Kola most szupermély. Szupermély kút a Kola-félszigeten: történelem és titkok

A földfelszínen felbukkanó vulkáni kőzetek geológiai metszetének és vastagságának vizsgálatára tett kísérlet arra késztette a tudományos központokat és hozzájuk hasonlóan kutató szervezeteket, hogy azonosítsák a mélytörések eredetét. A tény az, hogy a korábban a Föld és a Hold béléből kinyert szerkezeti kőzetminták egyformán érdekesek voltak a tanulmányozás szempontjából. A szájfektetési pont megválasztása pedig a meglévő hatalmas tálszerű vályúra esett, amelynek eredetét a Kola-félsziget területén egy mély törés jelenléte okozza.

Azt hitték, hogy a Föld egyfajta szendvics, amely egy kéregből, köpenyből és magból áll. Ekkorra már kellőképpen feltárták a felszínhez közeli üledékes kőzeteket az olajmezők fejlesztésében. A színesfémek feltárását ritkán kísérte 2000 méter alatti fúrás.

A Kola SG (szupermély) 5000 méteres mélységben gránit- és bazaltrétegek egy részét kellett volna találnia. Ez nem történt meg. A fúrólövedék 7000 méter mélységig fúrta át a kemény gránit sziklákat. Továbbá a süllyedés viszonylag puha talajon ment keresztül, ami az aknafalak összeomlását és üregek kialakulását okozta. Az omladozó talaj annyira beszorította a szerszámfejet, hogy emeléskor a csőszál elszakadt, ami balesethez vezetett. A Kola-kútnak meg kellett volna erősítenie vagy megcáfolnia ezeket a régóta fennálló tanításokat. Ráadásul a tudósok nem merték megjelölni azokat az intervallumokat, ahol pontosan áthaladnak a határok e három réteg között. A Kola-kutat az ásványkincsek lelőhelyeinek feltárására és tanulmányozására, a minták meghatározására és a nyersanyagkészletek előfordulási mezőinek fokozatos kialakítására szánták. Az alapot mindenekelőtt a Föld mélyére vonatkozó fizikai, hidrogeológiai és egyéb paraméterek elméletének tudományos érvényessége képezte. Az altalaj geológiai felépítéséről pedig csak az akna ultramélyre süllyedésével lehetett megbízható információt adni.

Eközben a fúrási munkálatok megkezdésének hosszú távú előkészítése magában foglalta: a hőmérséklet növekedésének lehetőségét a mélyülés során, a képződmények hidrosztatikus nyomásának növekedését, a kőzetek viselkedésének kiszámíthatatlanságát, a jelenlétből adódó stabilitását. kőzet- és tározónyomástól.

Technikai szempontból minden lehetséges nehézséget és akadályt figyelembe vettek, amely a lövedék kioldásához szükséges időveszteség miatt a mélyítési folyamat lelassulásához, a kőzetkategória változása miatti fúrási sebesség csökkenéséhez vezethet. , valamint a fúrólyuk tolómotorok energiaköltségeinek növekedése.
A legnehezebb tényezőnek a burkolat és a fúrócső tömegének folyamatos növekedését tartották, ahogy egyre mélyebbre került.

Műszaki fejlesztések a következő területeken:
- a fúróberendezések és berendezések teherbírásának, teljesítményének és egyéb jellemzőinek növelése;
- a kőzetvágó szerszám hőstabilitása;
- a fúrási folyamat minden szakaszának kezelésének automatizálása;
- az alsó lyuk zónából érkező információk feldolgozása;
- figyelmeztetések vészhelyzetekre fúrócsővel vagy burkolattal.

Egy rendkívül mély akna elsüllyedésének fel kellett volna fednie a bolygó mélyszerkezetére vonatkozó tudományos hipotézis helyességét vagy tévességét.

Ennek a nagyon költséges építkezésnek a célja az volt, hogy tanulmányozzák:
1. A besenyői nikkellelőhely mélyszerkezete és a félsziget balti pajzsának kristályos alapja. A besenyői polifém lelőhely kontúrjának megfejtése, az érctestek megnyilvánulásaival párosulva.
2. A kontinentális kéreg laphatárainak elválását okozó természet és erők vizsgálata. A tározózónák azonosítása, a magas hőmérsékletű képződés motívumai és természete. Víz fizikai és kémiai összetételének meghatározása, repedésekben keletkező gázok, kőzetek pórusai.
3. Kimerítő anyag beszerzése a kőzetek anyagösszetételéről, valamint a kéreg gránit és bazalt "tömítései" közötti távolságokról. A kivont mag fizikai és kémiai tulajdonságainak átfogó tanulmányozása.
4. Korszerű műszaki eszközök és új technológiák fejlesztése a szupermély aknák süllyesztésére. Geofizikai kutatási módszerek alkalmazásának lehetősége az ércesedési zónában.
5. A fúrási folyamat megfigyelésére, tesztelésére, kutatására, ellenőrzésére szolgáló legújabb berendezések fejlesztése és készítése.

A Kola-kút többnyire megfelelt a tudományos céloknak. A feladat a bolygót alkotó legősibb kőzetek tanulmányozását és a bennük zajló folyamatok titkainak megismerését foglalta magában.

A Kola-félszigeten végzett fúrások földtani alátámasztása

A hasznos érctelepek feltárását és kitermelését mindig a mélyfúrások határozzák meg. És miért a Kola-félszigeten és konkrétan a Murmanszk régióban, és mindenképpen Pecsengában. Ennek előfeltétele volt, hogy ez a vidék az ásványkincsek valódi tárházának számított, ahol a leggazdagabb készletek a legkülönfélébb érc nyersanyagok (nikkel, magnetit, apatitok, csillám, titán, réz) készletei voltak.

A kútmag alapján végzett geológiai számítás azonban feltárta a világtudományos vélemény abszurditását. A hét kilométeres mélységről kiderült, hogy vulkáni eredetű és üledékes kőzetekből (tufák, homokkövek, dolomitok, breccsák) épültek fel. Ez alatt az intervallum alatt a várakozásoknak megfelelően kőzeteknek kellett volna elválasztani a gránit és bazalt szerkezeteket. De sajnos a bazaltok soha nem jelentek meg.

Geológiai értelemben a félsziget balti pajzsa, amely részben Norvégia, Svédország, Finnország és Karélia területeit fedi le, évszázadok milliói erodálódott és fejlődött. A természetes kitörések, a vulkanizmus pusztító folyamatai, a magmatizmus jelenségei, a kőzetek metamorf módosulásai, az üledékképződés a legvilágosabban a besenyő geológiai leletén vésődött be. Ez a balti-tengeri pajzsnak az a része, ahol a réteg- és ércmegnyilvánulások geológiai története évmilliárdok alatt alakult ki.

Különösen a pajzsfelület északi és keleti része volt kitéve az évszázados korróziónak. Ennek eredményeként a gleccserek, a szél, a víz és más természeti katasztrófák mintegy leszakították (lekaparták) a kőzetek felső rétegeit.

