °C-os hőmérsékleti gradienst kaptunk 1 km-enként. Kiderült, hogy a hőáram fele radiogén eredetű.

Az egyedülálló Kola szupermély kút fúrása után sokat tanultunk, és egyben rájöttünk, milyen keveset tudunk még bolygónk szerkezetéről.

A műszaki tudományok kandidátusa A. OSADCHY.

IRODALOM

Kola szupermély. M.: Nedra, 1984.
Kola szupermély. Tudományos eredmények és kutatási tapasztalatok. M., 1998.
Kozlovsky E. A. Geológusok Világfóruma. "Tudomány és Élet" 1984. 10. sz.
Kozlovsky E. A. Kola szupermély. "Tudomány és Élet" 1985. 11. sz.

Sredao.ru nyaralófalvak a HABITAT-ról

Sredao.ru sorházak a HABITAT ingatlanirodától

A Kola szupermély kút a világ legmélyebb fúrása (1979-től 2008-ig) a murmanszki régióban, Zapolyarny városától 10 kilométerre nyugatra, a geológiai balti pajzs területén található. Mélysége 12 262 méter. Más ultramély kutaktól eltérően, amelyeket olajtermelésre vagy geológiai feltárásra készítettek, az SG-3-at kizárólag a litoszféra tanulmányozására fúrták azon a területen, ahol a Mohorovicic határ van. (rövidítve Moho határ) a földkéreg alsó határa, amelynél a hosszanti szeizmikus hullámok sebessége hirtelen megnövekszik.

A Kola szupermély kutat Lenin születésének 100. évfordulója tiszteletére fektették 1970-ben. Az üledékes kőzetrétegek addigra már jól tanulmányozták az olajtermelés során. Érdekesebb volt az a fúrás, ahol körülbelül 3 milliárd éves (összehasonlításképpen: a Föld korát 4,5 milliárd évre becsülik) vulkáni kőzetek a felszínre kerülnek. Ásványok kinyerésére ilyen kőzeteket ritkán fúrnak 1-2 km-nél mélyebbre. Feltételezték, hogy már 5 km-es mélységben a gránitréteget bazaltra cserélik. 1979. június 6-án a kút megdöntötte a korábban a Bertha-Rogers-kút (olajkút) 9583 méteres rekordját. Oklahoma). A legjobb években 16 kutatólaboratórium működött a Kólai szupermélykútnál, ezeket személyesen a Szovjetunió geológiai minisztere felügyelte.

Bár várható volt, hogy egyértelmű határvonalat fedeznek fel a gránitok és a bazaltok között, a teljes mélységben csak gránitot találtak a magban. A nagy nyomás hatására azonban az összenyomott gránitok nagymértékben megváltoztatták fizikai és akusztikai tulajdonságaikat. A felemelt mag az aktív gázleadástól szuszpenzióvá morzsolódott, mivel nem bírta az éles nyomásváltozást. Egy erős magdarabot csak a fúró nagyon lassú felemelésével lehetett eltávolítani, amikor a még mindig nagy nyomásra préselt „felesleges” gáznak sikerült kiszabadulnia a kőzetből a repedések sűrűsége nagy mélységben elvárások, növekedtek. A mélységben víz is volt, amely kitöltötte a repedéseket.

Érdekes, hogy amikor 1984-ben Moszkvában tartották a Nemzetközi Geológiai Kongresszust, amelyen bemutatták a kút kutatásának első eredményeit, sok tudós tréfásan javasolta a kút azonnali eltemetését, mivel ez megsemmisíti a földkéreg szerkezetére vonatkozó minden elképzelést. Valóban, már a behatolás első szakaszában furcsa dolgok kezdődtek. Például a teoretikusok már a fúrás megkezdése előtt azt ígérték, hogy a balti-tengeri pajzs hőmérséklete viszonylag alacsony marad legalább 5 kilométeres mélységig, a környezeti hőmérséklet meghaladta a 70 Celsius-fokot, hétnél - 120 fok felett, és 12 fokos mélységben 220 foknál is erősebb volt a meleg – 100 fokkal magasabb a vártnál. A kólai fúrók megkérdőjelezték a földkéreg réteges szerkezetének elméletét - legalábbis a 12 262 méteres intervallumban.

"Nálunk van a világ legmélyebb lyuk, ezért ki kell használnunk!" - kiált fel keserűen David Guberman, a Kola Superdeep Kutatási és Termelési Központ állandó igazgatója. A Kola Superdeep első 30 évében szovjet, majd orosz tudósok 12 262 méteres mélységig törtek be. 1995 óta azonban leállították a fúrást: nem volt, aki finanszírozza a projektet. Az UNESCO tudományos programjai keretében elkülönített összeg csak a fúróállomás működőképes állapotának fenntartására és a korábban kitermelt kőzetminták tanulmányozására elegendő.

Huberman sajnálattal emlékszik vissza, mennyi tudományos felfedezés történt a Kola szupermélyén. Szó szerint minden méter kinyilatkoztatás volt. A kút megmutatta, hogy szinte minden eddigi tudásunk a földkéreg szerkezetéről téves. Kiderült, hogy a Föld egyáltalán nem olyan, mint egy réteges torta.

Egy másik meglepetés: kiderül, hogy a vártnál 1,5 milliárd évvel korábban keletkezett az élet a Földön. Olyan mélységekben, ahol azt hitték, hogy nincs szerves anyag, 14 megkövesedett mikroorganizmusfajt fedeztek fel - a mély rétegek kora meghaladta a 2,8 milliárd évet. Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékek, hatalmas koncentrációban jelent meg a metán. Ez teljesen és teljesen lerombolta a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet. Szinte fantasztikus szenzációk voltak. Amikor a 70-es évek végén a szovjet automata űrállomás 124 gramm holdtalajt hozott a Földre, a Kolai Tudományos Központ kutatói azt találták, hogy olyan volt, mint két borsó egy hüvelyben a 3 kilométeres mélységből vett mintákhoz. És felmerült egy hipotézis: a Hold elszakadt a Kola-félszigettől. Most azt keresik, hogy pontosan hol. Egyébként az amerikaiak, akik fél tonna talajt hoztak a Holdról, semmi értelmeset nem csináltak vele. Légmentesen záródó tartályokba helyezték őket, és a jövő generációinak kutatásra hagyták őket.

