Den dybeste brønd i verden. På tærsklen til helvede: Kola superdyb brønd

Kola forbi dyb brønd MED slutningen af ​​XIXårhundreder troede man, at Jorden består af en skorpe, kappe og kerne. Samtidig kunne ingen rigtig sige, hvor det ene lag slutter og det næste begynder. Forskere vidste ikke engang, hvad disse lag faktisk består af. For bare 30 år siden var forskere sikre på, at granitlaget begynder i 50 meters dybde og fortsætter op til tre kilometer, og så er der basalter. Mantlen blev antaget at være i en dybde på 15-18 kilometer.

En ultradyb brønd, som begyndte at blive boret i USSR på Kola-halvøen, viste, at forskerne tog fejl...

Tre milliarder års dyk

Projekter til at rejse dybt ind i jorden dukkede op i begyndelsen af ​​1960'erne i flere lande. Amerikanerne var de første, der begyndte at bore ultradybe brønde, og de forsøgte at gøre det på steder, hvor jordskorpen ifølge seismiske undersøgelser skulle have været tyndere. Disse steder lå ifølge beregninger på bunden af ​​havene, og det mest lovende område blev anset for at være området nær øen Maui fra Hawaii-gruppen, hvor gamle klipper ligger under selve havbunden og jordens kappe. ligger cirka i fem kilometers dybde under fire kilometer vand. Ak, begge forsøg på at bryde gennem jordskorpen på dette sted endte i en fiasko på tre kilometers dybde.

De første indenlandske projekter involverede også undervandsboringer - i Det Kaspiske Hav eller ved Bajkalsøen. Men i 1963 overbeviste boreforskeren Nikolai Timofeev Statsudvalget ifølge videnskab og teknologi i USSR er, at det er nødvendigt at skabe en brønd på kontinentet. Selvom det ville tage meget længere tid at bore, mente han, ville brønden være meget mere værdifuld fra et videnskabeligt synspunkt. Borestedet er valgt på Kolahalvøen, som ligger på det såkaldte Østersøskjold, bestående af de ældste kendt af menneskeheden terrestriske klipper. Den mange kilometer lange sektion af skjoldlagene skulle vise et billede af planetens historie gennem de seneste tre milliarder år.

Dybere og dybere og dybere...

Starten på arbejdet efter næsten fem års forberedelse var tidsbestemt til at falde sammen med 100-året for fødslen af ​​V.I. Lenin i 1970. Projektet begyndte for alvor. Brønden husede 16 forskningslaboratorier, hver på størrelse med en gennemsnitlig fabrik; projektet blev personligt overvåget af ministeren for geologi i USSR. Almindelige ansatte modtog tredobbelt løn. Alle var sikret en lejlighed i Moskva eller Leningrad. Det er ikke overraskende, at det var meget sværere at komme ind på Kola Superdeep Station end at blive medlem af kosmonautkorpset.

Udseende brønde kunne skuffe en udefrakommende observatør. Ingen elevatorer eller vindeltrapper, der fører ind i jordens dybder. Kun et bor med en diameter på lidt mere end 20 centimeter gik under jorden. Generelt kan Kola superdeep forestilles som en tynd nål, der gennemborer jordens tykkelse. En boremaskine med talrige sensorer placeret for enden af ​​denne nål blev efter flere timers arbejde hævet i næsten en hel dag til inspektion, aflæsninger og reparationer og derefter sænket i en dag. Det kunne ikke være hurtigere: Det stærkeste kompositkabel (borestreng) kunne knække under sin egen vægt.

Hvad der skete i dybden på boretidspunktet var ikke kendt med sikkerhed. Temperatur miljø, støj og andre parametre blev transmitteret opad med et minuts forsinkelse. Ikke desto mindre sagde borerne, at selv en sådan kontakt med undergrunden nogle gange var alvorligt skræmmende. Lydene, der kom nedefra, lignede skrig og hyl. Hertil kan vi tilføje en lang række ulykker, der plagede Kola Superdeep, da den nåede en dybde på 10 kilometer. To gange blev boret taget ud smeltet, selvom de temperaturer, ved hvilke det kunne tage denne form, er sammenlignelige med temperaturen på Solens overflade. En dag var det, som om kablet var trukket nedefra og revet af. Efterfølgende, da de borede samme sted, blev der ikke fundet rester af kablet. Hvad der forårsagede disse og mange andre ulykker er stadig et mysterium. De var dog ikke årsagen til at stoppe boringen i Østersøskjoldet.

I 1983, da brøndens dybde nåede 12.066 meter, blev arbejdet midlertidigt stoppet: det blev besluttet at forberede materialer til ultra-dyb boring til den internationale geologiske kongres, som var planlagt til at blive afholdt i 1984 i Moskva. Det var der, at udenlandske videnskabsmænd først lærte om selve eksistensen af ​​Kola Superdeep, som alle oplysninger var blevet klassificeret indtil da. Arbejdet blev genoptaget den 27. september 1984. Under den første nedstigning af boret skete der dog en ulykke - borestrengen knækkede igen. Boringen måtte fortsætte fra en dybde på 7.000 meter, hvilket skabte en ny stamme, og i 1990 nåede denne nye gren 12.262 meter, hvilket var absolut rekord for ultradybe brønde, først ødelagt i 2008. Boring blev stoppet i 1992, denne gang, som det viste sig, for altid. På videre arbejde der var ingen midler.

