Mi történt a legmélyebb kúttal? Ultramély Kola kút

Kola ultramély kút- a világ legmélyebb fúrása (1979-től 2008-ig) A Murmanszk régióban található, Zapolyarny városától 10 kilométerre nyugatra, a geológiai balti pajzs területén. Mélysége 12 262 méter. Más ultramély kutaktól eltérően, amelyeket olajtermelésre vagy geológiai kutatásra készítettek, az SG-3-at kizárólag a litoszféra tanulmányozására fúrták azon a helyen, ahol a Mohorovicic határ van. (rövidítve Moho limit) - alsó határ földkéreg, amelynél a longitudinális 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 mélységben a gránitréteget bazaltra cserélik, 1979. június 6-án a kút megdöntötte a korábban a Bertha-Rogers kút (olajkút) 9583 méteres rekordját. Oklahoma). BAN BEN legjobb évek A Kólai szupermélykútnál 16 kutatólaboratórium működött, ezeket a Szovjetunió geológiai minisztere személyesen felügyelte.

Bár várható volt, hogy világos határvonalat fedeznek fel a gránitok és a bazaltok között, a mélységben csak gránitot találtak a magban. Mivel azonban magas nyomású Az összenyomott gránitok nagymértékben megváltoztatták fizikai és akusztikai tulajdonságaikat, a felemelt mag általában az aktív gázleadástól iszaposodott, mivel nem bírta az éles nyomásváltozást. Erős magdarabot csak nagyon lassú fúróemeléssel lehetett eltávolítani, amikor a még nagy nyomásra préselt „felesleges” gáznak sikerült kiszabadulnia a kőzetből.. A repedések sűrűsége nagy mélységben, ellentétben elvárások, növekedtek. A mélységben víz is volt, ami 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, hogy azonnal temessék el, mivel ez megsemmisíti a földkéreg szerkezetére vonatkozó minden elképzelést. . Valóban, már a behatolás első szakaszában furcsa dolgok kezdődtek. Például még a fúrás megkezdése előtt a teoretikusok azt ígérték, hogy a balti pajzs hőmérséklete viszonylag alacsony marad, egészen a legalább,5 kilométeren környezeti hőmérséklet meghaladta a 70 Celsius-fokot, hétben - 120 fok felett, 12 fokos mélységben pedig 220 foknál - 100 fokkal magasabb volt az előrejelzettnél. 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. Ami belül kiemelkedik tudományos programok Az UNESCO csak arra elegendő, hogy működőképes állapotban tartsa a fúróállomást és tanulmányozza a korábban kitermelt kőzetmintákat.

Huberman sajnálattal emlékszik vissza, hányan tudományos felfedezések a Kola szupermélyen zajlott. 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 végképp lerombolta az elméletet. biológiai eredetű szénhidrogének, mint az olaj és a gáz.Szinte fantasztikus érzések 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, hogy még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékes kőzetek, természetes metángáz keletkezett. 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. a legtöbb amelyekről a tesztelés során kiderült, hogy újságírók kitalációi. 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 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 üregekre bukkantak. A váratlan felfedezés érdekelte a fúrók leeresztették a rendkívül magas hőmérsékleten is működő mikrofont. magas hőmérsékletekés egyéb érzékelők. 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. Mint mondhatnánk, „első kézből” kaptunk információkat fizikai állapot, a kőzetek tulajdonságai és összetétele természetes előfordulásukban és a magtól 12 262 m mélységig A kút kis mélységben - 1,6-1,8 km 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 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 találták meg a magot megnövekedett tartalom arany - legfeljebb 1 g / 1 tonna kőzet (az ipari fejlesztésre alkalmas koncentráció). De vajon kifizetődő lesz-e valaha ilyen mélységből aranyat bányászni?

A termikus viszonyokkal kapcsolatos elképzelések is megváltoztak a föld belei, a hőmérséklet mély eloszlásáról a bazaltpajzsok területein. 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. Fúrási mélységrekord a számára Ebben a pillanatban a Csavinszkoje mező Z-42-es kútjához tartozik, melynek mélysége 12 700 méter.

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.

A Kola szupermélyén ma 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 mélységet ért el. A tervek szerint az egyik (Németországban) felülmúlja a kólait. A fúrást azonban mindháromnál, valamint az SG-nél leállították a balesetek és technikai okokból 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 Kolában is tanulmányozták tudományos központ. 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, mögötte, a hegyoldal mentén, egy közeli kőbánya sötét hulladéklerakói. A város közelében van egy autópálya Nikel városába és egy kis tóhoz, amelynek másik oldalán Norvégia található.