A kút helyének kiválasztása a felső rétegek súlyos eróziója és a Föld ősi archeai képződményeinek feltárása alapján történt. Ezek a kiemelkedések jelentősen közelebb hozták és megkönnyítették a hozzáférést a természet földalatti raktáraihoz.

Szupermély kút kialakítás

Az ultramély szerkezetek kötelezően teleszkópos kialakításúak. Nálunk a száj kezdeti átmérője 92 cm, a végső 21,5 cm volt.

A tervezési vezetőoszlop vagy az ún. 720 mm átmérőjű vezető 39 lineáris méter mélységig biztosított a behatolást. Az első műszaki húr (álló burkolat), 324 mm átmérőjű és 2000 méter hosszú; kivehető burkolat 245 mm, 8770 méteres felvétellel. A további fúrást a tervezési jelig nyitott furattal terveztük. A kristályos kőzetek lehetővé tették a falak burkolatlan részének hosszú távú stabilitását. A második kivehető, mágneses jelekkel jelölt oszlop lehetővé tenné a folyamatos magmintavételt a fúrólyuk teljes hosszában. A fúrócső radioaktív jelzőit úgy hangolták, hogy rögzítsék a fúrási környezet hőmérsékletét.

Fúróberendezés műszaki felszerelése ultramély kút fúrásához

A fúrást a semmiből az Uralmash-4E berendezéssel, vagyis a mély olaj- és gázkutak fúrására használt soros berendezéssel végezték. 2000 méterig acél fúrócsövekkel fúrták az aknát, a végén turbófúróval. Ezt a 46 méter hosszú, végén vésővel ellátott turbinát agyagoldat hatására forgatták, amit 40 atmoszféra nyomással a csőbe szivattyúztak.

Továbbá a süllyesztést 7264 méteres intervallumból az "Uralmash-15000" hazai létesítmény végezte, innovatív szempontból erősebb szerkezet, 400 tonna teherbírással. A komplexum számos műszaki, technológiai, elektronikai és egyéb fejlett fejlesztéssel volt felszerelve.

A Kola kút csúcstechnológiás és automatizált szerkezettel volt felszerelve:
1. Kutatás, erős alappal, amelyre maga a szekcionált torony is fel van szerelve, 68 méter magas. Megvalósításra tervezték:

a hordó elsüllyedése, süllyedési műveletek - a lövedék felemelése és egyéb segédműveletek;
a vezető és a teljes csőszál megtartása súlyra és fúrás közben egyaránt;
fúrócsövek szakaszainak (állványainak) elhelyezése, beleértve a gallérokat, a mozgórendszert.

A torony belső terében a közös vállalkozás eszközei (leszállás-emelkedés), szerszámok is helyet kaptak. A lovas (fúrósegéd) biztonsági és esetleges vészkiürítési eszközei is helyet kaptak benne.

2. Erőteljes és technológiai berendezések, teljesítmény- és szivattyúegységek.

3. Keringés- és lefúvatásszabályozó rendszer, cementáló berendezések.

4. Automatizálás, vezérlés, folyamatirányító rendszer.

5. Villamos ellátás, gépesítési eszközök.

6. Mérőberendezések, laboratóriumi berendezések és még sok más komplexum.

2008-ban a kolai szupermély kutat teljesen elhagyták, minden értékes berendezést leszereltek és elszállítottak (nagy részét ócskavasnak adták el).

2012-ig a fúrótorony főtornyát leszerelték.

Most már csak az Orosz Tudományos Akadémia Kolai Tudományos Központja működik, amely a mai napig egy ultramély kútból kinyert magot tanulmányoz.

Magát a magot kivették Jaroszlavl városába, ahol jelenleg tárolják.

Dokumentumfilm a Kola szupermély kútról

Új ultramély kút rekordok

A Kola szupermély kút 2008-ig a világ legmélyebb kútjának számított.

2008-ban az Al Shaheen olajmedencében hegyesszögben fúrták meg a Maersk Oil BD-04A olajkutat, amely 12 290 méter hosszú.

2011 januárjában ez a rekord is megdőlt, és megdöntötte az északi kupolában fúrt olajkút (Odoptu-Sea - olaj- és gázmező Oroszországban), ezt a kutat szintén hegyesszögben fúrták a föld felszínével. , hossza 12 345 méter volt.

2013 júniusában a Csavinszkoje mező Z-42-es kútja ismét megdöntötte a mélységi rekordot 12 700 méteres hosszával.

Annak ellenére, hogy a 21. század az udvaron van, nagyon keveset vizsgáltak bolygónk belső szerkezetéről. Elég jól tudjuk, mi történik a mélyűrben, ugyanakkor a Föld titkaiba való behatolás mértéke egy enyhe gombostűszúráshoz hasonlítható a görögdinnye héjában.
Az 1950-es évek közepén, amikor a fúrók megtanulták, hogyan kell 7 km-nél mélyebb kutakat készíteni, az emberiség egy nagyon ambiciózus feladat megvalósításához közeledett: behatolni a földkéregbe, és megnézni, mi rejtőzik alatta. A Kola szupermély kutat fúró honfitársaink jártak a legközelebb ehhez a célhoz.
A Föld szilárd héja méretéhez képest meglepően vékony - a kéreg vastagsága szárazföldön 20-65 km, az óceán alatt 3-8 km között változik, és a bolygó térfogatának kevesebb mint 1%-át foglalja el. Mögötte egy hatalmas réteg - a köpeny - található, amely a Föld nagy részét teszi ki. Még alacsonyabb egy sűrű mag, amely főleg vasból, valamint nikkelből, ólomból, uránból és más fémekből áll. A kéreg és a köpeny között egy határzóna emelkedik ki, amelyet a felfedező jugoszláv tudósról neveztek el, Mohorovich felszíne (határa), vagy röviden - Moho. Ebben a zónában a szeizmikus hullámok terjedési sebessége meredeken növekszik. Számos hipotézis létezik ennek a jelenségnek a magyarázatára, de általában megoldatlan marad.

A 20. század második felében elindított legkomolyabb mélyfúrási projektek legfontosabb célpontja éppen ez a rejtélyes réteg volt. A kutatóknak nem sikerült elérniük, azonban az ultramély kutak fúrása során nyert, a földkéreg szerkezetére vonatkozó adatok olyan váratlannak bizonyultak, hogy a Mokhorovich-határ mintegy háttérbe szorult. Először is meg kellett magyarázni a magasabb rétegekben található rejtvényeket.
Az amerikaiak voltak az elsők, akik megkezdték a földkéreg tudományos célú mélyfúrását. Az 1960-as években elindították a Mohole tudományos projektet, amely víz alatti fúróhajók létrehozását jelentette speciális fúróhajók segítségével. A következő harminc évben több mint 800 kút jelent meg a tengerekben és óceánokban, amelyek közül sok több mint 4 km mélységben található. A leghosszabb fúrás mindössze 800 m-re tudott behatolni a tengerfenékbe, és a kapott adatok mégis óriási geológiai jelentőséggel bírtak. Különösen súlyos megerősítésül szolgáltak az ún. tektonikus elmélet, amely szerint a kontinensek szilárd litoszférikus lemezeken alapulnak, lassan lebegnek, folyékony köpenybe merülve.