Opdagelser og fund

Opdagelserne på Kola Superdeep Pole har gjort en reel revolution i vores viden om strukturen jordskorpen. Teoretikere lovede, at temperaturen på det baltiske skjold ville forblive relativt lav til en dybde på mindst 15 kilometer. Det betyder, at en brønd kan bores op til næsten 20 kilometer, helt op til kappen. Men allerede på den femte kilometer oversteg temperaturen 700°C, ved den syvende - over 1200°C, og i en dybde på tolv var det varmere end 2200°C.

Kola-borere stillede spørgsmålstegn ved teorien om jordskorpens lagdelte struktur - i hvert fald i intervallet op til 12.262 meter. Man mente, at der var et overfladelag (unge klipper), så skulle der være granitter, basalter, kappen og kernen. Men granitterne viste sig at være tre kilometer lavere end forventet. Basalterne, der skulle ligge nedenunder, blev slet ikke fundet. En utrolig overraskelse for videnskabsmænd var overfloden af ​​revner og hulrum i en dybde på over 10 kilometer. I disse hulrum svingede boret som et pendul, hvilket førte til alvorlige vanskeligheder i arbejdet på grund af dets afvigelse fra den lodrette akse. I hulrummene blev tilstedeværelsen af ​​vanddamp registreret, som bevægede sig derhen med høj hastighed, som om transporteret af nogle ukendte pumper. Disse dampe skabte netop de lyde, der begejstrede borerne.

Helt uventet for alle blev hypotesen fra forfatteren Alexei Tolstoy om olivinbæltet, udtrykt i romanen "The Hyperboloid of Engineer Garin", bekræftet. På over 9,5 kilometers dybde opdagede de et sandt skatkammer af alle slags mineraler, især guld, som viste sig at være 78 gram pr. ton. Forresten, industriel produktion udføres ved en koncentration på 34 gram pr. ton.

En anden overraskelse: livet på Jorden, viser det sig, opstod halvanden milliard år tidligere end forventet. På dybder, hvor man mente, at intet organisk materiale kunne eksistere, blev 14 arter af fossile mikroorganismer opdaget (alderen på disse lag oversteg 2,8 milliarder år). På endnu større dybder, hvor der ikke længere er sedimentære bjergarter, opstod metan i høje koncentrationer, hvilket til sidst modbeviste teorien biologisk oprindelse kulbrinter som olie og gas.

Det er umuligt ikke at nævne opdagelsen ved at sammenligne månejord leveret af den sovjetiske rumstation i slutningen af ​​70'erne fra Månens overflade og prøver taget ved Kola-brønden fra en dybde på 3 kilometer. Det viste sig, at disse prøver er lige så ens som to dråber vand. Nogle astronomer så dette som bevis på, at Månen engang var brudt væk fra Jorden som følge af en katastrofe (muligvis en kollision mellem planeten og en stor asteroide). Men ifølge andre indikerer denne lighed kun, at Månen blev dannet af den samme gas- og støvsky som Jorden, og i de indledende geologiske stadier "udviklede" de sig på samme måde.

Kola Superdeep var forud for sin tid

Kola-brønden viste, at det er muligt at gå 14 eller endda 15 kilometer dybt ned i Jorden. En sådan brønd vil dog næppe give grundlæggende ny viden om jordskorpen. Dette kræver et helt netværk af brønde boret på forskellige punkter på jordens overflade. Men de tider, hvor ultradybe brønde blev boret til rent videnskabelige formål, ser ud til at være forbi. Denne fornøjelse er for dyr. Moderne programmer ultra-dyb boring er ikke længere så ambitiøs som før, og forfølger praktiske mål.

Hovedsageligt er det opdagelsen og udvindingen af ​​mineraler. I USA er olie- og gasproduktion fra dybder på 6-7 kilometer allerede ved at blive almindelig. I fremtiden vil Rusland også begynde at pumpe kulbrinter fra sådanne niveauer. Men de dybe brønde, der bliver boret, bringer nu en masse værdifuld information, som geologer stræber efter at generalisere for at få et holistisk billede af i det mindste overfladelagene af jordskorpen. Men hvad der ligger nedenfor, vil forblive et mysterium i lang tid fremover. Kun videnskabsmænd, der arbejder i ultradybe brønde som Kola, kan afsløre det ved hjælp af det mest moderne videnskabelige udstyr. I fremtiden vil sådanne brønde for menneskeheden blive en slags teleskoper ind i planetens mystiske underjordiske verden, som vi ikke ved mere om end om fjerne galakser.

I et af de videnskabelige programmer gav de et simpelt eksempel, der giver dig mulighed for at indse, hvor stor vores planet er. Forestil dig stort ballon. Det her er hele planeten. Og de tyndeste vægge er den zone, hvor der er liv. Men folk har faktisk kun mestret et lag af atomer, der omgiver denne væg.

Men menneskeheden stræber konstant efter at udvide sin viden om planeten og de processer, der foregår på den. Vi lancerer rumskibe og satellitter, vi står ubåde, men det sværeste er at finde ud af, hvad der er under vores fødder, inde i jorden.

Wells bringer relativ forståelse. Med deres hjælp kan du finde ud af sammensætningen af ​​klipper, studere ændringer i fysiske forhold og også udføre mineraludforskning. Og den dybeste brønd i verden vil selvfølgelig bringe mest information. Spørgsmålet er bare, hvor det præcist er. Det er, hvad vi vil forsøge at finde ud af i dag.

OR-11

Det er ikke overraskende, at den længste brønd blev lavet for ganske nylig, i 2011. Nye, mere avancerede teknologier, holdbare og pålidelige materialer og nøjagtige beregningsmetoder gjorde det muligt at opnå dette resultat.