Ezen helyek talaja bőséggel tartalmaz nyomokat elmúlt háború. 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 tél szovjet csapatok sikerült áttörnie a frontot.

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 felső rész(7 km-ig) - Proterozoikus rétegek 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 eltér a kevésbé tartós kövek felé.

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. Az expedíción összesen mintegy 3000 ember dolgozott, két házban laktak a városban. 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. Vasilchenko főmérnök volt a felelős. A fúróberendezést A. Batiscsev irányította, akit mindenki egyszerűen Lekhának nevezett. A geológia V. Laney, a geofizika pedig Yu. Kuznetsov volt a felelős. A mag feldolgozásán és a magtároló létrehozásán hatalmas munkát végzett 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. BAN BEN új telepítés- erősebb automatizált berendezések. 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. 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 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 fúrófej teljes felemelése a húr.) Maga a fúrás 4 órát vesz igénybe. A 12 kilométeres oszlop le- és felemelkedése pedig 18 órát vesz igénybe. Felemeléskor az oszlop automatikusan szétszedik 33 m hosszú szakaszokra (gyertyák) Átlagosan havonta 60 m fúrásra került sor.A kút utolsó 5 km-ének fúrásához 50 km csövet használtak. 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 Yu. Smirnov geológus már említett „becses kabinetjére”. 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 azzal kezdődött legnagyobb baleset az első repülésen 1984. szeptember 27-én - „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 normál 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 fúrás, a berendezések és berendezések üzemeltetése maximális sebességgel történik.

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. Négy közülük 2200 és 5000 m közötti hosszúságúak, és az ilyen balesetek fő költsége az évekig tartó munkaveszteség.

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”. 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. Minden lehetőség modern technológia 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 az SG-vel a kútból kiemelt mag nem ad teljes körű tájékoztatást mély sziklákról.

A kutakat tudományos céllal fúrták, így a teljes komplexumot használták modern módszerek kutatás. A magkitermelés mellett szükségszerűen végezték a kőzetek természetes előfordulási tulajdonságainak vizsgálatát is. A kút műszaki állapotát folyamatosan ellenőrizték. Mértük a hőmérsékletet a teljes fúrás mentén, természetes radioaktivitást - gamma-sugárzást, impulzusos neutronbesugárzás után indukált radioaktivitást, a kőzetek elektromos és mágneses tulajdonságait, a rugalmas hullámok terjedési sebességét, valamint tanulmányoztuk 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 adódtak utolsó szakasza fúrás; 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 eszközökön 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, én is elmentem az SG-be 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, módszertanos. 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 „merüljünk” 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 dobot és rá. , amelyen a készüléket leeresztik 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 ellenőrizni az összes részletet. 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 így szólt: "Megérkeztünk a tizenegyedik kilométerhez." Parancs a kezelőknek: "Rögzítés indítása." A program szerint előre meg van tervezve, hogy mit és hogyan. Most egy adott időközönként többször le kell engedni és fel kell emelni a fúrószerszámot 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

A kút sekély mélységben - 1,6-1,8 km 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.

Ahogy fentebb is 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.

Jelölt műszaki tudományok A. OSADCHY.

IRODALOM

Kola szupermély. M.: Nedra, 1984.
Kola szupermély. Tudományos eredményekés 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 múlt század 50-70-es éveiben a világ hihetetlen sebességgel változott. Olyan dolgok jelentek meg, amelyek nélkül nehéz elképzelni a mai világot: az internet, a számítógépek, a mobilkommunikáció, az űr meghódítása és a tenger mélységei. Az ember rohamosan tágította jelenléte köreit az Univerzumban, de még mindig meglehetősen durva elképzelései voltak „otthona” - a Föld bolygó - felépítéséről. Bár az ultramély fúrás ötlete még akkor sem volt új: 1958-ban az amerikaiak elindították a Mohole projektet. A neve két szóból alakult ki:

Moho- Andrija Mohorovicic horvát geofizikusról és szeizmológusról elnevezett felület, aki 1909-ben azonosította a földkéreg alsó határát, amelyen a szeizmikus hullámok sebessége hirtelen megnövekszik;
Lyuk- nos, lyuk, nyílás. Azon feltételezések alapján, hogy a földkéreg vastagsága az óceánok alatt sokkal kisebb, mint a szárazföldön, Guadelupe szigete közelében 5 kutat fúrtak, körülbelül 180 méter mélységgel (3,5 km-es óceánmélységgel). Öt év alatt a kutatók öt kutat fúrtak, sok mintát gyűjtöttek a bazaltrétegből, de nem jutottak el a köpenyig. Ennek eredményeként a projektet sikertelennek nyilvánították, és a munkát leállították.