A Szovjetunió természetesen nem maradhatott el tengerentúli versenytársától, ezért a hatvanas évek közepén számos projektet indítottunk a földkéreg tanulmányozására. A szovjet tudósok kissé más utat választottak, és úgy döntöttek, hogy nem a tengerben, hanem a szárazföldön fúrnak kutakat. A leghíresebb és legsikeresebb ilyen jellegű projekt a Kola Superdeep Well, az ember által valaha készített legmélyebb „földi lyuk”. A kút a Kola-félsziget északi csücskében található. Ezt a helyet nem véletlenül választották ki - a természetes erózió több száz millió éven át tönkretette a Kola kristálypajzsának felszínét, leszakítva róla a felső kőzetrétegeket. Ennek eredményeként ősi archeai rétegek jelentek meg a felszínen, amelyek a kontinentális típusú földkéreg átlagos szakaszán 5-10 km-es mélységnek felelnek meg. A kút 15 kilométeres tervezési mélysége lehetővé tette a tudósoknak, hogy elérjék Mohorovich titokzatos felszínét.
A Kola-kút fúrása 1970-ben kezdődött, és több mint 20 évvel később, 1994-ben fejeződött be. A fúrók eleinte egészen hagyományos módszerekkel dolgoztak: könnyűfém csősort engedtek a kútba, aminek a végén gyémántfogakkal és érzékelőkkel ellátott hengeres fémfúrót rögzítettek. Az oszlopot a felszínen elhelyezett motor forgatta. A kút mélységének növekedésével új szakaszok kerültek a csövekbe. Időnként az egész oszlopot fel kellett emelni a felszínre, hogy eltávolítsák a kőzet kivágott magját és cseréljék ki a tompa bitet. Sajnos ez a bevált technológia akkor válik hatástalanná, ha a kút mélysége egy bizonyos pontot meghalad: a csövek súrlódása a kút falához képest túl nagy lesz ahhoz, hogy ezt az egész hatalmas aknát megfordítsa. Ennek a nehézségnek a leküzdésére a mérnökök olyan sémát dolgoztak ki, amelyben csak a fúróberendezés feje forog. Az oszlop végén megerősítették a turbinákat, amelyeken keresztül fúrófolyadékot vezettek át - egy speciális folyadékot, amely kenőanyagként működik, és a csöveken keresztül kering. Ezek a turbinák forogtatták a fúrót.

A fúrási folyamat során felszínre került minták forradalmasították a geológiát. A földkéreg szerkezetére vonatkozó meglévő elképzelések távol álltak a valóságtól. Az első meglepetés a gránitról a bazaltra való átmenet hiánya volt, amelyet a tudósok körülbelül 6 km-es mélységben vártak. Szeizmológiai vizsgálatok azt mutatják, hogy ezen a területen az akusztikus hullámok terjedési sebessége drámaian megváltozik, amit a földkéreg bazalttalpjának kezdeteként értelmeztek. A gránitok és gneiszek azonban az átmeneti zóna után is tovább emelkedtek a felszínre. Ettől a pillanattól kezdve világossá vált, hogy a kétrétegű földkéreg uralkodó modellje téves. A szeizmikus átmenet jelenléte a kőzet tulajdonságainak megváltozásával magyarázható megnövekedett nyomás és hőmérséklet mellett.
Még meglepőbb felfedezés volt, hogy a több mint 9 km-es mélységben található kőzetek rendkívül porózusnak bizonyultak. Ezt megelőzően úgy gondolták, hogy a mélység és a nyomás növekedésével ellenkezőleg, egyre sűrűbbé kell válniuk. A miniatűr repedéseket vizes oldattal töltötték ki, amelynek eredete sokáig teljesen tisztázatlan maradt. Később egy elméletet terjesztettek elő, amely szerint a felfedezett víz hidrogén- és oxigénatomokból jön létre, amelyek kolosszális nyomás hatására „kipréselődnek” a környező kőzetből.
Újabb meglepetés: az élet a Földön a vártnál 1,5 milliárd évvel korábban keletkezett. 6,7 km-es mélységben, ahol azt hitték, hogy nincs szerves anyag, 14 féle megkövesedett mikroorganizmust találtak. Erősen nem jellemző szén-nitrogén lerakódásokban (a szokásos mészkő vagy szilícium-dioxid helyett) találták őket, amelyek több mint 2,8 milliárd évesek. Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékes kőzetek, hatalmas koncentrációban jelent meg a metán. Ez teljesen és végképp lerombolta a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet.
A tudósokat az is rendkívül meglepte, hogy a kút mélyülésével milyen sebességgel nőtt a hőmérséklet. 7 km-nél elérte a 120 °C-ot, 12 km-es mélységben pedig már a 230 °C-ot, ami harmadával magasabb a tervezett értéknél: a kéreg hőmérsékleti gradiense közel 20 fok volt 1 km-enként, ehelyett a várt 16-ból. Azt is megállapították, hogy a hőáram fele radiogén eredetű. A magas hőmérséklet negatívan hatott a fúrófej munkájára, ezért a fúrófolyadékot lehűtötték, mielőtt a kútba szivattyúzták volna. Ez az intézkedés elég hatásosnak bizonyult, azonban a 12 km-es jelzés túllépése után már nem tudott kellő hőelvezetést biztosítani. Ezenkívül az összenyomott és felmelegített kőzet bizonyos folyadéktulajdonságokat szerzett, aminek következtében a fúrószál következő kihúzásakor a kút úszni kezdett. A további haladás új technológiai megoldások és jelentős pénzügyi költségek nélkül lehetetlennek bizonyult, így 1994-ben a fúrást felfüggesztették. Addigra a kút 12 262 m-re mélyült.

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 feltárásra készítettek, az SG-3-at kizárólag a litoszféra tanulmányozására fúrták azon a helyen, ahol a Mohorovichic határ van. (rövidítve Moho határ) - a földkéreg alsó határa, amelyen a hosszanti szeizmikus hullámok sebessége hirtelen megnövekszik.

A Kola szupermély kutat Lenin születésének 100. évfordulója tiszteletére fektették 1970-ben. Az üledékes kőzetek rétegeit ekkor 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. Bányászat céljából az ilyen kőzeteket ritkán fúrják 1-2 km-nél mélyebbre. Feltételezték, hogy már 5 km-es mélységben a gránitréteget felváltja a bazalt.A kút 1979. június 6-án megdöntötte a korábban a Bert-Rogers kút (oklahomai olajkút) tulajdonában lévő 9583 méteres rekordot. . A legjobb években 16 kutatólaboratórium működött a Kólai szupermélykútnál, ezeket személyesen a Szovjetunió geológiai minisztere felügyelte.