Du vil helt sikkert blive glad for at vide, at den er placeret i Rusland og blev boret som en del af Sakhalin-1-projektet. Alt arbejde krævede kun 60 dage, hvilket langt overstiger resultaterne fra tidligere undersøgelser.

Den samlede længde af denne rekordstore brønd er 12 kilometer 345 meter, hvilket fortsat er en uovertruffen rekord. En anden præstation er den maksimale længde af den vandrette stamme, som er 11 kilometer 475 meter. Indtil videre har ingen kunnet overgå dette resultat. Men det er det for nu.

BD-04A

Denne oliebrønd i Qatar er berømt for sin rekorddybde på det tidspunkt. Dens samlede længde er 12 kilometer 289 meter, hvoraf 10.902 meter er en vandret stamme. Den er i øvrigt bygget i 2008, og holdt rekorden i hele tre år.

Men denne dybe brønd er ikke kun kendt for sin imponerende størrelse, men også for en meget trist kendsgerning. Den blev bygget ved siden af ​​en oliehylde til geologisk udforskning, og i 2010 kom den ud for en alvorlig ulykke.

Sådan ser brønden ud nu

Boret under USSR, Kola ultra-dyb brønd i 2008 mistede hun titlen som leder. Men stadig er det et af de mest berømte objekter af denne type og fortsætter med at holde tredjepladsen.

Det forberedende arbejde til boring begyndte tilbage i 1970. Det var planlagt, at denne brønd skulle blive den dybeste på Jorden og nå 15 kilometer. Sandt nok blev et sådant resultat aldrig opnået. I 1992 blev arbejdet indstillet, da dybden nåede imponerende 12 kilometer 262 meter. Yderligere forskning måtte stoppes på grund af manglende finansiering og statsstøtte.

Med dens hjælp var det muligt at opnå en masse interessante videnskabelige data og få en dybere forståelse af strukturen af ​​jordskorpen. Dette er ikke overraskende, da projektet oprindeligt var fuldstændig videnskabeligt, ikke relateret til geologisk udforskning eller undersøgelse af mineralforekomster.

Forresten er den populære legende om "brønd til helvede" forbundet med Kola superdybe brønd. De siger, at da de nåede 11-kilometer mærket, hørte forskerne skræmmende skrig. Og kort efter gik boret i stykker. Ifølge legenden indikerer dette eksistensen af ​​helvede under jorden, hvor syndere pines. Det var deres skrig, der blev hørt af videnskabsmænd.

Sandt nok tåler legenden ikke kritik. Om ikke andet fordi intet akustisk udstyr kunne fungere ved tryk og temperatur på disse niveauer. Men på den anden side er det ret interessant at spekulere i, at den dybeste boring vil kunne nå, hvis ikke helvede, så nogle andre legendariske og mytiske steder.

For nu hjælper de bare videnskabsmænd med bedre at forstå, hvordan vores planet lever. Og selvom rejsen til jordens centrum stadig er meget langt væk, stræber folk tydeligvis efter det.

Jordbundsundersøgelser viser: Månen gik af Kola halvøen

Kola superdyb sektion

Kola superdyb

Angiveligt, da instrumenterne nærmede sig den 13. kilometer, optog instrumenterne en mærkelig støj, der kom fra planetens indvolde - de gule aviser forsikrede enstemmigt, at kun skrig fra syndere fra underverdenen kunne lyde sådan. Få sekunder efter at den frygtelige lyd dukkede op, skete der en eksplosion...

Plads under dine fødder

I slutningen af ​​70'erne - begyndelsen af ​​80'erne, få et job ved Kola Superdeep Well, som indbyggerne i landsbyen Zapolyarny kærligt kalder brønden Murmansk-regionen, det var sværere end at komme ind i kosmonautkorpset. Ud af hundredvis af ansøgere blev en eller to udvalgt. Sammen med ansættelsesordren modtog de heldige en separat lejlighed og en løn svarende til det dobbelte eller tredobbelte af Moskva-professorernes løn. Der var 16 forskningslaboratorier i drift ved brønden samtidigt, hver på størrelse med en gennemsnitlig fabrik. Kun tyskerne gravede jorden med en sådan ihærdighed, men som Guinness Rekordbog vidner om, er den dybeste tyske brønd næsten halvt så lang som vores.

Fjerne galakser er blevet undersøgt af menneskeheden meget bedre end det, der er placeret under jordskorpen et par kilometer væk fra os. Kola Superdeep er en slags teleskop ind i det mystiske indre verden planeter.

Siden begyndelsen af ​​det 20. århundrede har man troet, at Jorden består af en skorpe, kappe og kerne. Samtidig kunne ingen rigtig sige, hvor det ene lag slutter og det næste begynder. Forskere vidste ikke engang, hvad disse lag faktisk består af. For omkring 40 år siden var de sikre på, at granitlaget begynder i en dybde på 50 meter og fortsætter op til 3 kilometer, og så er der basalter. Mantlen forventedes at blive stødt på i en dybde på 15-18 kilometer. I virkeligheden viste alt sig helt anderledes. Og selvom skolelærebøger stadig skriver, at Jorden består af tre lag, har forskere fra Kola Superdeep Site bevist, at det ikke er tilfældet.

