Kola superprofondamente bene adesso. Il terreno sotto di noi

Negli anni 50-70 del secolo scorso, il mondo è cambiato a una velocità incredibile. Sono apparse cose di cui è difficile immaginare il mondo di oggi senza: Internet, i computer, le comunicazioni cellulari, la conquista dello spazio e le profondità del mare. L'uomo stava rapidamente espandendo le sfere della sua presenza nell'Universo, ma aveva ancora idee piuttosto approssimative sulla struttura della sua "casa": il pianeta Terra. Anche se già allora l’idea della perforazione ultraprofonda non era nuova: già nel 1958 gli americani lanciarono il progetto "Mohole". Il suo nome è formato da due parole:

Moho– superficie che porta il nome Andrija Mohorovicic- Geofisico e sismologo croato che identificò il confine inferiore nel 1909 crosta terrestre, in cui si verifica un brusco aumento della velocità delle onde sismiche;
Buco- beh, buco, apertura. Sulla base del presupposto che lo spessore della crosta terrestre sotto gli oceani è molto inferiore a quello sulla terra, sono stati perforati 5 pozzi vicino all'isola di Guadalupe con una profondità di circa 180 metri (con una profondità oceanica fino a 3,5 km). Nel corso di cinque anni, i ricercatori hanno perforato cinque pozzi, raccolto numerosi campioni dallo strato di basalto, ma non sono riusciti a raggiungere il mantello. Di conseguenza, il progetto è stato dichiarato fallito e i lavori sono stati interrotti.

La nave CUSS, che ha realizzato il progetto Mohole

Uno degli obiettivi principali della spedizione "Sulle strade dell'Artico" era il pozzo superprofondo di Kola (o oggetto SG-3), il più profondo del mondo. L'ho saputo per la prima volta nel 2004, mentre studiavo al primo anno presso la Facoltà di geologia dell'Università statale russa di petrolio e gas, in una conferenza sulla geologia generale. E da allora speravo di vedere tutto con i miei occhi.

I tempi sono cambiati e, una volta inaccessibile, il territorio della struttura SG-3 si trova ora in prossimità dell'impianto di estrazione e lavorazione della Kola Mining and Metallurgical Company. E il percorso verso il pozzo passa attraverso strade tecnologiche.

Se segui il navigatore, dopo la città di Zapolyarny porterà al checkpoint dell'impianto minerario e di lavorazione. La sicurezza, ovviamente, non ti permetterà di entrare nel territorio, e presumibilmente non ho sentito nulla del Kola Superdeep.

La direzione dell'impianto, come previsto, era stanca del costante pellegrinaggio alla superprofonda Kola di vari tipi di neo-stalker, amanti della geologia e cacciatori di metalli, quindi la strada per il pozzo è stata scavata con escavatori e cosparsa di ciottoli per sempre misura.

Quindi torniamo al luogo in cui l'ultima volta lavorato Internet mobile e cercare sul satellite una strada alternativa ben battuta. Dopo aver trovato l'adorato buco, alziamo le sospensioni idropneumatiche della nostra Toyota Land Cruiser 200 Executive nella posizione più alta e strisciamo su per le colline verso il pozzo.

La strada, come si addice a una vera avventura, era piena di vari tipi di ostacoli: guadi, pietre e persino laghi.

Essendo già tornato a Murmansk e analizzando la traccia GPS (abbiamo scritto l'intero percorso utilizzando il servizio locme.ru, ne parlerò più avanti), ho notato che non stavamo guidando fino al pozzo lungo il percorso ottimale e da qualche parte ci siamo persi , ma indietro Siamo già andati lontano quanto dovevamo. Cosa di cui non mi pento neanche un po’.

Il brano è stato registrato utilizzando il servizio LocMe

E ora, dopo aver scalato un'altra collina, abbiamo una vista del complesso di ricerca e produzione, un tempo maestoso, del pozzo superprofondo di Kola.

Nel tentativo di assumere contemporaneamente una posizione di leadership in tutti i settori, nel 1962 l’URSS lanciò il suo programma di trivellazione ultraprofonda.