Bár várható volt, hogy markáns határvonalat találnak a gránitok és a bazaltok között, a mélységben csak gránitot találtak a magban. A nagy nyomás hatására azonban a préselt gránitok nagymértékben megváltoztatták fizikai és akusztikai tulajdonságaikat, a megemelt mag általában az aktív gázkibocsátástól iszapgá esett, mivel nem bírta az éles nyomásváltozást. Szilárd magdarabot csak a fúrószál nagyon lassú felemelkedésével lehetett kinyerni, amikor a „felesleges” gáznak még nagy nyomású állapotban volt ideje elhagyni a kőzetet.. A repedések sűrűsége nagy a mélységek a várakozásokkal ellentétben növekedtek. A mélységben víz is jelen volt, kitöltve a repedéseket.

Érdekes módon, amikor 1984-ben Moszkvában tartották a Nemzetközi Geológiai Kongresszust, amelyen bemutatták a kútkutatás első eredményeit, sok tudós tréfásan azt javasolta, hogy azonnal temessék el, mivel ez megsemmisíti a földkéreg szerkezetére vonatkozó minden elképzelést. Valójában a furcsaságok már a behatolás első szakaszában kezdődtek. Így például a teoretikusok már a fúrás megkezdése előtt azt ígérték, hogy a Baltic Shield 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 erősebben sült – 100 fokkal magasabban, mint azt jósolták. A kólai fúrók megkérdőjelezték a földkéreg réteges szerkezetének elméletét - legalábbis a 12 262 méteres tartományban.

"Nálunk van a legmélyebb lyuk a világon - így kell használni!" - kiáltja keserűen a "Kola Superdeep" kutató- és gyártási központ állandó igazgatója, David Huberman. A Kola szupermély fennállásának 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 keretein belül elkülönített összeg csak a fúróállomás működőképességének 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 a földkéreg szerkezetére vonatkozó eddigi ismereteink szinte mindegyike téves. Kiderült, hogy a Föld egyáltalán nem olyan, mint egy réteg torta.

Újabb meglepetés: az élet a Földön a vártnál 1,5 milliárd évvel korábban keletkezett. Olyan mélységekben, ahol azt hitték, hogy nincs szerves anyag, 14 féle megkövesedett mikroorganizmust találtak - a mély rétegek kora meghaladta a 2,8 milliárd évet. Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékes kőzetek, hatalmas koncentrációban jelent meg a metán. Ez teljesen és teljesen lerombolta a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet, és szinte fantasztikus szenzációk is 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 az olyan, mint két vízcsepp, hasonló a 3 kilométeres mélységből vett mintákhoz. És felmerült egy hipotézis: a Hold elszakadt a Kola-félszigettől. Most pontosan hol keresik. Egyébként az amerikaiak, akik fél tonna talajt hoztak a Holdról, nem csináltak vele semmi észszerűt. Lezárt tartályokba helyezve, kutatás céljából a jövő generációinak hagyják.

Mindenki számára váratlanul beigazolódott Alekszej Tolsztoj jóslata a "Garin mérnök hiperboloidja" című regényéből. Több mint 9,5 kilométeres mélységben mindenféle ásvány, különösen arany valódi tárházát fedezték fel. Igazi olivinréteg, zseniálisan jósolta az írónő. Az arany tonnánként 78 gramm. Egyébként az ipari termelés 34 gramm/tonna koncentrációban lehetséges. De ami a legmeglepőbb, még nagyobb mélységben, ahol nincsenek üledékes kőzetek, hatalmas földgázban metánt találtak. koncentrációk. Ez teljesen és teljesen megsemmisítette a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet.

A Kola-kúthoz nemcsak tudományos szenzációk, hanem titokzatos legendák is társultak, amelyek többsége az igazolás során újságírók kitalációja volt. Egyikük szerint az eredeti információforrás (1989) a Trinity Broadcasting Network amerikai tévétársaság volt, amely viszont egy finn újsághírből vette át a történetet. Állítólag kútfúrás közben 12 ezer méter mélyen a tudósok mikrofonjai sikolyokat és nyögéseket rögzítettek.) Újságírók, nem is gondolva arra, hogy ilyen mélységbe egyszerűen lehetetlen mikrofont ragasztani (milyen hangrögzítő eszközzel lehet kétszáz fok feletti hőmérsékleten dolgozni?) arról írt, hogy a fúrók "hangot hallottak az alvilágból".

Ezek után a publikációk után a kolai szupermély kutat a „pokolba vezető útnak” kezdték nevezni, azzal érvelve, hogy minden újabb megfúrt kilométer szerencsétlenséget hozott az országnak. 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 üregekbe botlottak. A váratlan felfedezés felkeltette a fúrókat, és leeresztettek benne egy rendkívül magas hőmérsékleten is működő mikrofont és egyéb érzékelőket. A belső hőmérséklet állítólag elérte az 1100 °C-ot - ott volt a tüzes kamrák hője, amelyben állítólag emberi sikolyok hallatszottak.

Ez a legenda még mindig az Internet hatalmas kiterjedéseit járja, miután túlélte e pletykák bűnösét, a Kola-kutat. A munkálatokat 1992-ben finanszírozás hiányában leállították. 2008-ig molylepényes állapotban volt. Egy évvel később pedig megszületett a végső döntés, hogy felhagynak a kutatás folytatásával és a teljes kutatókomplexumot lebontják, a kutat pedig "eltemetik". A kút végleges elhagyására 2011 nyarán került sor.
Tehát, amint láthatja, ezúttal a tudósok nem tudtak eljutni a köpenyhez és feltárni azt. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a Kola-kút ne adott volna semmit a tudománynak – éppen ellenkezőleg, a földkéreg szerkezetéről alkotott elképzeléseiket felforgatta.

EREDMÉNYEK

Az ultramély fúrási projektben kitűzött feladatokat teljesítettük. 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, 8 kilométeres mélységig. Ipari réz-nikkel érceket fedeztek fel ott – új érchorizontot fedeztek fel. És nagyon praktikus, mert a helyi nikkelgyárban már fogy az érc.

Mint fentebb megjegyeztük, a kútszakasz geológiai előrejelzése nem vált valóra. A kútban az első 5 km-en várt kép 7 km-en át nyúlt, 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 szondázásban a leginkább tükröződő határ az a szint, ahol a gránit tartósabb bazaltrétegbe kerül. A valóságban kiderült, hogy kevésbé tartós és kevésbé sűrű repedéses kőzetek - archeai gneiszek - találhatók ott. Ez egyáltalán nem számított. Ez pedig egy alapvetően új geológiai és geofizikai információ, amely lehetővé teszi a mélygeofizikai felmérések adatainak másfajta értelmezését.

A földkéreg mélyrétegeiben zajló ércesedés folyamatára vonatkozó adatok is váratlannak és alapvetően újnak bizonyultak. Így 9-12 km mélységben nagyon porózus, töredezett kőzeteket találtunk, amelyek föld alatti, erősen mineralizált vízzel 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 / 1 tonna kőzet (az ipari fejlesztésre alkalmas koncentráció). De vajon kifizetődő lesz-e valaha ilyen mélyről aranyat bányászni?