Baltisk skjold

Projekter til at rejse dybt ind i jorden dukkede op i begyndelsen af ​​60'erne i flere lande på én gang. De forsøgte at bore brønde på steder, hvor skorpen skulle have været tyndere – målet var at nå kappen. For eksempel borede amerikanerne i området på øen Maui, Hawaii, hvor, ifølge seismiske undersøgelser, gamle sten dukker op under havbunden, og kappen er placeret i en dybde på cirka 5 kilometer under en fire kilometer lag vand. Ak, ikke et eneste havborested er trængt dybere end 3 kilometer ind. Generelt endte næsten alle projekter med ultradybe brønde på mystisk vis i en dybde på tre kilometer. Det var i dette øjeblik, der begyndte at ske noget mærkeligt med øvelserne: enten befandt de sig i uventede supervarme områder, eller som om de blev bidt af et hidtil uset monster. Kun 5 brønde brød igennem dybere end 3 kilometer, hvoraf 4 var sovjetiske. Og kun Kola Superdeep var bestemt til at overvinde 7-kilometer mærket.

Indledende indenlandske projekter involverede også undervandsboringer - i Det Kaspiske Hav eller på Bajkalsøen. Men i 1963 overbeviste boreforskeren Nikolai Timofeev USSR's statskomité for videnskab og teknologi om, at det var nødvendigt at skabe en brønd på kontinentet. Selvom det ville tage meget længere tid at bore, mente han, ville brønden være meget mere værdifuld ud fra et videnskabeligt synspunkt, fordi det er i tykkelsen af ​​kontinentalpladerne, der forhistorisk tid de væsentligste bevægelser af jordbjergarter fandt sted. Borepunktet blev ikke valgt på Kolahalvøen tilfældigt. Halvøen ligger på det såkaldte Østersøskjold, som er sammensat af de ældste klipper kendt af menneskeheden.

Et multi-kilometer udsnit af lagene af det baltiske skjold er en visuel historie om planeten gennem de sidste 3 milliarder år.

Erobreren af ​​dybet

Udseendet af Kola-boreriggen kan skuffe den gennemsnitlige person. Brønden er ikke som minen, som vores fantasi tegner. Der er ingen nedkørsler under jorden, kun et bor med en diameter på lidt mere end 20 centimeter går ind i tykkelsen. Den imaginære del af den superdybe Kola-brønd ligner en lille nål, der gennemborer jordens tykkelse. En boremaskine med talrige sensorer, placeret for enden af ​​en nål, hæves og sænkes over flere dage. Du kan ikke gå hurtigere: Det stærkeste kompositkabel kan knække under sin egen vægt.

Hvad der sker i dybet vides ikke med sikkerhed. Omgivelsestemperatur, støj og andre parametre sendes opad med et minuts forsinkelse. Dog siger borere, at selv en sådan kontakt med undergrunden kan være alvorligt skræmmende. Lydene, der kommer nedefra, ligner virkelig skrig og hyl. Hertil kan vi tilføje en lang række ulykker, der plagede Kola Superdeep, da den nåede en dybde på 10 kilometer. To gange blev boret taget ud smeltet, selvom de temperaturer, hvorved det kan smelte, kan sammenlignes med temperaturen på Solens overflade. En dag var det, som om kablet var trukket nedefra og revet af. Efterfølgende, da de borede samme sted, blev der ikke fundet rester af kablet. Hvad der forårsagede disse og mange andre ulykker er stadig et mysterium. De var dog ikke årsagen til at stoppe boringen i Østersøskjoldet.

12.000 meter af opdagelser og lidt djævelskab

"Vi har det dybeste hul i verden - så vi skal bruge det!" — David Guberman, den faste direktør for Kola Superdeep Research and Production Center, udbryder bittert. I de første 30 år af Kola Superdeep brød sovjetiske og derefter russiske videnskabsmænd igennem til en dybde på 12.262 meter. Men siden 1995 er boringen blevet stoppet: Der var ingen til at finansiere projektet. Det, der tildeles inden for rammerne af UNESCO's videnskabelige programmer, er kun nok til at holde borestationen i funktionsdygtig stand og studere tidligere udtagne stenprøver.

Huberman husker med beklagelse, hvor mange videnskabelige opdagelser fandt sted på Kola Superdeep. Bogstaveligt talt hver meter var en åbenbaring. Brønden viste, at næsten al vores tidligere viden om jordskorpens struktur er forkert. Det viste sig, at Jorden slet ikke er som en lagkage. "Op til 4 kilometer gik alt efter teorien, og så begyndte verdens undergang," siger Huberman. Teoretikere lovede, at temperaturen på det baltiske skjold ville forblive relativt lav til en dybde på mindst 15 kilometer. Det vil derfor være muligt at grave en brønd op til næsten 20 kilometer, lige op til kappen. Men allerede ved 5 kilometer oversteg den omgivende temperatur 700C, ved syv - over 1200C, og i en dybde på 12 var det varmere end 2200C - 1000C højere end forudsagt. Kola-borere stillede spørgsmålstegn ved teorien om jordskorpens lagdelte struktur - i hvert fald i intervallet op til 12.262 meter. I skolen blev vi undervist: der er unge sten, granitter, basalter, kappe og kerne. Men granitterne viste sig at være 3 kilometer lavere end forventet. Dernæst skulle der have været basalt. De blev slet ikke fundet. Al boring foregik i granitlaget. Dette er en meget vigtig opdagelse, fordi alle vores ideer om oprindelse og fordeling af mineraler er forbundet med teorien om Jordens lagdelte struktur.

Endnu en overraskelse: Livet på planeten Jorden viser sig at være opstået 1,5 milliarder år tidligere end forventet. På dybder, hvor man mente, at der ikke var noget organisk stof, blev 14 arter af forstenede mikroorganismer opdaget - alderen på de dybe lag oversteg 2,8 milliarder år. På endnu større dybder, hvor der ikke længere er sedimenter, opstod metan i enorme koncentrationer. Dette ødelagde fuldstændigt og fuldstændig teorien om den biologiske oprindelse af kulbrinter som olie og gas.