Mindenki számára váratlanul beigazolódott Alekszej Tolsztoj jóslata a „Garin mérnök hiperboloidja” című regényből. Több mint 9,5 kilométeres mélységben mindenféle ásvány, különösen arany valódi kincsesbányát fedeztek fel. Igazi olivinréteg, az írónő zseniálisan megjósolta. 78 gramm aranyat tartalmaz tonnánként. Az ipari termelés egyébként 34 gramm/tonna koncentrációban lehetséges, de ami a legmeglepőbb, még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékes kőzetek, természetes metángáz volt. hatalmas koncentrációban találhatók. Ez teljesen és teljesen megsemmisítette a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet

Nemcsak tudományos szenzációk, hanem titokzatos legendák is kapcsolódtak a Kola-kúthoz, amelyek többsége az igazoltatáskor újságírói kitalációnak bizonyult. Egyikük szerint az elsődleges információforrás (1989) a Trinity Broadcasting Network amerikai tévétársaság volt, amely viszont egy finn lap riportjából vette át a történetet. Állítólag egy kút fúrásakor 12 ezer méter mélyen a tudósok mikrofonjai sikolyokat és nyögéseket rögzítettek.) Újságírók, nem is gondolva arra, hogy ilyen mélységbe egyszerűen lehetetlen mikrofont behelyezni (milyen hangrögzítő készülék tud dolgozni kétszáz fok feletti hőmérsékleten?) azt írta, hogy a fúrók „hangot hallottak az alvilágból”.

Ezek után a publikációk után a kolai szupermély kutat „a pokolba vezető útnak” kezdték nevezni, azt állítva, hogy minden új megfúrt kilométer szerencsétlenséget hozott az országra. Azt mondták, hogy amikor a fúrók a tizenharmadik ezer métert fúrták, a Szovjetunió összeomlott. Nos, amikor a kutat 14,5 km mélyre fúrták (ami valójában nem történt meg), hirtelen szokatlan üregekre bukkantak. Felkeltette az érdeklődést ez a váratlan felfedezés, a fúrók leküldtek egy rendkívül magas hőmérsékleten is működő mikrofont és más érzékelőket. A benti hőmérséklet állítólag elérte az 1100 °C-ot – tüzes kamrák hősége volt, amelyekben állítólag emberi sikolyokat lehetett hallani.

Ez a legenda még mindig az internet hatalmas kiterjedésein kóborol, miután túlélte e pletykák bűnösét, a Kola-kutat. A munkálatokat még 1992-ben leállították a finanszírozás hiánya miatt. 2008-ig molylepényes állapotban volt. Egy évvel később megszületett a végső döntés a kutatás folytatásának felhagyásáról és a teljes kutatókomplexum lebontásáról és a kút „eltemetéséről”. A kút végleges elhagyása 2011 nyarán történt.
Tehát, amint látható, a tudósok ezúttal nem tudtak eljutni a köpenyhez és megvizsgálni azt. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a Kola-kút nem adott semmit a tudománynak - éppen ellenkezőleg, a földkéreg szerkezetéről alkotott elképzeléseiket felforgatta.

EREDMÉNYEK

Az ultramély fúrási projektben kitűzött célok megvalósultak. Speciális berendezéseket és technológiát fejlesztettek ki és hoztak létre az ultramély fúráshoz, valamint a nagy mélységig fúrt kutak tanulmányozásához. Mondhatni „első kézből” kaptunk információkat a kőzetek fizikai állapotáról, tulajdonságairól és összetételéről a természetes előfordulásukban és a magtól egészen 12 262 m mélységig A kút kis mélységben kiváló ajándékot adott a szülőföldnek 1,6-1 kilométeres tartományban. Ipari réz-nikkel ércek nyíltak ott – új érchorizontot fedeztek fel. És jól jön, mert a helyi nikkelgyárban már fogy az érc.

Mint fentebb megjegyeztük, a kútszakasz geológiai előrejelzése nem vált be. A kútban az első 5 km-en várt kép 7 km-re megnyúlt, majd teljesen váratlan sziklák jelentek meg. A 7 km-es mélységre jósolt bazaltokat még akkor sem találták meg, amikor 12 km-re süllyedtek. Várható volt, hogy a szeizmikus szondázás során a legnagyobb visszaverődést adó határ az a szint, ahol a gránitok tartósabb bazaltréteggé alakulnak át. A valóságban kiderült, hogy ott kevésbé erős és kevésbé sűrű töredezett kőzetek találhatók - archeai gneiszek. Erre sosem számítottak. Ez pedig alapvetően új geológiai és geofizikai információ, amely lehetővé teszi a mélygeofizikai kutatások adatainak eltérő értelmezését.

A földkéreg mélyrétegeiben zajló ércképződés folyamatára vonatkozó adatok is váratlannak és alapvetően újnak bizonyultak. Így 9-12 km mélységben erősen porózus, repedezett kőzetekkel találkoztunk, amelyek erősen mineralizált felszín alatti vizekkel telítettek. Ezek a vizek az ércképződés egyik forrása. Korábban azt hitték, hogy ez csak sokkal sekélyebb mélységben lehetséges. Ebben az intervallumban megnövekedett aranytartalmat találtak a magban - akár 1 g-ot 1 tonna kőzetre (az ipari fejlesztésre alkalmas koncentráció). De vajon kifizetődő lesz-e valaha ilyen mélységből aranyat bányászni?