Annak ellenére, hogy ez a 21. század, belső szerkezet Nagyon keveset tanulmányozták bolygónkat. Elég jól tudjuk, mi történik a mélyűrben, ugyanakkor a Föld titkaiba való behatolás mértéke egy enyhe tűszúráshoz hasonlítható a görögdinnye héjának felszínén.
Az 1950-es évek közepén, amikor a fúrók megtanultak 7 km-nél mélyebb kutakat készíteni, az emberiség közelebb került egy nagyon ambiciózus feladat megvalósításához: át kell menni a földkérgen, és megnézni, mi rejlik alatta. Ehhez a célhoz honfitársaink kerültek a legközelebb, amikor a Kola szupermély kutat fúrták meg.
A Föld szilárd héja méretéhez képest meglepően vékony – a földkéreg vastagsága szárazföldön 20-65 km, az óceán alatt 3-8 km között változik, a bolygó térfogatának kevesebb mint 1%-át foglalja el. Mögötte egy hatalmas réteg - a köpeny - található, amely a Föld térfogatának nagy részét teszi ki. Még alacsonyabb a sűrű mag, amely elsősorban vasból, de nikkelből, ólomból, uránból és más fémekből is áll. A kéreg és a köpeny között van egy határzóna, amelyet a felfedező jugoszláv tudósról neveztek el, a Mohorovic felszín (határ), 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 legkomolyabb projektek legfontosabb célja mélyfúrás század második felében indították útjára, éppen ez a titokzatos réteg volt. A kutatók soha nem tudták elérni, de az ultramély kutak fúrása során a földkéreg szerkezetére vonatkozó adatok olyan váratlannak bizonyultak, hogy a Mohorovic-határ háttérbe szorulni látszott. Először meg kellett magyarázni a magasabb rétegekben felfedezett rejtélyeket.
Az amerikaiak voltak az elsők, akik megkezdték a földkéreg tudományos célú mélyfúrását. Az 1960-as években indultak tudományos projekt„Mohole”, amely speciális fúróhajók segítségével víz alatti létrehozást biztosított. 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 kút mindössze 800 m-re tudott belemenni a tengerfenékbe, és a kapott adatok mégis óriási jelentőséggel bírtak a geológia szempontjából. Különösen jelentős megerősítésül szolgáltak az ún. tektonikus elmélet, amely szerint a kontinensek szilárd litoszférikus lemezeken alapulnak, lassan lebegve, 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 projekt a Kola szupermély kút – az ember által valaha készített legmélyebb „földi lyuk”. A kút a Kola-félsziget északi csücskében található. Ezt a helyet nem véletlenül választották ki – több száz millió év alatt a természetes erózió elpusztította a Kola kristálypajzsának felszínét, lecsupaszítva a kőzet felső rétegeit. Ennek eredményeként ősi archeai rétegek jelentek meg a felszínen, ami a kontinentális típusú földkéreg átlagos szakaszán 5-10 km-es mélységnek felel meg. A kút 15 kilométeres tervezési mélysége lehetővé tette a tudósoknak, hogy elérjék a titokzatos Mohorovic felszínt.