Dæmoner

Der var næsten fantastiske fornemmelser. Da i slutningen af ​​70'erne den sovjetiske automatik rumstation bragte 124 gram månejord til Jorden, siger Kola-forskere videnskabeligt center De fandt ud af, at det er nøjagtigt som prøver fra en dybde på 3 kilometer. Og en hypotese opstod: Månen brød væk fra Kola-halvøen. Nu leder de efter præcis hvor. Forresten gjorde amerikanerne, der bragte et halvt ton jord fra Månen, ikke noget meningsfuldt med det. De blev anbragt i lufttætte beholdere og efterladt til forskning af fremtidige generationer.

Historien om Kola Superdeep er ikke uden mystik. Officielt, som allerede nævnt, stoppede brønden på grund af manglende midler. Tilfældighed eller ej, det var netop i 1995, at en kraftig eksplosion af ukendt oprindelse blev hørt i minens dybder. Journalister fra en finsk avis brød igennem til indbyggerne i Zapolyarny - og verden blev chokeret over historien om en dæmon, der fløj ud af planetens indvolde.

"Når jeg taler om det her mystisk historie De begyndte at stille spørgsmål hos UNESCO, jeg vidste ikke, hvad jeg skulle svare. På den ene side er det bullshit. På den anden side kunne jeg som ærlig videnskabsmand ikke sige, at jeg ved, hvad der præcist skete med os. Der blev optaget en meget mærkelig støj, så var der en eksplosion... Få dage senere blev der ikke fundet noget lignende i samme dybde,” husker akademiker David Guberman.

Helt uventet for alle blev Alexei Tolstoys forudsigelser fra romanen "Engineer Garin's Hyperboloid" bekræftet. I en dybde på over 9,5 kilometer blev et sandt skattekammer af alle slags mineraler, især guld, opdaget. Et ægte olivinlag, glimrende forudsagt af forfatteren. Den indeholder 78 gram guld pr. ton. Forresten er industriel produktion mulig ved en koncentration på 34 gram pr. ton. Måske vil menneskeheden i den nærmeste fremtid være i stand til at drage fordel af denne rigdom.

Ved du, at folk har opklaret planetens mysterier i århundreder? De forsøgte at finde svar under deres fødder. TravelAsk vil fortælle dig om de største brønde i verden.

Hvad historien siger

De forsøgte at komme ned til jordens dybder mange gange. Kineserne var blandt de første. I det 13. århundrede gravede de en 1200 meters dybde.

I 1930 blev denne rekord slået af europæere: de borede jordens overflade til tre kilometers dybde.

Tiden gik, og dette tal blev ved med at vokse. Så i slutningen af ​​1950'erne nåede brøndene allerede 7 kilometer.

Den dybeste brønd i verden

Faktisk laves de fleste brønde under minedrift. I dag tilhører rekorden brønden i Chayvinskoye-feltet Z-42. Det krævede mange penge at bygge det korte sigt: lidt over 70 dage. Det tilhører Sakhalin-1-projektet og er et olieprojekt.

Dens dybde er 12.700 meter. Bare forestil dig, mest højt bjerg på jorden - Everest. Den går næsten 9 kilometer op i himlen. Og den dybeste skyttegrav er Mariana-graven. Det er omkring 11 kilometer. Det vil sige, godt Z-42 overgik alle indikatorer for Moder Natur.

Vel i Murmansk-regionen

Men vi vil gerne fortælle dig mere detaljeret om en speciel brønd. Det er beliggende i Murmansk-regionen, omkring 10 kilometer fra byen Zapolyarny. Den kaldes Kola superdybe brønd. Dens dybde er 12.262 meter. Det er interessant, fordi det oprindeligt ikke blev skabt til minedrift, men for at studere litosfæren.

Brøndens diameter på jordens overflade er 92 centimeter, og diameteren af ​​den nederste del er 21,5 centimeter.

Temperaturen under boring i en dybde på 5 kilometer var 70 grader, i en dybde på 7 kilometer - 120 grader og i en dybde på 12 kilometer - 220 grader.

Kola superdybe brønd blev lagt i 1970 på 100-årsdagen for Vladimir Lenins fødsel. Hovedmålet var at studere vulkanske bjergarter, som sjældent bores til minedrift. Mere end 15 forskningslaboratorier opererede her.

De indskrænkede deres aktiviteter i 1990, da der skete mange ulykker her: Borestrenge knækkede ofte af.

I dag er anlægget forladt, og selve brønden er mølpose og begynder at kollapse.

Naturligvis blev alt udstyr demonteret, og bygningen, som lang tid ikke brugt, langsomt forvandles til ruiner.

For at genoptage arbejdet er der brug for et betydeligt beløb - omkring 100 millioner rubler, så ingen ved, om brønden nogensinde vil blive åbnet.

Forskningsresultater

Forskere troede, at de i en vis dybde ville finde en klart defineret grænse mellem granitter og basalter. Men desværre gav alle værkerne ikke en klar forståelse af jordens kappe. Og så udtalte forskerne endda, at stedet at starte arbejdet ikke var det mest succesfulde.

Vejen til helvede

Det kalder de det Kola godt. Desuden er der stadig mange rygter om hende relateret til den anden verden. Så der er historier om, at i en dybde på 12 kilometer registrerede videnskabsmænds udstyr skrig og støn, der kom fra jordens indvolde.