Megváltoztak a föld belsejének hőháztartásáról és a bazaltpajzsok területein a hőmérséklet mély eloszlásáról alkotott elképzelések is. Több mint 6 km-es mélységben a várt (mint a felső részen) 1 km-enként 16 °C helyett 20 °C-os hőmérsékleti gradienst kaptunk 1 km-enként. Kiderült, hogy a hőáram fele radiogén eredetű.

A föld mélységei annyi titkot rejtenek, mint az Univerzum hatalmas kiterjedése. Pontosan ezt gondolják egyes tudósok, és részben igazuk is van, mert az emberek még mindig nem tudják pontosan, mi van a lábunk alatt, mélyen a föld alatt alig több, mint 10 kilométer. Ezt a rekordot 1990-ben állították fel, és 2008-ig tartott, majd többször frissítették. 2008-ban megfúrták a Maersk Oil BD-04A, egy 12 290 méter hosszú ferde olajkutat (Al Shaheen olajmedence Katarban). 2011 januárjában az Odoptu-Sea mezőn (Szahalin-1 projekt) 12 345 méter mélységű ferde olajkutat fúrtak. A fúrási mélység rekordja jelenleg a Chaivinskoye mező Z-42-es kútjához tartozik, amelynek mélysége 12 700 méter.

Mi akadályoz meg abban, hogy kutat fúrjon a Föld közepéig, és megtudja, mi van ott? Sokkal többet tudunk az űr szerkezetéről, mint a Föld működéséről. Bár nem egyszer történtek kísérletek a Föld mélyére való behatolásra. Az első két ultramély kutat az észak-amerikai Louisiana államban fúrták. A projektmenedzserek a kutat méter átmérőjű, 1 km mélységig húzódó burkolatcsövekkel látták el, három nagy teljesítményű automata vészszeleppel. A fúróberendezés mellett egy speciális betongyár kapott helyet, amely baleset esetén gyorsan keményedő oldatot juttat a burkolatcsőbe. 9 km-es mélységig a bányászat a megszokott módon zajlott. De mélyebben növekvő belső nyomással találkoztak, és a kútból hidrogén-szulfid szabadult fel. A fúrók viccelődtek, hogy a pokolba fúrtak. 9,6 km mélyről olvadt kén tört ki a kútból, a bányászok kezdték elveszíteni az eszméletüket. A vészredőnyök bezárultak. A betongyár pedig speciális megoldást biztosított az o! köpenycső, és a kút be volt dugulva.

A Szovjetunióban is megpróbáltak több ultramély kutat fúrni, de a hazai fúrók is ugyanerre a szomorú sorsra jutottak. Az Arhangelszk régióban található Pechora folyón a Kumzha-9 kút fúrása közben váratlanul 7 km mélységből tört ki egy erőteljes gáz-, olaj- és fúrófolyadék-szökőkút. Olyannyira, hogy a fúró egyszerűen „repült” a rendellenesen magas tartálynyomás zónájába. A fúróberendezés csövek szétszóródtak, mint a tészta a serpenyőből. Egy 150 méter magas fáklya azonnal kiütött. Tankokkal próbáltuk eloltani a fáklyát, de nem jártunk sikerrel. A szökőkút úgy zúgott, mint egy sugárhajtómű. Ennek eredményeként csak földalatti atomrobbanások segítségével lehetett eloltani. Ehhez a vészakna felé ferde kutat fúrtak. Átvittek egy atomaknát és 1,5 km mélyen felrobbantották. Föld alatti kamra alakult ki, és egy oldalirányú nyomászóna elzárta a kútfúrást.

A legmélyebb kutat - SGS-3 12,3 km mélységgel - a Kola-félszigeten fúrták Nikel falu közelében. A munkát egy speciális geofizikai intézet végezte összesen 5000 fős létszámmal, a bányában pedig 520 fő dolgozott a szovjet években. A becsült fúrási mélységet 30 km-ben határozták meg. 7 km-ig a fúrás a szokásos módon zajlott. A meglepetések 7,5 km-es mélységben kezdődtek, a hőmérséklet, ahol a fúró közvetlenül érintkezett a bazalttal, 100 ° C-ra emelkedett, és a felszínre emelt minták sűrűsége 20%-kal csökkent. A geokémikusok különféle gázokat fedeztek fel a kőzetben - hidrogént és héliumot, a biológusok pedig ismeretlen baktériumokat. Ezek az oxigén légkörbe extrahált baktériumok elpusztultak, ezért aerofóbnak (félnek a levegőtől) nevezték el őket. Hirtelen erősen beszorult a fúró, majd elkezdték süllyeszteni a második aknát. 8 km-es mélységben a hőmérséklet 120°C-ra emelkedett, a magok porózussá váltak, és megnőtt a baktériumok száma. A hagyományos acélcsöveket kicseréltük! újak, nagyszilárdságú acélból, a fúró molibdénből készült, a gyémántszemcséket mesterséges anyagú könyöklőre cserélték, amely tűzállóságban, szilárdságban és keménységben felülmúlta a gyémántot. Végül a kútfúrás elérte a 12 240 m mélységet. A fúró ismét elakadt, és a gép elhallgatott.

Egy kicsit a fúróberendezés (Uralmash-15000) jellemzőiről. A 2000 méter alatti fúrósort könnyű alumíniumötvözetekből készült csövekkel szerelték össze (az acél egyszerűen szétrepedt a súlyától). Az oszlop tömege körülbelül 200 tonna.

Turbodrill - egy 46 méter hosszú turbina, amely a fúrófolyadék nyomásáról működik, forgatja a fúrószárat (bit).

A magvevő egy eltávolítható cső egy turbófúróban, amelyet kőzetminták (mag) gyűjtésére használnak.

Hagyományos keményfém fúrószárakat használtak. Egy fúró körülbelül 4 órát bír, ezalatt 7-10 métert lehet fúrni. Az oszlop le- és felemelése akár 18 órát is igénybe vehet. Ebben az esetben az oszlopot több cső szakaszára kell szétszerelni.