Megváltoztak a föld belsejének hőháztartásáról, a bazaltpajzsok területén a hőmérséklet mély eloszlásáról alkotott elképzelések is. Több mint 6 km-es mélységben a várt (mint a felső részen) 16 °C per 1 km-es hőmérsékleti gradiens 20 °C/1 km. Kiderült, hogy a hőáram fele radiogén eredetű.

A föld belseje annyi titkot rejt, mint a világegyetem hatalmas kiterjedése. Pontosan ezt gondolják egyes tudósok, és részben igazuk is van, mert az emberek még mindig nem tudják, hogy pontosan mi van a lábunk alatt mélyen a föld alatt.A földi civilizáció fennállásának teljes ideje alatt sikerült mélyre hatolni bolygó valamivel több, mint 10 kilométer. Ezt a rekordot még 1990-ben állították fel, és 2008-ig tartott, majd többször frissítették. 2008-ban egy 12 290 méter hosszú Maersk Oil BD-04A olajkutat fúrtak (Al-Shaheen olajmedence Katarban). 2011 januárjában az Odoptu-more mezőn (Szahalin-1 projekt) ferde olajkutat fúrtak 12 345 méter mélységgel. A fúrási mélység rekordja jelenleg a Csavinszkoje mező Z-42-es kútjához tartozik, amelynek mélysége 12 700 méter.

A. OSADCHI a műszaki tudományok kandidátusa

A múlt század utolsó évtizedeiben több százezer kutat fúrtak a földkéregben. És ez nem meglepő, mert az ásványok felkutatása és kitermelése korunkban elkerülhetetlenül a mélyfúráshoz kapcsolódik. 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 célból fúrtak: bolygónk legősibb kőzeteinek tanulmányozására és a bennük zajló folyamatok titkainak megismerésére.

V. Lanev (balra) és Yu. Smirnov geológusok magmintákat vizsgálnak.

Fúrófejek. Pontosan ugyanaz, de pontosan az, amelyet a 12 km-es mélységben végzett fúrásnál használtak, 1984-ben a Nemzetközi Geológiai Kongresszus kiállítása lett.

Ezen a horgon egy csősort leengedtek és felemeltek. A bal oldalon - egy kosárban - 33 méteres, leereszkedésre előkészített csövek - "gyertyák".

Kola szupermély kút.

Egyedi magminták.

Egyedülálló magtároló, ahol a teljes tizenkét kilométeres kút magjai szigorú sorrendben, sorszámozva, dobozokban, a polcokon vannak kihelyezve.

Az ilyen jelvényeket mindenki büszkén viselte, aki az SG-nél dolgozott.

A Kola Superdeepben ma már nem végeznek fúrást, 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-es mélységet ért el. A tervek szerint egyikük (Németországban) felülmúlja a Kolát. A fúrás azonban mindháromon, valamint az SG-n balesetek miatt leállt, és műszaki okok miatt egyelőre nem folytatható.

Látható, hogy nem hiába hasonlítják össze összetettségében az ultramély kutak fúrásának feladatait az űrbe repüléssel, egy hosszú távú 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 kinyert kőzeteknek.

HELYSZÍN KIVÁLASZTÁSA ÉS ELŐREJELZÉSE

Egy speciális feltáró expedíciót (Kola GRE) hoztak létre az SG fúrására. A fúrás helyét természetesen nem véletlenül választották ki - a Balti pajzsot a Kola-félsziget területén. Itt jönnek a felszínre a legrégebbi magmás kőzetek, amelyek életkora körülbelül 3 milliárd éves (és a Föld mindössze 4,5 milliárd éves). Érdekes volt a legősibb magmás kőzetekben fúrni, mert az üledékes kőzeteket 8 km mélységig már jól tanulmányozták az olajtermelésben. A magmás kőzetekben pedig a bányászat során általában csak 1-2 km-t érnek el. Az SG helyválasztását 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 kolai geológiai expedíció feladatai közé tartozott a geológiai folyamatok és jelenségek számos jellemzőjének azonosítása, köztük az ércképződés, a kontinentális kéregben a rétegeket elválasztó határvonalak jellegének meghatározása, valamint a kőzetek anyagösszetételére és fizikai állapotára vonatkozó adatok gyűjtése. .

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

Így a Kola-félsziget északnyugati részét, Zapolyarny városától 10 km-re, a norvég határunktól nem messze választották fúrási helynek. Zapolyarny egy kisváros, amely az ötvenes években nőtt fel egy nikkelgyár mellett. A széltől és hóvihartól fújt dombos tundra között van egy „tér”, amelynek mindkét oldalát hét ötemeletes ház alkotja. Belül két utca, ezek kereszteződésében van egy tér, ahol a Művelődési Ház és a szálloda áll. A várostól egy kilométerre, a szakadék mögött a nikkelgyár épületei, magas kéményei látszanak, mögötte a hegy lejtőjén a legközelebbi kőbánya meddőhányói sötétednek. A város közelében van egy autópálya Nikel városába és egy kis tóhoz, amelynek túloldalán már Norvégia található.

Azok a helyek földje bőséggel őrzi a múlt háború nyomait. Amikor busszal utazik Murmanszkból Zapolyarnijba, 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, a Barents-tengerrel szemben. 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.

Zapolyarnytól Superdeepig - 10 km. Az út az üzem mellett halad, majd a kőbánya szélén, majd felfelé mászik. A hágóból egy kis medence nyílik, amelyben egy fúróberendezés van felszerelve. Magassága egy húsz emeletes épületből származik. Zapolyarnyról minden műszakba jöttek ide "műszakmunkások". Összesen mintegy 3000 ember dolgozott az expedíción, ők két házban laktak a városban. Egyes mechanizmusok morogása éjjel-nappal hallatszott a fúróberendezés felől. 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 lámpákkal volt megvilágítva. Gyakran az aurora fényét is hozzáadták hozzájuk.

Egy kicsit a személyzetről. Jó, magasan képzett munkáscsapat gyűlt össze a fúrásra kialakított Kola geológiai feltáró expedíción. D. Huberman szinte mindig a GRE vezetője volt, tehetséges vezető, aki kiválasztotta a csapatot. A fúrásért I. Vasilchenko főmérnök volt a felelős. A szereléket A. Batiscsev irányította, akit mindenki egyszerűen Lekhának nevezett. V. Laney a geológiáért, Yu. Kuznetsov pedig a geofizikáért volt felelős. Hatalmas munkát végzett a mag feldolgozásán és a magtároló létrehozásán Yu. Smirnov geológus - akinél volt a "becses szekrény", amelyről később fogunk beszélni. Az SG-vel kapcsolatos kutatásban több mint 10 kutatóintézet vett részt. A csapatnak megvoltak a saját „kulibinjei” és „balkezesei” is (különösen jeles volt Sz. Cerikovszkij), akik különféle eszközöket találtak ki és gyártottak, olykor lehetővé téve számukra, hogy a legnehezebb, reménytelennek tűnő helyzetekből is kikerüljenek. A szükséges mechanizmusokat ők maguk alkották meg itt, jól felszerelt műhelyekben.