A Kola-kút fúrása 1970-ben kezdődött, és több mint 20 évvel később – 1994-ben – fejeződött be. Eleinte a fúrók elég jól dolgoztak hagyományos módszerek: a kútba könnyűfém csőoszlop került leeresztésre, melynek végére egy hengeres, gyémántfogakkal és érzékelőkkel ellátott fémfúrót rögzítettek. Az oszlopot a felszínen elhelyezett motor forgatta. A kút mélységének növekedésével új szakaszok kerültek a csövekbe. Időnként az egész oszlopot a felszínre kellett emelni, hogy eltávolítsák a levágott kőzetmagot, és cseréljék ki a tompa koronát. Sajnos ez a bevált technológia hatástalanná válik, ha a kútmélység túllép egy bizonyos határt: a csövek súrlódása a kút falához képest túl nagy ahhoz, hogy ezt a hatalmas tengelyt el lehessen forgatni. Ennek a nehézségnek a leküzdésére a mérnökök olyan konstrukciót fejlesztettek ki, amelyben csak a fúrófej forog. Az oszlop végére turbinákat szereltek fel, 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 igazi forradalmat hoztak a geológiában. A földkéreg szerkezetére vonatkozó meglévő elképzelések távol állnak a valóságtól. Az első meglepetés a gránitról a bazaltra való átmenet hiánya volt, amelyet a tudósok körülbelül 6 km-es mélységben látnak majd. Szeizmológiai vizsgálatok azt mutatják, hogy ezen a területen az akusztikus hullámok terjedési sebessége élesen megváltozik, amit a földkéreg bazaltos alapozásának kezdeteként értelmeztek. Azonban az átmeneti zóna után is tovább emelkedtek a felszínre a gránitok és a gneiszek. Ettől kezdve világossá vált, hogy a kétrétegű földkéreg uralkodó modellje hibás. 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 azt hitték, hogy a mélység és a nyomás növekedésével ellenkezőleg, egyre sűrűbbé kell válniuk. Miniatűr repedések kitöltve vizes oldat, melynek eredete sokáig teljesen tisztázatlan maradt. Később olyan elméletet terjesztettek elő, amely szerint a felfedezett víz hidrogén- és oxigénatomokból jön létre, amelyek kolosszális nyomás hatására „kipréselődnek” a környező kőzetből.
Egy másik meglepetés: kiderül, hogy a vártnál 1,5 milliárd évvel korábban keletkezett az élet a Földön. 6,7 km-es mélységben, ahol azt hitték, hogy nincs szerves anyag, 14 megkövesedett mikroorganizmusfajt fedeztek fel. Rendkívül jellegtelen szén-nitrogén lerakódásokban (a szokásos mészkő vagy szilícium-dioxid helyett) találták őket, amelyek több mint 2,8 milliárd évesek voltak. Még nagyobb mélységben, ahol már nincsenek üledékek, hatalmas koncentrációban jelent meg a metán. Ez teljesen és teljesen megsemmisítette a szénhidrogének, például az olaj és a gáz biológiai eredetére vonatkozó elméletet.
A tudósokat az is rendkívül meglepte, hogy a kút mélyülésével milyen sebességgel nőtt a hőmérséklet. A 7 km-nél elérte a 120 °C-ot, 12 km-es mélységben pedig már 230 °C volt, ami harmadával magasabb a tervezett értéknél: a kéreg hőmérsékleti gradiense 1 km-enként közel 20 fok volt, ehelyett a várt 16-ból. Azt is megállapították, hogy a hőáram fele radiogén eredetű. A magas hőmérséklet negatívan befolyásolta a fúrófej működését, így a fúrófolyadékot a kútba szivattyúzás előtt hűteni kezdték. Ez az intézkedés elég hatásosnak bizonyult, azonban a 12 km-es határ túllépése után már nem tudott kellő hőelvezetést biztosítani. Ezenkívül az összenyomott és felmelegített kőzet bizonyos folyadéktulajdonságokat szerzett, aminek következtében a fúrószál következő eltávolításakor a kút úszni kezdett. A további haladás lehetetlennek bizonyult új technológiai megoldások és jelentős pénzügyi költségek nélkül, ezért 1994-ben a fúrást felfüggesztették. Addigra a kút 12 262 m-re mélyült.