Az első 7 kilométert vulkáni és üledékes kőzetek alkotják: tufák, bazaltok, breccsák, homokkövek, dolomitok. Mélyebben fekszik az úgynevezett Conrad-szakasz, amely után a kőzetekben a szeizmikus hullámok sebessége meredeken megnő, amit korábban a gránitok és a bazaltok határaként értelmeztek. A Kola-kútnál ez a szakasz már régen átment, de a földkéreg alsó rétegének bazaltjai soha nem jelentek meg sehol. Éppen ellenkezőleg, megjelentek a gránitok és a gneiszek.

A Kola-kútszakasz megcáfolta a földkéreg kétrétegű modelljét, amely szerint a kontinensek granitoid kérge alatt egy bazaltkéregnek kell lennie, amelyben a kontinensek a lemeztektonika elmélete szerint a felszín mentén mozognak. a bolygóról. Kiderült, hogy a bolygó belsejében lévő szeizmikus szakaszok nem a különböző összetételű kőzetrétegek határai. Inkább azt jelzik, hogy a kő tulajdonságai megváltoztak a mélységgel. A 12 kilométeres mélységből felszínre emelt mintáról kiderült, hogy az elmélet szerint nem bazalt, hanem gránit.

Korábban úgy gondolták, hogy a földfelszíntől való távolság és a nyomás növekedésével a kőzetek monolitikusabbá válnak, és csökken bennük a repedések száma. De a kút az ellenkezőjét mutatta - 9 km-től kezdve a rétegek nagyon porózusnak bizonyultak, és szó szerint tele voltak repedésekkel, amelyeken keresztül a vizes oldatok keringtek. A mélységben a hőmérséklet a vártnál magasabbnak bizonyult: +80°C. A 7 km-nél az arc hőmérséklete 120°C, 12 km-en pedig -230°C volt. A tudósok felfedezték az arany mineralizációját a Kola-kútból származó mintákban. A nemesfém inzertálását ősi kőzetekben találták 9,5-10,5 km mélységben (átlagosan 37,7 mg arany kőzettonnánként).

Hány tudományos felfedezés történt a kolai szupermély-kútnál! Szó szerint minden méter kinyilatkoztatás volt. A kút megmutatta, hogy szinte minden eddigi tudásunk a földkéreg szerkezetéről téves. Kiderült, hogy a Föld egyáltalán nem olyan, mint egy réteges torta. 4 kilométerig minden az elmélet szerint ment, aztán elkezdődött a világvége – a teoretikusok azt ígérték, hogy a Balti Pajzs hőmérséklete viszonylag alacsony marad legalább 15 kilométeres mélységig. Ennek megfelelően közel 20 kilométeres kutat lehet majd ásni, csak a köpenyig. De már 5 kilométeren a környezeti hőmérséklet meghaladta a 70 ° C-ot, hétnél - 120 felett, és 12 km-es mélységben 220 ° C-nál melegebb volt, ami 100 ° -kal magasabb, mint a teoretikusok előre jelezték! Az eredmények megkérdőjelezik a földkéreg réteges szerkezetének elméletét - legalábbis 12 262 méterig.

Az iskolában azt tanították nekünk: vannak fiatal kövek, gránitok, bazaltok, köpeny és mag. A gránit azonban 3 kilométerrel alacsonyabbnak bizonyult a vártnál. Bazalt egyáltalán nem találtak. Minden fúrás a gránitrétegben történt. De minden elképzelésünk az ásványok eredetéről és elterjedéséről összefügg a Föld réteges szerkezetének elméletével. Olyan mélységekben, ahol azt hitték, hogy nincs szerves anyag, 14 mikroorganizmusfajt fedeztek fel - a mély rétegek kora meghaladta a 2,8 milliárd évet. Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékek, hatalmas koncentrációban jelent meg a metán. Ez teljesen megsemmisítette a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet.

Mindenki számára váratlanul beigazolódott Alekszej Tolsztoj jóslata a „Garin mérnök hiperboloidja” című regényből. Több mint 9,5 kilométeres mélységben felfedeztek egy igazi kincsesbányát mindenféle ásványból, különösen az aranyból - egy igazi olivinréteget, amelyet az író ragyogóan megjósolt.

Bajorország délkeleti részén, egy 300 millió éves ősi hegylánc maradványain alapított német ultramély kútnál 7 km-es mélység elérése után kezdődtek a problémák: a munka végén az arc eltért a függőlegestől. 300 m-re, akárcsak Kolánál, új aknákat kellett fúrni. A mélységben a kút hőmérséklete 270°C volt, és ez kénytelen volt leállítani a munkát anélkül, hogy a kitűzött célt elértük volna. A fúráshoz a legnagyobb mélységben főleg amfibolitok és gneiszek voltak - ősi metamorf kőzetek. A granitoid kéregből a gneiszbe való átmenet zónáit itt sem találtuk.

Az Egyesült Államokban folytatódik az óceánfenék mélyfúrása a földkéreg vulkáni és tektonikus aktivitású övezeteiben. Így a Hawaii-szigeteken a kutatók abban reménykedtek, hogy tanulmányozhatják a vulkán földalatti életét, és közelebb kerülhetnek a köpenynyelvhez - a csóvához, amelyről úgy tartják, hogy ezek a szigetek megszülettek. A Mauna Kea vulkán lábánál 4,5 km-es mélységig terveztek kutat fúrni, de a szélsőséges hőmérséklet miatt csak 3 km-t tudtak fúrni. Egy másik projekt egy mély obszervatórium a San Andreas-törésnél. Az észak-amerikai kontinens ezen töréspontján keresztüli kútfúrás 2004 júniusában kezdődött, és a tervezett 3 kilométerből 2 kilométert tett meg. Az Egyesült Államokban már általánossá vált az olaj- és gáztermelés 6–7 kilométeres mélységből. A Tyumen szupermély kút megmutatta, hogy a felszíntől 7 kilométerre vannak olyan kőzetrétegek, amelyek ígéretesek a gázmezők számára.