FÚRÁSTÖRTÉNET

A kút fúrása 1970-ben kezdődött. A 7263 m-es mélységbe süllyedés 4 évig tartott. Soros berendezés hajtotta, amelyet általában olaj- és gázkitermelésben használnak. Az állandó szél és hideg miatt az egész tornyot a tetejéig fapajzsokkal kellett burkolni. Ellenkező esetben egyszerűen lehetetlen, hogy valaki, akinek a csőfüzér felemelése közben a tetején kell állnia, működnie kell.

Ezután egy év szünet következett egy új tartó építésével és egy speciálisan tervezett fúróberendezés - "Uralmash-15000" - felszerelésével. Az ő segítségével hajtottak végre minden további ultramély fúrást. Az új telepítés erősebb automatizált berendezésekkel rendelkezik. Turbinás fúrást alkalmaztak - ilyenkor nem a teljes húr forog, hanem csak a fúrófej. A fúrófolyadékot nyomás alatt vezették át az oszlopon, ami az alatta lévő többfokozatú turbinát forgatta. Teljes hossza 46 m. A turbina egy 214 mm átmérőjű fúrófejjel végződik (koronának is 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 kút mentén a felszínre kerül.

A fúrófolyadékkal a kútba merített zsinór tömege körülbelül 200 tonna. Mindez annak ellenére, hogy speciálisan tervezett könnyűötvözetből készült csöveket használtak. Ha az oszlop közönséges acélcsövekből készül, akkor saját súlyától eltörik.

A nagy mélységben végzett fúrás és a magok kiválasztása során számos, néha teljesen váratlan nehézség adódik.

A fúrófej kopása által meghatározott behatolás egy menetben általában 7-10 m. (Az út, vagy ciklus egy zsinór leereszkedése turbinával és fúrószerszámmal, a tényleges fúrás és a teljes felemelkedés a húr.) Maga a fúrás 4 órát vesz igénybe. A 12 kilométeres oszlop le- és felemelkedése pedig 18 órát vesz igénybe. Emeléskor a zsinór automatikusan szétszedik 33 m hosszú szakaszokra (állványokra) Átlagosan havonta 60 m fúrásra került sor A kút utolsó 5 km-ének fúrásához 50 km csövet használtak. Így megkoptak.

Körülbelül 7 km-es mélységig a kút erős, viszonylag homogén kőzeteket keresztezett, ezért a fúrólyuk lapos volt, majdnem megfelel a fúrófej átmérőjének. A munka, mondhatni nyugodtan haladt. 7 km-es mélységben azonban kevésbé erős töredezett, kis, nagyon kemény kőzetrétegekkel - gneiszekkel, amfibolitokkal - beágyazódott. A fúrás nehezebbé vált. A törzs ovális alakú, sok üreg jelent meg. Egyre gyakoribbá váltak a balesetek.

Az ábrán a geológiai szelvény kezdeti előrejelzése és a fúrási adatok alapján készült előrejelzés látható. Érdekes megjegyezni (B oszlop), hogy a kút mentén a formáció dőlése körülbelül 50 fok. Így jól látható, hogy a kút által metszett sziklák a felszínre kerülnek. Itt lehet felidézni Y. Smirnov geológus már említett "becses szekrényét". Ott az egyik oldalon a kútból vett mintákat, a másik oldalon pedig a felszínről vettek olyan távolságra a fúróberendezéstől, ahol a megfelelő réteg felmegy. A fajták egybeesése 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 terv szerint Moszkvában tartottak. Erre készült a Geoexpo kiállítás. Elhatározták, hogy nemcsak a SG-n elért eredményekről szóló beszámolókat olvassák fel, hanem a kongresszus résztvevőinek is bemutatják a természetbeni munkát és a kitermelt 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 fúrás technikáját és technológiáját, bányászott kőzetmintákat, fényképeket a berendezésekről és a munkacsoportról. A kongresszus résztvevőinek és vendégeinek legnagyobb figyelmét azonban egy nem hagyományos részlet keltette fel egy kiállítási bemutatóra: a leggyakoribb és már enyhén rozsdásodó fúrófej kopott keményfém fogakkal. A címke szerint ő volt az, akit több mint 12 km-es mélységben végzett fúráshoz használták. Ez a fúrófej még a szakembereket is lenyűgözte. Valószínűleg mindenki önkéntelenül is valamiféle technológiai csodát várt, talán gyémántfelszereléssel... És még mindig nem tudták, hogy a fúróberendezés melletti SG-n egy nagy halom pontosan ugyanolyan, már rozsdásodott fúrófejet szereltek fel: elvégre kb 7-8 fúrt méterenként kellett újakra cserélni.

Sok kongresszusi küldött szerette volna saját szemével látni a Kola-félsziget egyedülálló fúrótornyát, és megbizonyosodni arról, hogy valóban rekord fúrási mélységet sikerült elérni az Unióban. Ilyen távozás történt. Ott a helyszínen tartották a kongresszusi szekció ülését. A küldötteknek megmutatták a fúróberendezést, miközben egy szálat emeltek ki a kútból, és 33 méteres szakaszokat választottak le róla. Az SG-ről készült fényképek és cikkek a világ szinte minden országában megjelentek újságokban és folyóiratokban. Postai bélyeget bocsátottak ki, a borítékok külön törlését szervezték. Nem sorolom fel a különböző díjak nyerteseinek és munkájukért díjazottak nevét ...

De elmúltak az ünnepek, folytatni kellett a fúrást. És ez a legnagyobb balesettel kezdődött a legelső repülésen 1984. szeptember 27-én – ez egy "fekete dátum" az SG történetében. A kút nem bocsát meg, ha sokáig őrizetlenül hagyják. A fúrásig eltelt idő alatt elkerülhetetlenül változások következtek be a falaiban, olyanok is, amelyeket nem ragasztott acélcsővel rögzítettek.

Eleinte minden gördülékenyen ment. A fúrók elvégezték szokásos munkájukat: egyenként leeresztették a fúrósor szakaszait, az utolsó, felsőhöz, rákötötték a fúrófolyadék-ellátó csövet, bekapcsolták a szivattyúkat. Elkezdtük a fúrást. A kezelő előtti konzolon lévő műszerek a normál működési módot mutatták (a fúrófej fordulatszáma, a kőzetre gyakorolt nyomása, a turbina forgásához szükséges folyadékáramlási sebesség stb.).