A Föld felszíne alatt 410-660 kilométeres mélységben egy archeus kori óceán található. Ilyen felfedezések nem jöhettek volna létre a Szovjetunióban kifejlesztett és alkalmazott ultramély fúrási módszerek nélkül. Az akkori idők egyik műtárgya a Kola szupermély kút (SG-3), amely még 24 évvel a fúrás leállítása után is a világ legmélyebb kútja. Miért fúrták meg, és milyen felfedezéseket segített megtenni, mondja a Lenta.ru.

Az amerikaiak voltak az ultramély fúrások úttörői. Igaz, az óceán hatalmasságában: a kísérleti projektben a Glomar Challenger hajót használták, amelyet pontosan erre a célra terveztek. Eközben a Szovjetunió aktívan kidolgozta a megfelelő elméleti keretet.

1970 májusában a Murmanszki régió északi részén, Zapolyarny városától 10 kilométerre megkezdődött a Kola szupermély kút fúrása. Ahogy az várható volt, ezt Lenin születésének századik évfordulójára időzítették. Más ultramély kutaktól eltérően az SG-3-at kizárólag tudományos célokra fúrták, sőt speciális geológiai feltáró expedíciót is szervezett.

A kiválasztott fúrási hely egyedülálló volt: a Kola-félsziget térségében található Balti Pajzson kerülnek felszínre az ősi sziklák. Sokuk életkora eléri a hárommilliárd évet (maga bolygónk 4,5 milliárd éves). Ezen kívül ott van a Pechenga-Imandra-Varzuga hasadékvályú - ősi sziklákba préselt csészeszerű szerkezet, amelynek eredetét egy mély hiba magyarázza.

A tudósoknak négy évbe telt egy 7263 méteres mélységű kút fúrása. Eddig semmi szokatlan nem történt: ugyanazt a berendezést használták, mint az olaj- és gáztermelésnél. Aztán a kút egy egész évig tétlenül állt: a berendezést turbinás fúrásra módosították. A korszerűsítés után havonta megközelítőleg 60 métert lehetett fúrni.

A hét kilométeres mélység meglepetéseket hozott: kemény és nem túl sűrű sziklák váltakozását. Egyre gyakoribbá váltak a balesetek, sok üreg keletkezett a kútfúrásban. A fúrás 1983-ig folytatódott, amikor is az SG-3 mélysége elérte a 12 kilométert. Ezt követően a tudósok nagy konferenciát gyűjtöttek össze és beszéltek sikereikről.

A fúrógép gondatlan kezelése miatt azonban egy öt kilométer hosszú szakasz maradt a bányában. Több hónapig próbálták megszerezni, de nem jártak sikerrel. Elhatározták, hogy hét kilométeres mélységből kezdik újra a fúrást. A művelet bonyolultsága miatt nem csak a fő törzset fúrták meg, hanem további négyet is. Hat évbe telt az elveszett méterek helyreállítása: 1990-ben a kút 12 262 méteres mélységet ért el, ezzel a világ legmélyebbje lett.

Két évvel később a fúrást leállították, a kutat ezt követően molylepényesítették, és valójában elhagyták.

Ennek ellenére sok felfedezést tettek a Kola szupermély kútnál. A mérnökök egy teljes rendszert hoztak létre az ultramély fúráshoz. A nehézség nem csak a mélységben, hanem a fúrók intenzitásából adódó magas hőmérsékletben (akár 200 Celsius fokig) is rejlett.

A tudósok nemcsak mélyebbre költöztek a Földbe, hanem kőzetmintákat és magokat is emeltek elemzés céljából. Egyébként ők tanulmányozták a Hold talaját, és megállapították, hogy összetétele szinte teljesen megfelel a Kola-kútból mintegy három kilométeres mélységből kitermelt kőzeteknek.

Több mint kilenc kilométeres mélységben ásványi lelőhelyekre bukkantak, köztük aranyra is: az olivinrétegben tonnánként 78 gramm is található. És ez nem is olyan kevés - az aranybányászat tonnánként 34 grammnál lehetséges. Kellemes meglepetés volt a tudósok és a közeli üzem számára a réz-nikkel ércekből álló új érchorizont felfedezése.

A kutatók egyebek mellett megtudták, hogy a gránitok nem alakulnak át szupererős bazaltréteggé: valójában mögötte archeai gneiszek voltak, amelyeket hagyományosan a töredezett kőzetek közé sorolnak. Ez egyfajta forradalmat idézett elő a geológiai és geofizikai tudományban, és teljesen megváltoztatta a Föld belsejével kapcsolatos hagyományos elképzeléseket.

Egy másik kellemes meglepetés- 9-12 kilométeres mélységben rendkívül porózus repedezett kőzetek felfedezése, amelyek erősen mineralizált vízzel telítettek. A tudósok szerint ők felelősek az ércek képződéséért, de korábban azt hitték, hogy ez csak sokkal sekélyebb mélységben fordul elő.

Többek között kiderült, hogy az altalaj hőmérséklete valamivel magasabb a vártnál: hat kilométeres mélységben a várt 16 helyett kilométerenként 20 Celsius-fokos hőmérsékleti gradienst kaptak. Megállapították a hőáram radiogén eredetét, ami szintén nem egyezik a korábbi hipotézisekkel.

A több mint 2,8 milliárd éves mély rétegekben a tudósok 14 megkövesedett mikroorganizmusfajt találtak. Ez lehetővé tette az élet másfél milliárd évvel ezelőtti megjelenésének időpontját a bolygón. A kutatók azt is megállapították, hogy a mélyben nincsenek üledékes kőzetek, és van metán, örökre eltemetve a szénhidrogének biológiai eredetének elméletét.