Az egyik legcsodálatosabb felfedezés, amelyet a fúrás során tettek, az élet létezése mélyen a föld alatt. És bár ezt az életet csak baktériumok képviselik, határai hihetetlen mélységekig terjednek. A baktériumok mindenütt jelen vannak. Elsajátították a földalatti birodalmat, amely látszólag teljesen alkalmatlan a létezésre. Hatalmas nyomás, magas hőmérséklet, oxigén- és élettérhiány – semmi sem akadályozhatja az élet terjedését a litoszféra mélyén. Egyes becslések szerint a föld alatt élő mikroorganizmusok tömege akár meg is haladhatja bolygónk felszínén élő összes élőlény tömegét.

A 20. század elején Edson Bastin amerikai tudós több száz méter mélységből fedezte fel a baktériumokat a vízben egy olajtartalmú horizontról. Az ott élő mikroorganizmusoknak nem volt szükségük oxigénre és napfényre, szerves olajvegyületekkel táplálkoztak. Bastin felvetette, hogy ezek a baktériumok az olajmező kialakulása óta 300 millió éve a felszíntől elszigetelten élnek. De merész hipotézise akkoriban nem érvényesült – egyszerűen nem hittek benne. Abban az időben azt hitték, hogy az élet csak egy vékony filmréteg a bolygó felszínén.

1980-ban az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma biztonságos módszereket keresett a radioaktív hulladékok elhelyezésére. Erre a célra áthatolhatatlan kőzetekben aknákat kellett volna használni, ahol radionuklidokkal táplálkozó baktériumok élnek. 1987-ben több kút mélyfúrása kezdődött meg Dél-Karolinában. A mintákat fél kilométer mélyről és tovább a mélybe vették, miközben minden lehetséges óvintézkedést megtettek, hogy ne kerüljenek be baktériumok és levegő a Föld felszínéről. Több független laboratórium vizsgálta a mintákat, eredményeik azt mutatták, hogy a mélyrétegekben oxigént nem igénylő anaerob baktériumok lakták.

A baktériumokat egy dél-afrikai aranybánya szikláiban is megtalálták 2,8 km-es mélységben, ahol a hőmérséklet 60°C volt. Mélyen az óceán feneke alatt is élnek 100° feletti hőmérsékleten. Amint azt a Kola szupermély kút mutatta, a mikroorganizmusok 12 km-nél nagyobb mélységben is élhetnek, mivel a nagy mélységben lévő kőzetek porózusnak bizonyultak, vizes oldatokkal telítettek.

A svédországi Siljan Ring krátert megnyitó ultramély kútban a mikrobiológusok baktériumkolóniákat is felfedeztek. Érdekes, hogy az ősi gránitokban mikroorganizmusok éltek. Bár ezek nagyon sűrű, nagy nyomás alatt fekvő kőzetek voltak, a föld alatti, látszólag fiatalos vizek mikropórusok és repedések rendszerén keresztül keringtek bennük. Thomas Gold amerikai geológus úgy véli, hogy a 4-5 km-es mélységben található magnetit-olaj paszta nem más, mint a köpenyből származó metánnal táplálkozó baktériumok létfontosságú tevékenységének terméke.

A litoszférikus baktériumok tűrési határai elképesztőek, de úgy tűnik, élőhelyük alsó határát még mindig a felszín alatti hőmérséklet szabja meg. 110°C-on képesek szaporodni és 140°C-os hőmérsékletet is bírnak, igaz, rövid ideig. Az óceán feneke alatt a hőmérséklet nem emelkedik olyan gyorsan, és az élet alsó határa 7 km-es mélységben lehet. Ez azt jelenti, hogy a Föld bioszférája még a legsúlyosabb kataklizmák esetén sem pusztulhat el teljesen, a légkör és hidroszféra nélküli bolygókon pedig a mélyben is előfordulhatnak mikroorganizmusok.

Katrina Edwards és munkatársai felfedezték, hogy a mély óceáni árkok fenekén található kemény kőzet 3-4-szer több baktériumot rejt magában, mint az óceán vízi környezetében. Hideg, sötét, sziklás környezetben is létezhet élet, Santelli szerint: "Azonban nem számítottunk arra, hogy ilyen bőséges mikrobiális életet találunk nagy mélységben." A mikroorganizmusok hatalmas sokféleségének jelenléte elképedve a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy gazdag mikrobiális élet van jelen az óceán fenekén. A felfedezés alátámasztja azt az elméletet, miszerint a baktériumok a Föld mélyéről érkező endogén energián túlélnek – "ez a folyamat nagyban hozzájárul a mély szénciklussal és a földi élet kialakulásával kapcsolatos ismereteinkhez" - mondja Katrina Edwards.

A mai napig több tucat ultramély kút található a világon. Itt vannak a leghíresebbek: Bertha Rogers, USA, - 9159 m, KTV Hauptbohrung, USA - 8 686 m , USA, Wyoming - 7583 m, Svédország - 6800 m. Az egyetlen mélyebb a Kolánál (és egyáltalán nem sokkal) az Exxon Neftegas Limited (ENL) által 2010 végén - 2010 elején fúrt. 2011 (mélység 12 345 m) és egy kút, amelyet a Transocean fúrt a Maersk Oil számára 2008-ban Katarban, az Al Shaheen olajmedencében, mélysége 12 289 méter.