Egy újabb 9 méteres szakasz fúrása után több mint 12 km mélységben, ami 4 órát vett igénybe, 12 066 km mélységet értek el. Készülj fel az oszlop emelkedésére. Megpróbáltuk. Nem megy. Ilyen mélységben nem egyszer figyeltek meg "ragadást". Ilyenkor úgy tűnik, hogy az oszlop egyes részei a falakhoz tapadnak (talán felülről omlott össze valami, és egy kicsit beszorult). Az oszlop elmozdításához a súlyát meghaladó erő (kb. 200 tonna) szükséges. Ezúttal is, de az oszlop nem mozdult. Egy kis erőfeszítést tettünk hozzá, és a készülék nyila élesen lelassította a leolvasást. Az oszlop sokkal könnyebb lett, ekkora fogyás nem lehetett volna a műtét normál lefolyása alatt. Elkezdtünk emelkedni: egymás után csavarták ki a szakaszokat. Az utolsó emelkedőn egy rövidített, egyenetlen alsó élű csődarab lógott egy kampón. Ez azt jelentette, hogy nem csak a turbófúró, hanem 5 km fúrócső is maradt a kútban...

Hét hónapig próbálom megszerezni őket. Végül is nem csak 5 km csövet veszítettünk el, hanem öt év munka eredményét.

Ezután minden kísérletet leállítottak az elveszettek visszajuttatására, és 7 km-es mélységből újra fúrni kezdtek. Azt kell mondanom, hogy a hetedik kilométer után itt különösen nehézkesek a geológiai viszonyok. Az egyes lépések fúrási technológiáját próba-hiba módszerrel dolgozzák ki. És körülbelül 10 km-es mélységből indulva - még nehezebb. A fúrás, a berendezések és berendezések üzemeltetése a határon van.

Ezért itt minden pillanatban balesetekre kell számítani. Készülnek rájuk. Kiküszöbölésük módszereit és eszközeit előre átgondoljuk. Tipikus összetett baleset a fúrószerelvény és a fúrószál egy részének eltörése. A kiküszöbölésének fő módja az, hogy közvetlenül az elveszett rész fölé párkányt hozunk létre, és ebből a helyről egy új elkerülő lyukat fúrunk. A kútban összesen 12 ilyen elkerülő lyukat fúrtak. Közülük négy 2200-5000 m hosszú, az ilyen balesetek fő költsége az évekig tartó munkaveszteség.

Csak a mindennapi nézetben a kút függőleges "lyuk" a föld felszínétől a fenékig. A valóságban ez messze nem így van. Különösen akkor, ha a kút rendkívül mély és különböző sűrűségű ferde varratokat keresztez. Aztán mintha kanyarogna, mert a fúró folyamatosan a kevésbé tartós kövek felé kanyarog. Minden mérés után, megmutatva, hogy a kút dőlésszöge meghaladja a megengedettet, meg kell próbálni "visszatérni 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. Utána új törzset kell csinálni, ahogy már mondtuk, félrelépve. Tehát képzelje el, hogyan néz ki egy kút a földben: valami olyasmi, mint egy óriási növény gyökerei, amelyek mélyen elágaztak.

Ez az oka a fúrás utolsó fázisának 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. Néhány további baleset után meg voltunk győződve 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.

KUTATÁS. CÉLKITŰZÉSEK ÉS MÓDSZEREK

A fúrás egyik nagyon fontos célja az volt, hogy a fúrás teljes hosszában kőzetmintákból álló magoszlopot kapjunk. És ez a feladat teljesítve. A világ leghosszabb magját vonalzószerűen kijelölték méterben, 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 megszabadul a mélységben létező hatalmas mechanikai feszültségektől. Fúrás közben megrepedt és fúróiszappal telítődött. Még akkor is, ha egy speciális kamrában mély állapotokat hozunk létre, a mintán mért paraméterek továbbra is eltérnek a tömbben lévőktől. És még egy kis "hack": egy fúrt kút minden 100 m-ére nem kapunk 100 m magot. Az SG-n 5 km-nél nagyobb mélységből az átlagos magvisszanyerés csak 30% körüli volt, 9 km-nél mélyebbről pedig esetenként csak 2-3 cm vastag, a legtartósabb közbenső rétegeknek megfelelő egyedi plakkok voltak.

Tehát az SG kútjából vett mag nem ad teljes információt a mély kőzetekről.

A kutakat tudományos céllal fúrták, így a korszerű kutatási módszerek teljes skáláját alkalmazták. A mag kitermelése mellett szükségszerűen tanulmányozták a kőzetek tulajdonságait természetes előfordulásukban. A kút műszaki állapotát folyamatosan ellenőrizték. Mérték a hőmérsékletet a fúrólyukban, a természetes radioaktivitást - gamma-sugárzást, az impulzusos neutronbesugárzás után indukált radioaktivitást, a kőzetek elektromos és mágneses tulajdonságait, a rugalmas hullám terjedési sebességét, valamint a gázok összetételét a kútfolyadékban.

7 km mélységig soros műszereket használtak. A nagyobb mélységben és magasabb hőmérsékleten végzett munka speciális hő- és nyomásálló műszerek 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 hőnyomásálló műszerek egy példányát gyártották. Így mindig csak háztartási berendezéseken dolgoztak.

Egyszóval a kutat kellő részletességgel a teljes mélységében megvizsgálták. A vizsgálatokat szakaszosan, körülbelül évente egyszer, a kút 1 km-es mélyítése után végezték. Ezt követően minden alkalommal értékelték a beérkezett anyagok megbízhatóságát. A megfelelő számítások lehetővé tették egy adott fajta paramétereinek meghatározását. Felfedeztük a rétegek bizonyos váltakozását, és már tudtuk, hogy a barlangok milyen sziklákra korlátozódnak, és tudtuk a velük kapcsolatos részleges információvesztést. Megtanultuk azonosítani a sziklákat szó szerint "morzsa" alapján, és ennek alapján teljes képet alkotni arról, amit a kút "rejtett". Röviden: sikerült egy részletes kőzettani oszlopot építeni - a kőzetek váltakozását és tulajdonságait bemutatni.

SAJÁT TAPASZTALATBÓL

Kb. évente egyszer, amikor elkészült a fúrás következő szakasza - 1 km-rel mélyítve a kutat, akkor én is elmentem az SG-be, hogy elvégezzem a rám bízott méréseket. A kutat ebben az időben rendszerint kimosták, és egy hónapig kutatásra biztosították. A tervezett megállás időpontja mindig előre ismert volt. Előre jött a távirat-felhívás is. A berendezést ellenőrizték és becsomagolták. A határzónában a lezárt munkával kapcsolatos formalitások megtörténtek. Végre minden eldőlt. Gyerünk.