Ci sono voluti 4 anni per preparare il progetto: la difficoltà principale era che secondo il gradiente geotermico ( quantità fisica, descrivendo l'aumento della temperatura rocce con profondità), la temperatura ad una profondità di 10 km dovrebbe essere di circa 300°C, e a 15 km - quasi 500°C. Né l'utensile di perforazione né l'attrezzatura di misurazione sono stati progettati per una temperatura simile. Nel 1970, giusto in tempo per il centenario della nascita di Lenin, fu trovato un sito di perforazione: un antico scudo cristallino Penisola di Kola. Secondo un rapporto dell'Istituto di Fisica della Terra, nel corso di miliardi di anni lo Scudo di Kola si è raffreddato, la temperatura a 15 km di profondità non avrebbe dovuto superare i 150°C; Secondo la sezione approssimativa, i primi 7 chilometri dovrebbero essere costituiti da strati granitici della parte superiore della crosta terrestre, e dal basso iniziano i basalti. Il sito di perforazione è stato scelto sulla punta settentrionale della penisola di Kola, vicino al lago Vilgiskoddeoaivinjärvi (in finlandese significa “Sotto la montagna del lupo”). La perforazione del pozzo, la cui profondità prevista era di 15 chilometri, iniziò nel maggio 1970.

Nonostante il compito non banale, non è stata sviluppata alcuna attrezzatura speciale per il lavoro: abbiamo lavorato con ciò che avevamo. Nelle prime fasi è stata utilizzata una perforatrice Uralmash 4E con una capacità di sollevamento di 200 tonnellate e tubi in lega leggera di alluminio. L'alluminio costoso è stato utilizzato per una serie di motivi: i tubi realizzati in "metallo alato" hanno un peso molto inferiore e, a temperature superiori a 150-160 gradi, l'acciaio dei tubi seriali si ammorbidisce ed è meno in grado di sopportare carichi di più tonnellate, a causa di ciò aumenta la probabilità di pericolose deformazioni e rotture della colonna. Quando il pozzo raggiunse la profondità 7000 metri, nel sito è stato installato un nuovo impianto di perforazione "Uralmash 15000"- uno dei più moderni dell'epoca. Potente, affidabile, con meccanismo di sollevamento automatico, poteva resistere a una catena di tubi lunga fino a 15 km. L'impianto di perforazione si è trasformato in una torre completamente rivestita alta 68 m, sfidando i forti venti che imperversano nell'Artico. Il peso della sola batteria di perforazione ad una profondità di 15 chilometri raggiungerebbe le 200 tonnellate. E l'impianto stesso potrebbe sollevare un carico fino a 400 tonnellate. Nelle vicinanze sono cresciuti un impianto di riparazione meccanica, laboratori scientifici e un impianto di stoccaggio delle anime. : negli anni '70 più diffusoÈ stata utilizzata la perforazione rotativa, quando l'intera serie di tubi veniva ruotata da un rotore situato sulla superficie. Questo metodo era eccellente per pozzi relativamente poco profondi, ma quando la lunghezza del pozzo si avvicina a 7.000 o addirittura 10.000 metri, la perforazione a rotazione diventa impotente. All'SG-3, la perforazione è stata effettuata utilizzando un turbodrillo, un motore idraulico, la cui rotazione era fornita dall'energia del fluido di perforazione circolante. Le sezioni da 46 metri installate all'estremità inferiore della colonna hanno ruotato la punta del trapano. Né in URSS né nel mondo a quel tempo esisteva alcuna esperienza nella perforazione di rocce basali cristalline a tali profondità e, oltre ai problemi puramente tecnologici, il lavoro era complicato dal campionamento del carotaggio al 100%. La penetrazione in un viaggio, determinata dall'usura della testa di perforazione, è solitamente di 7-10 m (un viaggio, o ciclo, è l'abbassamento di una corda con turbina e utensile di perforazione, la perforazione vera e propria e il sollevamento completo della stringa.) La perforazione stessa dura 4 ore e l'abbassamento richiede La salita della colonna di 12 chilometri dura circa 18 ore. Una volta sollevata, la colonna viene smontata automaticamente in sezioni (candele) lunghe 33 m. In media, sono stati perforati 60 m al mese e sono stati utilizzati 50 km di tubi per perforare gli ultimi 5 km del pozzo. Questa è l'entità della loro usura.