Az ultramély fúrás lehetővé tette a mélybe való betekintést és annak megértését, hogyan viselkednek a sziklák magas nyomáson és hőmérsékleten. Az az elképzelés, hogy a kőzetek a mélységgel egyre sűrűbbé válnak, és csökken a porozitásuk, tévesnek bizonyult, ahogy a száraz altalajról alkotott álláspont sem. Ezt először a Kola szupermély kút fúrása során fedezték fel. Az ősi kristályos rétegekben más kutak is megerősítették azt a tényt, hogy sok kilométer mélyen a kőzeteket repedések törik meg, és számos pórus hatol be, és a vizes oldatok (a tudományban szuperkritikus folyadékok) több száz atmoszféra nyomás alatt meglehetősen szabadon mozognak. Az ultramély fúrások során az altalaj állapotáról szerzett információk alapján a radioaktív hulladéktárolók mély óceáni árkokban történő létrehozására irányuló projektek most nagyon kockázatosnak tűnnek. A tektonikus lemezek elmélete szerint ezen árkok helyén az óceáni lemez „becsúszik” a kontinentális alá, majd! Az ilyen árokban konténerekben lerakott radioaktív hulladékot szintén a kontinentális lemez alá kellene „csúsztatni”, és így jelentős mélységbe temetni. De kiderült, hogy az ereszcsatornákban egyetlen tábla sem fér el egymás alá.

Mára az emberiség tudományos kutatása elérte a Naprendszer határait: űrjárműveket landoltunk bolygókon, azok műholdain, aszteroidákon, üstökösökön, küldetést küldtünk a Kuiper-övbe és átléptük a heliopauza határát. A teleszkópok segítségével 13 milliárd évvel ezelőtti eseményeket látunk – amikor az Univerzum még csak néhány százmillió éves volt. Ennek fényében érdekes felmérni, mennyire ismerjük Földünket. Belső felépítésének legjobb módja egy kút fúrása: minél mélyebb, annál jobb. A Föld legmélyebb kútja a Kola Superdeep Well vagy SG-3. 1990-ben a mélysége elérte a 12 kilométer 262 métert. Ha összehasonlítja ezt az adatot bolygónk sugarával, akkor kiderül, hogy ez csak 0,2 százaléka a Föld középpontjához vezető útnak. De még ez is elég volt ahhoz, hogy megváltoztassák a földkéreg szerkezetével kapcsolatos elképzeléseket.

Ha egy kutat aknának képzelünk el, amelyen keresztül lifttel le lehet ereszkedni a föld mélyére, vagy legalább néhány kilométerre, akkor ez egyáltalán nem így van. A fúrószerszám átmérője, amellyel a mérnökök létrehozták a kutat, mindössze 21,4 centiméter volt. A kút felső két kilométeres szakasza kicsit szélesebb - 39,4 centiméterre bővítették, de még mindig nincs mód arra, hogy az ember oda jusson. A kút arányainak elképzeléséhez a legjobb hasonlat egy 57 méteres varrótű lenne, amelynek átmérője 1 milliméter, az egyik végén kissé vastagabb.

Nos diagram

De ez az ábrázolás is egyszerűsödik. A fúrás során több baleset is történt a kútnál - a fúrófüzér egy része a föld alá került, anélkül, hogy eltávolíthatták volna. Ezért a kutat többször is újraindították, hét és kilenc kilométeres jelekből. Négy nagy ág van és körülbelül egy tucat kicsi. A főágak különböző maximális mélységűek: kettő átlépi a 12 kilométeres határt, további kettő nem éri el csak 200-400 méterrel. Vegye figyelembe, hogy a Mariana-árok mélysége egy kilométerrel kisebb - 10 994 méterrel a tengerszinthez képest.

Az SG-3 pályáinak vízszintes (balra) és függőleges vetületei

Yu.N. Yakovlev et al. / Az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Tudományos Központjának Értesítője, 2014

Sőt, hiba lenne a kutat vízvezetéknek tekinteni. Tekintettel arra, hogy a kőzetek különböző mélységben eltérő mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, a fúró a munka során kevésbé sűrű területek felé tért el. Ezért nagy léptékben a Kola Superdeep profilja enyhén ívelt vezetéknek tűnik, több ággal.

Ma a kúthoz közeledve csak a felső részét fogjuk látni - egy fém nyílást, amely tizenkét masszív csavarral van a szájhoz csavarozva. A rajta lévő felirat hibával készült, a helyes mélység 12 262 méter.

Hogyan fúrtak egy szupermély kutat?

Először is meg kell jegyezni, hogy az SG-3 eredetileg kifejezetten tudományos célokra készült. A kutatók egy olyan helyet választottak a fúráshoz, ahol az ősi - akár hárommilliárd éves - sziklák a föld felszínére kerültek. A feltárás során az egyik érv az volt, hogy a fiatal üledékes kőzeteket jól tanulmányozták az olajtermelés során, és soha senki nem fúrt mélyen az ősi rétegekbe. Emellett nagy réz-nikkel lelőhelyek voltak, amelyek feltárása hasznos adalék lehet a kút tudományos küldetéséhez.

A fúrás 1970-ben kezdődött. A kút első részét egy soros Uralmash-4E fúrógéppel fúrták - általában olajkutak fúrására használták. A telepítés módosítása 7 kilométer 263 méter mélység elérését tette lehetővé. Négy évig tartott. Ezután a telepítést Uralmash-15000-re változtatták, amelyet a kút tervezett mélysége - 15 kilométer - után neveztek el. Az új fúróberendezést kifejezetten a Kola szupermélyre tervezték: az ilyen nagy mélységekben végzett fúráshoz komoly felszerelés- és anyagmódosításra volt szükség. Például a fúrószál súlya önmagában 15 kilométeres mélységben elérte a 200 tonnát. Maga a berendezés akár 400 tonnás terheket is képes felemelni.

A fúrósor egymáshoz kapcsolódó csövekből áll. Segítségével a mérnökök leeresztik a fúrószerszámot a kút aljára, és ez biztosítja a működését is. Az oszlop végére speciális, 46 méteres turbófúrókat szereltek fel, amelyeket a felszínről érkező víz áramlása hajtott. Lehetővé tették a kőzúzószerszám elforgatását a teljes oszloptól elkülönítve.