Amerikansk tv annoncerede endda officielt denne legende: i 1989 fortalte tv-selskabet Trinity Broadcasting Network denne historie til sine seere. Nå, så er der mere: I datidens tabloidaviser kunne man også finde interessante historier. For eksempel at videnskabsmænd hørte skrig og støn, men ikke stoppede forskningen. Og hver kilometer var præget af ulykke på landet. Så da borerne nåede 13-kilometer-mærket, kollapsede USSR. Og på 14,5 kilometers dybde opdagede de generelt tomrum. Interesseret af denne uventede opdagelse sænkede forskerne en mikrofon der, der kunne fungere ved ekstremt høje temperaturer. høje temperaturer og andre sensorer. Temperaturen indenfor nåede op på 1.100 grader – ja, en rigtig helvedesild. Og de hørte menneskeskrig.

Faktisk optager akustiske metoder til at studere brønde ikke den faktiske lyd og ikke på en mikrofon. De registrerer på seismiske modtagere bølgemønsteret af reflekterede elastiske vibrationer exciteret af emitterenheden med en frekvens på 10 - 20 kHz og 20 kHz - 2 MHz. Nå, vi skrev allerede om dybden: ingen nåede 13-kilometer-mærket.

En af forfatterne til projektet D.M. Huberman sagde senere: "Når folk spørger mig om denne mystiske historie, ved jeg ikke, hvad jeg skal svare. På den ene side er historier om "dæmonen" bullshit. På den anden side kan jeg som ærlig videnskabsmand ikke sige, at jeg ved, hvad der præcist skete her. Der blev faktisk optaget en meget mærkelig lyd, så var der en eksplosion... Et par dage senere blev der ikke fundet noget lignende i samme dybde.”.

Måske vil vi afslutte historien på sådan en mystisk tone. Tænk selv, afgør selv, om dette virkelig er vejen til helvede.

I dag har menneskehedens videnskabelige forskning nået solsystemets grænser: vi har landet rumfartøjer på planeter, deres satellitter, asteroider, kometer, sendt missioner til Kuiperbæltet og krydset heliopausegrænsen. Ved hjælp af teleskoper ser vi begivenheder, der fandt sted for 13 milliarder år siden – da universet kun var et par hundrede millioner år gammelt. På denne baggrund er det interessant at vurdere, hvor godt vi kender vores Jord. Den bedste måde lære hende at kende indre struktur- bor en brønd: jo dybere, jo bedre. Den dybeste brønd på Jorden er Kola Superdeep Well eller SG-3. I 1990 nåede dens dybde 12 kilometer 262 meter. Hvis man sammenligner dette tal med vores planets radius, viser det sig, at dette kun er 0,2 procent af vejen til Jordens centrum. Men selv dette var nok til at ændre ideer om strukturen af ​​jordskorpen.

Hvis du forestiller dig en brønd som en skakt, hvorigennem du med elevator kan komme ned i jordens dyb, eller i det mindste et par kilometer, så er det slet ikke tilfældet. Diameteren af ​​det boreværktøj, som ingeniørerne skabte brønden med, var kun 21,4 centimeter. Den øverste to kilometer lange sektion af brønden er lidt bredere - den blev udvidet til 39,4 centimeter, men der er stadig ingen måde for en person at komme dertil. For at forestille sig brøndens proportioner ville den bedste analogi være en 57 meter synål med en diameter på 1 millimeter, lidt tykkere i den ene ende.

Brønd diagram

Men denne fremstilling vil også blive forenklet. Under boringen skete der flere ulykker ved brønden - en del af borestrengen endte under jorden uden mulighed for at udvinde den. Derfor blev brønden startet på ny flere gange, fra mærker på syv og ni kilometer. Der er fire store grene og omkring et dusin små. Hovedgrenene har forskellige maksimale dybder: to af dem krydser 12-kilometer-mærket, to mere når det ikke med kun 200-400 meter. Bemærk, at dybden af ​​Mariana-graven er en kilometer mindre - 10.994 meter i forhold til havoverfladen.

Vandrette (venstre) og lodrette projektioner af SG-3-baner

Yu.N. Yakovlev et al. / Bulletin fra Kola Scientific Center i det russiske videnskabsakademi, 2014

Desuden ville det være en fejl at opfatte brønden som et lod. På grund af det faktum, at bjergarter har forskellige mekaniske egenskaber i forskellige dybder, afveg boret mod mindre tætte områder under arbejdet. Derfor ligner profilen på Kola Superdeep i stor skala en let buet wire med flere grene.

Når vi nærmer os brønden i dag, vil vi kun se øverste del- en metalluge skruet til munden med tolv massive bolte. Indskriften på den er lavet med en fejl, den korrekte dybde er 12.262 meter.

Hvordan blev en superdyb brønd boret?

Til at begynde med skal det bemærkes, at SG-3 oprindeligt blev udtænkt specifikt til videnskabelige formål. Forskerne valgte at bore et sted, hvor gamle klipper - op til tre milliarder år gamle - kom til jordens overflade. Et af argumenterne under udforskningen var, at unge sedimentære bjergarter blev undersøgt godt under olieproduktion, og ingen havde nogensinde boret dybt ned i gamle lag. Derudover var der store kobber-nikkel-forekomster, hvis udforskning ville være en nyttig tilføjelse til brøndens videnskabelige mission.