Csoportunk egy kis barátságos csapat: fúrószerszám-fejlesztő, új földi berendezések fejlesztője, én pedig módszertanos vagyok. Mérés előtt 10 nappal érkezünk. Megismerkedünk a kút műszaki állapotára vonatkozó adatokkal. Részletes mérési programot készítünk és jóváhagyunk. Berendezések összeszerelését és kalibrálását vállaljuk. Hívást várunk - hívást a kútról. A „búvárkodás” a harmadik, de ha az elődök visszautasítják, akkor a kutat nekünk biztosítják. Ezúttal minden rendben, azt mondják, holnap reggel végeznek. Velünk ugyanabban a geofizikus csapatban - operátorok, akik regisztrálják a kútban lévő berendezésektől kapott jeleket, és irányítják a fúrószerszám süllyesztésére és emelésére irányuló összes műveletet, valamint a felvonó szerelői, ők irányítják a tekercselést a dobról és a tekercselésről. rajta ugyanaz a 12 km kábel, amelyen a szerszám le van engedve a kútba. Fúrók is szolgálatban vannak.

A munka megkezdődött. A készüléket több méteren keresztül leeresztik a kútba. Utolsó ellenőrzés. Megy. Az ereszkedés lassú - körülbelül 1 km / h, az alulról érkező jel folyamatos figyelésével. Eddig jó. De a nyolcadik kilométernél megrándult a jelzés és eltűnt. Tehát valami nincs rendben. Teljes emelés. (Minden esetre elkészítettünk egy második felszerelést is.) Elkezdjük az összes részlet ellenőrzését. Ezúttal a kábel hibás volt. Lecserélik. Ez több mint egy napot vesz igénybe. Az új ereszkedés 10 órát vett igénybe. Végül a jel megfigyelője azt mondta: "Megérkezett a tizenegyedik kilométerre." Parancs a kezelőknek: "Rögzítés indítása". Hogy mit és hogyan, azt a program szerint előre ütemezzük. Most egy adott időközönként többször le kell engedni és fel kell emelni a fúrószerszámot a mérések elvégzéséhez. Ezúttal a berendezés jól működött. Most teljes emelés. Felkapaszkodtunk 3 km-re, és egyszer csak a csörlő kiáltása (a mi humoros emberünk): "A kötélnek vége." Hogyan?! Mit?! Jaj, elszakadt a kábel... A fúrószerszám és 8 km kábel maradt alul... Szerencsére egy nappal később a fúróknak sikerült az egészet felszedniük, a helyi mesterek által kidolgozott módszertan és eszközök segítségével. megszünteti az ilyen vészhelyzeteket.

EREDMÉNYEK

A kút kis mélységben - 1,6-1,8 km-es tartományban - kiváló ajándékot adott az anyaországnak. Ipari réz-nikkel érceket fedeztek fel ott – új érchorizontot fedeztek fel. És nagyon praktikus, mert a helyi nikkelgyárban már fogy az érc.

Ahogy fentebb is jeleztük, a kútszakasz földtani előrejelzése nem vált valóra (lásd a 39. oldalon lévő ábrát). A kútban az első 5 km-en várt kép 7 km-en át nyúlt, 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 szondázásban a leginkább tükröződő határ az a szint, ahol a gránit tartósabb bazaltrétegbe kerül. A valóságban kiderült, hogy kevésbé tartós és kevésbé sűrű repedéses kőzetek - archeai gneiszek - találhatók ott. Ez egyáltalán nem számított. Ez pedig egy alapvetően új geológiai és geofizikai információ, amely lehetővé teszi a mélygeofizikai felmérések adatainak másfajta értelmezését.

Megváltoztak a föld belsejének hőháztartásáról, a bazaltpajzsok területén a hőmérséklet mély eloszlásáról alkotott elképzelések is. Több mint 6 km mélységben a várt (mint a felső részben) 16 ° C per 1 km-es hőmérsékleti gradiens 20 ° C / 1 km. 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. OSADCHI a műszaki tudományok kandidátusa.

IRODALOM

Kola szupermély. Moszkva: 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.

A Szovjetunióban szerették a léptéket, de jobban, és ez szó szerint mindenre vonatkozott. Tehát egy kutat ástak az Unióban, amely ma a föld legmélyebbje címet viseli. Figyelemre méltó, hogy a kutat nem olajtermelés vagy geológiai kutatás céljából fúrták, hanem pusztán tudományos kutatás céljából.

Kútfúráshoz használt hegyek.

A Kola szupermély kút vagy SG-3 a legmélyebb ember alkotta kút a földön. A Murmanszk régióban található, Zapolyarny városától 10 kilométerre, nyugati irányban. A lyuk mélysége 12 262 méter. Átmérője a tetején 92 centiméter. Alul - 21,5 centiméter. Az SG-3 fontos jellemzője, hogy a többi olajkitermelésre vagy geológiai munkára szolgáló kúttal ellentétben ezt kizárólag tudományos céllal fúrták.

A kutat 1970-ben, Vlagyimir Lenin születésének 100. évfordulója alkalmából fektették le. A kiválasztott helyszín figyelemre méltó, hogy a kutat több mint 3 milliárd éves vulkáni kőzetekben fúrták ki. A Föld életkora egyébként körülbelül 4,5 milliárd év. A bányászat során ritkán fúrnak kétezer méternél mélyebb kutakat.

A munka napokig folyt.

A fúrás 1970. május 24-én kezdődött. A 7000 méteres jelig a fúrás könnyedén és nyugodtan zajlott, de miután a fej a kevésbé sűrű sziklákba ütközött, kezdődtek a problémák. A folyamat jelentősen lelassult. Csak 1979. június 6-án új rekordot állítottak fel - 9583 métert. Korábban olajtermelők telepítették az Egyesült Államokban. A 12 066 méteres jelet 1983-ban sikerült átlépni. Az eredményt a Moszkvában tartott Nemzetközi Geológiai Kongresszus érte el. Ezt követően két baleset is történt a komplexumban.

Most a komplexum így néz ki.

1997-ben egyszerre több legenda keringett a médiában arról, hogy a kolai szupermély kút az igazi út a pokolba. Az egyik legenda szerint amikor a csapat több ezer méter mélyre eresztette le a mikrofont, ott emberi sikolyok, nyögések és sikolyok hallatszottak.

Természetesen nem volt semmi ilyesmi. Már csak azért is, mert egy ilyen mélységű kútban speciális berendezésekkel rögzítik a hangot - de az sem rögzített semmit. Valóban több baleset is történt a komplexumban, köztük egy földalatti robbanás a fúrás során, de a geológusok határozottan nem zavartak meg földalatti „démonokat”.

Maga a kút molyos.

Nagyon fontos, hogy az SG-3-ban 16 kutatólaboratórium dolgozott. A Szovjetunió idején a hazai geológusok sok értékes felfedezést tehettek, és jobban megértették bolygónk működését. A helyszínen végzett munka lehetővé tette a fúrási technológia jelentős fejlesztését. A tudósok a helyi geológiai folyamatokat is megértették, átfogó adatokat kaptak a belek, a földalatti gázok és a mélyvizek termikus viszonyairól.

Sajnos ma a Kola szupermély kút zárva van. A komplexum épülete az utolsó, 2008-as laboratórium bezárása óta romlik, és minden berendezést leszereltek. Az ok egyszerű – a finanszírozás hiánya. 2010-ben már molylepke volt a kút. Most lassan, de biztosan elpusztul a természetes folyamatok hatására.