A fúrófejek, amelyekkel a gránitba fúróhúrt fúrtak, futurisztikus részeket idéznek elő egy robotból - több forgó tüskés tárcsa, amelyek egy turbinához vannak csatlakoztatva a tetején. Egy ilyen bit mindössze négy órányi munkához volt elég - ez körülbelül 7-10 méteres átjárásnak felel meg, amely után a teljes fúrószálat fel kell emelni, szét kell szerelni, majd ismét le kell engedni. Maguk az állandó ereszkedések és emelkedők akár 8 órát is igénybe vettek.

Még a Kola Superdeep Pipe oszlopának csöveit is szokatlan módon kellett használni. A mélységben a hőmérséklet és a nyomás fokozatosan növekszik, és ahogy a mérnökök mondják, 150-160 fok feletti hőmérsékleten a soros csövek acélja meglágyul, és kevésbé képes ellenállni a több tonnás terhelésnek - emiatt a veszélyes deformációk és a az oszloptörés növekszik. Ezért a fejlesztők a könnyebb és hőálló alumíniumötvözeteket választották. Mindegyik cső körülbelül 33 méter hosszú és körülbelül 20 centiméter átmérőjű volt – valamivel keskenyebb, mint maga a kút.

Azonban még a speciálisan kifejlesztett anyagok sem tudtak ellenállni a fúrási körülményeknek. Az első hét kilométeres szakasz után a további fúrás a 12 000 méterig csaknem tíz évig és több mint 50 kilométernyi vezetékig tartott. A mérnökök szembesültek azzal a ténnyel, hogy hét kilométer alatt a sziklák kevésbé sűrűsödtek és töredezettek – viszkózusak lettek a fúró számára. Ráadásul maga a kútfúrás is eltorzította az alakját és ellipszis alakú lett. Emiatt az oszlop többször is eltört, és mivel nem tudták visszaemelni, a mérnökök kénytelenek voltak bebetonozni a kút ágát és újra megfúrni az aknát, így több éves munkát veszítettek.

Az egyik ilyen súlyos baleset 1984-ben arra kényszerítette a fúrókat, hogy lebetonozzák a kút 12 066 méteres mélységét elérő ágát. A fúrást a 7 kilométeres jelről kellett újra kezdeni. Ezt a kúttal végzett munka szüneteltetése előzte meg - abban a pillanatban az SG-3 létezését feloldották, és Moszkvában tartották a Geoexpo nemzetközi geológiai kongresszust, amelynek küldöttei meglátogatták a helyszínt.

A baleset szemtanúi szerint a munka folytatása után az oszlop további kilenc méterrel lejjebb fúrt egy kutat. Négy órás fúrás után a munkások felkészültek az oszlop visszaemelésére, de az „nem működött”. A fúrók úgy döntöttek, hogy a cső valahol a kút falához „akadt”, és növelték az emelőerőt. A terhelés erősen csökkent. Az oszlopot fokozatosan 33 méteres gyertyákra bontva értek el a munkások a következő, egyenetlen alsó éllel végződő szakaszhoz: a kútban maradt a turbófúró és további öt kilométernyi cső, nem tudták felemelni;

A fúróknak csak 1990-ben sikerült újra elérniük a 12 kilométeres határt, ekkor állították fel a búvárrekordot - 12 262 métert. Aztán újabb baleset történt, és 1994 óta a kút munkálatai leálltak.

Szupermély tudományos küldetés

Kép az SG-3 szeizmikus tesztjeiről

„Kola Superdeep” a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, Nedra Kiadó, 1984

A kutat geológiai és geofizikai módszerek egész sorával tanulmányozták, a maggyűjtéstől (adott mélységnek megfelelő kőzetoszlop) a sugárzási és szeizmológiai mérésekig. Például a magot speciális fúrókkal ellátott magvevők segítségével vették fel - úgy néznek ki, mint egy szaggatott élű csövek. Ezeknek a csöveknek a közepén 6-7 centiméteres lyukak vannak, ahová a szikla leesik.

De még ezzel a látszólag egyszerűvel (kivéve, hogy ezt a magot sok kilométer mélyről kellett kiemelni) nehézségek adódtak. A fúrófolyadék miatt, amely a fúrót mozgásba hozta, a mag folyadékkal telítődött, és megváltoztatta a tulajdonságait. Ráadásul a mélyben és a föld felszínén nagyon eltérőek a körülmények – a minták megrepedtek a nyomásváltozások miatt.

Különböző mélységekben a maghozam nagymértékben változott. Ha egy 100 méteres szakasztól öt kilométerre 30 centiméteres maggal lehetett számolni, akkor több mint kilenc kilométeres mélységben sziklaoszlop helyett egy sűrű kőzetből készült alátétkészletet kaptak a geológusok.

Mikrofotó a 8028 méteres mélységből előkerült sziklákról

„Kola Superdeep” a Szovjetunió Földtani Minisztériuma, Nedra Kiadó, 1984

A kútból kinyert anyagok tanulmányozása több fontos következtetéshez vezetett. Először is, a földkéreg szerkezete nem egyszerűsíthető le több rétegből álló összetételre. Ezt korábban szeizmológiai adatok jelezték – a geofizikusok olyan hullámokat láttak, amelyek mintha egy sima határról verődtek volna vissza. Az SG-3-nál végzett vizsgálatok kimutatták, hogy ilyen láthatóság a kőzetek összetett eloszlása ​​esetén is előfordulhat.

Ez a feltételezés befolyásolta a kút kialakítását - a tudósok arra számítottak, hogy hét kilométeres mélységben az akna bazaltsziklákba kerül, de még a 12 kilométeres jelzésnél sem találkoztak. A bazalt helyett azonban a geológusok olyan kőzeteket fedeztek fel, amelyekben sok repedés és alacsony sűrűség volt, amire sok kilométer mélyről egyáltalán nem lehetett számítani. Sőt, a repedésekben felszín alatti víz nyomait is találták – még azt is feltételezték, hogy a Föld vastagságában lévő oxigén és hidrogén közvetlen reakciója során keletkeztek.