Boring begyndte i 1970. Den første del af brønden blev boret med en seriel Uralmash-4E rig - den blev normalt brugt til at bore oliebrønde. Ændring af installationen gjorde det muligt at nå en dybde på 7 kilometer 263 meter. Det tog fire år. Derefter blev installationen ændret til Uralmash-15000, opkaldt efter den planlagte dybde af brønden - 15 kilometer. Den nye borerig blev designet specielt til Kola superdeep: boring på så store dybder krævede alvorlige ændringer af udstyr og materialer. For eksempel nåede vægten af ​​borestrengen alene på 15 kilometers dybde 200 tons. Selve installationen kunne løfte byrder på op til 400 tons.

Borestrengen består af rør forbundet med hinanden. Med dens hjælp sænker ingeniører boreværktøjet til bunden af ​​brønden, og det sikrer også dets drift. For enden af ​​søjlen blev der installeret specielle 46 meter turbobor, drevet af vandstrømmen fra overfladen. De gjorde det muligt at rotere stenknusningsværktøjet separat fra hele søjlen.

Bitsene, hvormed borestrengen bider ind i granitten, fremkalder futuristiske dele fra en robot - flere roterende pigskiver forbundet til en turbine ovenpå. En sådan bit var nok til kun fire timers arbejde - det svarer cirka til en passage på 7-10 meter, hvorefter hele borestrengen skal løftes, skilles ad og derefter sænkes igen. Selve de konstante ned- og opstigninger tog op til 8 timer.

Selv rørene til søjlen i Kola Superdeep Pipe skulle bruges på usædvanlige måder. I dybden stiger temperatur og tryk gradvist, og, som ingeniører siger, ved temperaturer over 150-160 grader, blødgøres stålet i serierør og er mindre i stand til at modstå belastninger på flere tons - på grund af dette er sandsynligheden for farlige deformationer og søjlebrud øges. Derfor valgte udviklerne lettere og varmebestandige aluminiumslegeringer. Hvert af rørene havde en længde på omkring 33 meter og en diameter på omkring 20 centimeter - lidt smallere end selve brønden.

Men selv specialudviklede materialer kunne ikke modstå boreforhold. Efter den første syv kilometer lange sektion tog yderligere boring til 12.000 meter-mærket næsten ti år og mere end 50 kilometer rør. Ingeniører stod over for det faktum, at under syv kilometer blev klipperne mindre tætte og brækkede - tyktflydende for boret. Derudover forvrængede selve brøndboringen sin form og blev elliptisk. Som et resultat knækkede søjlen flere gange, og ude af stand til at løfte den tilbage, blev ingeniørerne tvunget til at betone brøndens gren og bore akslen igen og miste års arbejde.

En af disse større ulykker tvang borere i 1984 til at betone en gren af ​​brønden, der nåede en dybde på 12.066 meter. Boringen måtte starte igen fra 7-kilometer mærket. Dette blev forudgået af en pause i arbejdet med brønden - i det øjeblik blev eksistensen af ​​SG-3 afklassificeret, og den internationale geologiske kongres Geoexpo blev afholdt i Moskva, hvis delegerede besøgte stedet.

Ifølge øjenvidner til ulykken borede søjlen efter genoptagelsen af ​​arbejdet en brønd yderligere ni meter ned. Efter fire timers boring forberedte arbejderne sig på at løfte søjlen tilbage, men det "virkede ikke." Borerne besluttede, at røret sad "fast" et sted til brøndens vægge, og øgede løftekraften. Belastningen er faldet kraftigt. Gradvist demontering af søjlen til 33 meter stearinlys, nåede arbejderne den næste sektion, der sluttede med en ujævn nedre kant: turboboret og yderligere fem kilometer rør forblev i brønden, de kunne ikke løftes.

Det lykkedes borerne at nå 12-kilometer-mærket igen først i 1990, hvor dykkerrekorden blev sat - 12.262 meter. Så skete det ny ulykke, og siden 1994 er arbejdet med brønden standset.

Superdeep videnskabelig mission

Billede af seismiske test ved SG-3

"Kola Superdeep" Ministeriet for Geologi i USSR, Nedra Publishing House, 1984

Boringen blev undersøgt ved hjælp af en lang række geologiske og geofysiske metoder, lige fra kerneopsamling (en søjle af sten svarende til givne dybder) til stråling og seismologiske målinger. For eksempel blev kernen taget ved hjælp af kernemodtagere med specielle bor - de ligner rør med takkede kanter. I midten af ​​disse rør er der 6-7 centimeter huller, hvor stenen falder.

Men selv med denne tilsyneladende enkle (bortset fra behovet for at løfte denne kerne fra mange kilometers dybde) opstod der vanskeligheder. På grund af borevæsken, den samme som satte boret i gang, blev kernen mættet med væske og ændrede dens egenskaber. Derudover er forholdene i dybet og på jordens overflade meget forskellige - prøverne revnede på grund af trykændringer.

På forskellige dybder varierede kerneudbyttet meget. Hvis man på fem kilometer fra et 100 meter langt segment kunne regne med 30 centimeter kerne, så modtog geologer i dybder på mere end ni kilometer i stedet for en stensøjle et sæt skiver lavet af tæt sten.

Mikrofotografi af sten fundet fra en dybde på 8028 meter

"Kola Superdeep" Ministeriet for Geologi i USSR, Nedra Publishing House, 1984

Undersøgelser af materiale indvundet fra brønden har ført til flere vigtige konklusioner. For det første kan strukturen af ​​jordskorpen ikke forenkles til en sammensætning af flere lag. Dette blev tidligere indikeret af seismologiske data - geofysikere så bølger, der så ud til at blive reflekteret fra en glat grænse. Undersøgelser ved SG-3 har vist, at en sådan synlighed også kan forekomme med en kompleks fordeling af sten.

Denne antagelse påvirkede brøndens design - forskerne forventede, at akslen i en dybde på syv kilometer ville trænge ind i basaltklipper, men de mødtes ikke selv ved 12-kilometer-mærket. Men i stedet for basalt opdagede geologer sten, der havde et stort antal revner og lav tæthed, hvilket slet ikke var forventet fra mange kilometers dybde. Desuden var der i revnerne spor grundvand- der var endda forslag om, at de blev dannet ved en direkte reaktion af ilt og brint i Jordens tykkelse.

Blandt de videnskabelige resultater var der også anvendte - for eksempel fandt geologer på lave dybder en horisont af kobber-nikkelmalm, der var egnet til minedrift. Og i en dybde på 9,5 kilometer blev der opdaget et lag af geokemisk guldanomali - mikrometerstore korn af naturligt guld var til stede i klippen. Koncentrationerne nåede op til et gram pr. ton sten. Det er dog usandsynligt, at minedrift fra sådanne dybder nogensinde vil være rentabel. Men selve eksistensen og egenskaberne af det guldbærende lag gjorde det muligt at afklare modellerne for mineraludvikling - petrogenese.

Separat bør vi tale om undersøgelser af temperaturgradienter og stråling. Til denne form for eksperimenter bruges instrumenter nede i hullet, sænket på ståltove. Det store problem var at sikre deres synkronisering med jordbaseret udstyr, samt at sikre drift på store dybder. For eksempel opstod der vanskeligheder med, at kablerne med en længde på 12 kilometer strakte sig med omkring 20 meter, hvilket i høj grad kunne reducere nøjagtigheden af ​​dataene. For at undgå dette måtte geofysikere skabe nye metoder til at markere afstande.

De fleste kommercielle enheder var ikke designet til at fungere i barske forhold lavere niveauer af brønden. Derfor brugte forskere til forskning på store dybder udstyr udviklet specielt til Kola Superdeep.

Det vigtigste resultat af geotermisk forskning er meget højere temperaturgradienter end forventet. Nær overfladen var temperaturstigningshastigheden 11 grader per kilometer, til en dybde på to kilometer - 14 grader per kilometer. I intervallet fra 2,2 til 7,5 kilometer steg temperaturen med en hastighed, der nærmede sig 24 grader per kilometer, selvom eksisterende modeller forudsagde en værdi halvanden gang lavere. Som et resultat, allerede i en dybde på fem kilometer, registrerede instrumenterne en temperatur på 70 grader Celsius, og med 12 kilometer nåede denne værdi 220 grader Celsius.

Den superdybe Kola-brønd viste sig at være i modsætning til andre brønde - for eksempel, da man analyserede varmeafgivelsen af ​​klipper fra det ukrainske krystallinske skjold og Sierra Nevada-badoliterne, viste geologer, at varmeafgivelsen falder med dybden. I SG-3 voksede den tværtimod. Desuden har målinger vist, at hovedkilden til varme, der giver 45-55 procent af varmestrømmen, er henfaldet af radioaktive grundstoffer.

På trods af at brøndens dybde virker kolossal, når den ikke engang en tredjedel af tykkelsen af ​​jordskorpen i det baltiske skjold. Geologer anslår, at bunden af ​​jordskorpen i dette område løber cirka 40 kilometer under jorden. Derfor, selvom SG-3 nåede den planlagte 15-kilometer cutoff, ville vi stadig ikke have nået kappen.

Dette er den ambitiøse opgave, som amerikanske videnskabsmænd stillede sig selv, da de udviklede Mohol-projektet. Geologer planlagde at nå grænsen til Mohorovicic - en underjordisk region, hvor der er en skarp ændring i lydbølgernes udbredelseshastighed. Det menes at være forbundet med grænsen mellem skorpen og kappen. Det er værd at bemærke, at borerne valgte havbunden nær øen Guadalupe som placering for brønden - afstanden til grænsen var kun et par kilometer. Selve havets dybde nåede dog 3,5 kilometer her, hvilket komplicerede boreoperationer markant. De første test i 1960'erne tillod geologer at bore brønde til kun 183 meter.

For nylig blev det kendt om planer om at genoplive dybhavsboreprojektet med hjælp fra forskningsborefartøjet JOIDES Resolution. Geologerne valgte et punkt kl Indiske Ocean, nær Afrika. Dybden af ​​Mohorovicic-grænsen er kun omkring 2,5 kilometer. I december 2015 - januar 2016 lykkedes det geologer at bore en 789 meter dyb brønd - den femtestørste undervandsbrønd i verden. Men denne værdi er kun halvdelen af, hvad der krævedes i den første fase. Holdet planlægger dog at vende tilbage og afslutte det, de startede.

***

0,2 procent af vejen til Jordens centrum er ikke så imponerende en værdi sammenlignet med skalaen rumrejser. Det skal dog tages i betragtning, at solsystemets grænse ikke passerer langs Neptuns bane (eller endda Kuiperbæltet). Solens tyngdekraft råder over stjernernes tyngdekraft op til afstande på to lysår fra stjernen. Så hvis du omhyggeligt beregner alt, viser det sig, at Voyager 2 kun fløj en tiendedel af en procent af vejen til udkanten af ​​vores system.

Derfor skal vi ikke være kede af, hvor dårligt vi kender vores egen planets "inderside". Geologer har deres egne teleskoper - seismisk forskning - og deres egne ambitiøse planer om at erobre undergrunden. Og hvis astronomerne allerede har formået at røre en solid del himmellegemer V solsystemet, så for geologer er de mest interessante ting stadig forude.

Vladimir Korolev