A tudományos eredmények között voltak alkalmazottak is - például sekély mélységben a geológusok bányászásra alkalmas réz-nikkelércek horizontját találták. És 9,5 kilométeres mélységben geokémiai arany anomáliát fedeztek fel - mikrométeres natív aranyszemcsék voltak jelen a kőzetben. A koncentráció elérte a gramm/tonna kőzetet is. Nem valószínű azonban, hogy az ilyen mélységből való bányászat valaha is nyereséges lesz. De az aranytartalmú réteg létezése és tulajdonságai lehetővé tették az ásványi evolúció - petrogenezis - modellek tisztázását.

Külön kell beszélnünk a hőmérsékleti gradiensekről és a sugárzásról. Az ilyen jellegű kísérletekhez drótkötelekre süllyesztett fúrószerszámokat használnak. Nagy problémát jelentett a földi berendezésekkel való szinkronizálásuk, valamint a nagy mélységben való működés biztosítása. Nehézségek adódtak például, hogy a 12 kilométeres kábelek körülbelül 20 méterrel nyúltak meg, ami nagymértékben csökkentheti az adatok pontosságát. Ennek elkerülése érdekében a geofizikusoknak új módszereket kellett kidolgozniuk a távolságok megjelölésére.

A legtöbb kereskedelmi műszert nem úgy tervezték, hogy a kút alsó szintjének zord körülményei között működjön. Ezért a nagy mélységben végzett kutatásokhoz a tudósok kifejezetten a Kola Superdeep számára kifejlesztett berendezéseket használtak.

A geotermikus kutatások legfontosabb eredménye a vártnál jóval magasabb hőmérsékleti gradiens. A felszín közelében a hőmérséklet-emelkedés mértéke kilométerenként 11 fok volt, két kilométeres mélységig - kilométerenként 14 fok. A 2,2-7,5 kilométeres intervallumban a hőmérséklet megközelítette a 24 fokot kilométerenként, bár a meglévő modellek másfélszer alacsonyabb értéket jósoltak. Ennek eredményeként már öt kilométeres mélységben 70 Celsius-fokos hőmérsékletet rögzítettek a műszerek, és 12 kilométerre ez az érték elérte a 220 Celsius-fokot.

A Kola szupermély kútról kiderült, hogy nem hasonlít más kutakhoz - például az ukrán kristálypajzs és a Sierra Nevada batolitok kőzeteinek hőleadását elemezve a geológusok kimutatták, hogy a hőleadás a mélységgel csökken. Az SG-3-ban éppen ellenkezőleg, nőtt. Sőt, a mérések kimutatták, hogy a hőáramlás 45-55 százalékát biztosító fő hőforrás a radioaktív elemek bomlása.

Annak ellenére, hogy a kút mélysége kolosszálisnak tűnik, a Balti Pajzsban a földkéreg vastagságának a harmadát sem éri el. A geológusok becslése szerint a földkéreg alapja ezen a területen körülbelül 40 kilométeres mélységben található a föld alatt. Ezért még ha az SG-3 eléri is a tervezett 15 kilométeres határt, akkor sem értük volna el a palástot.

Ezt az ambiciózus feladatot tűzték ki maguk elé az amerikai tudósok a Mohol-projekt kidolgozásakor. A geológusok azt tervezték, hogy elérjék Mohorovicic határát - egy földalatti régiót, ahol éles változás tapasztalható a hanghullámok terjedési sebességében. Úgy tartják, hogy a kéreg és a köpeny közötti határhoz köthető. Érdemes megjegyezni, hogy a fúrók a Guadalupe sziget közelében lévő óceán fenekét választották a kút helyéül – a határtól mindössze néhány kilométer volt a távolság. Maga az óceán mélysége azonban itt elérte a 3,5 kilométert, ami jelentősen megnehezítette a fúrási műveleteket. Az első tesztek az 1960-as években lehetővé tették a geológusok számára, hogy csak 183 méteres kutakat fúrjanak.

A közelmúltban vált ismertté, hogy a JOIDES Resolution kutatófúróhajó segítségével újjáélesztik a mélytengeri fúrási projektet. A geológusok új célpontnak az Indiai-óceánon, Afrikától nem messze található pontot választottak. A Mohorovicic határ mélysége ott mindössze 2,5 kilométer. 2015 decemberében és 2016 januárjában a geológusoknak sikerült fúrniuk egy 789 méter mély kutat – ez a világ ötödik legnagyobb víz alatti kutja. De ez az érték csak a fele az első szakaszban szükségesnek. A csapat azonban azt tervezi, hogy visszatér, és befejezi, amit elkezdett.

***

A Föld középpontjához vezető út 0,2 százaléka nem olyan lenyűgöző az űrutazás mértékéhez képest. Figyelembe kell azonban venni, hogy a Naprendszer határa nem a Neptunusz (sőt a Kuiper-öv) pályája mentén halad. A Nap gravitációja a csillagok gravitációjával szemben a csillagtól két fényévnyi távolságig érvényesül. Ha tehát mindent alaposan kiszámol, kiderül, hogy a Voyager 2 csak a rendszerünk peremére vezető út tized százalékát repült.

Ezért nem szabad felháborodnunk azon, hogy milyen rosszul ismerjük saját bolygónk „belsejét”. A geológusoknak saját teleszkópjaik – szeizmikus kutatások – és saját ambiciózus terveik vannak az altalaj meghódítására. És ha a csillagászoknak már sikerült megérinteni a Naprendszerben található égitestek jelentős részét, akkor a geológusok számára a legérdekesebb dolgok még hátravannak.

Vlagyimir Koroljov