Avvicinandoci al territorio dell'SG-3, abbiamo visto la "Pane" e le persone che mettevano con disinvoltura pezzi di ferro all'interno. Questa immagine è diventata da tempo familiare al centro scientifico un tempo avanzato: si presumeva che Kola pozzo ultra profondo una volta completati gli scavi, sarà trasformato in un laboratorio naturale unico per lo studio dei processi profondi che avvengono nella crosta terrestre mediante strumenti speciali. Tuttavia, nel 2008, l'impianto venne definitivamente abbandonato e tutte le attrezzature più o meno preziose furono smantellate. Da quel momento iniziò un periodo di saccheggio di tutto ciò che aveva un valore, principalmente metallo.

I ladri di metallo, tuttavia, si sono rivelati ragazzi piuttosto socievoli, sono rimasti sinceramente sorpresi dal motivo per cui siamo venuti qui da Mosca: "non c'era più niente proprio lì!" e ha mostrato bene il leggendario. Ora è messo fuori servizio e la sua bocca è chiusa da una piastra d'acciaio. Nessuno sa cosa succede nel bagagliaio stesso.

Sulla base dell'SG-3, oltre al sito di perforazione stesso, c'erano diversi istituti di ricerca, un proprio ufficio di progettazione, un'officina di tornitura e una fucina. Il più coraggioso soluzioni tecniche sono nati proprio sul posto, realizzati da soli, e dopo pochi giorni erano già provati all'opera. Tutto ciò richiedeva energia e il Kola Superdeep era servito da una propria sottostazione. Ora l'unità di potenza si presenta così; un tempo lavoravano qui 48 persone.

All'ingresso sono ammucchiate scatole con attrezzature uniche. Tutto ciò che è prezioso viene strappato “con la carne”:

E un po’ più lontano ci sono i sostegni della linea elettrica. Tutti i fili, ovviamente, erano stati tagliati molto tempo fa.

Secondo la direttiva dall'alto, all'SG-3 venivano utilizzate solo apparecchiature domestiche, e non avrebbe potuto essere altrimenti: all'inizio il pozzo era una struttura di sicurezza top-secret. Fino ad una profondità di 7 km sono stati utilizzati dispositivi seriali. Lavora a grande profondità e oltre alte temperature ha richiesto la creazione di dispositivi speciali resistenti al calore e alla pressione. Particolari difficoltà sono sorte durante l'ultima fase della perforazione; quando la temperatura nel pozzo si avvicinava a 200 o C e la pressione superava le 1000 atmosfere, i dispositivi seriali non potevano più funzionare. Gli uffici di progettazione geofisica e i laboratori specializzati di diversi istituti di ricerca sono venuti in soccorso, producendo copie uniche di apparecchiature resistenti al calore e alla pressione. Il concorso per l'occupazione prevedeva decine di persone per posizione e a chi superava un rigoroso processo di selezione veniva immediatamente assegnato un appartamento. In un'epoca in cui un normale ingegnere sovietico riceveva 120 rubli al mese, un ingegnere del Kola Superdeep Well guadagnava l'incredibile cifra di 850 rubli: tre stipendi e puoi comprare un'auto. In totale, circa 300 persone hanno lavorato al Kola Superdeep.

La profondità di 7000 metri si è rivelata fatale per la superprofondità di Kola

Profondità 7000 metri si è rivelato estremamente fatale per Kola. Più in alto nella sezione, la perforazione procedeva con relativa calma; la perforatrice attraversava graniti omogenei e durevoli. Ma dopo questa profondità, la testa della perforatrice è entrata in rocce stratificate meno resistenti e la canna non poteva essere mantenuta verticale. Quando il pozzo ha superato per la prima volta la soglia dei 12 km, il pozzo ha deviato dalla verticale di 21°. Sebbene i trivellatori avessero già imparato a lavorare con l'incredibile curvatura della canna, era impossibile andare oltre. Il pozzo doveva essere perforato a partire dal km 7. Per ottenere un pozzo verticale nelle rocce dure, è necessario un fondo della corda di perforazione molto rigido in modo che penetri nel sottosuolo come un coltello nel burro. Ma sorge un altro problema: il pozzo si espande gradualmente, il trapano pende al suo interno, come in un bicchiere, le pareti della canna iniziano a crollare e possono schiacciare lo strumento. La soluzione a questo problema si è rivelata originale: è stata utilizzata la tecnologia del pendolo. Il trapano è stato oscillato artificialmente nel pozzo e ha soppresso le forti vibrazioni. A causa di ciò, il tronco è risultato verticale. 6 giugno 1979è successa la prima cosa evento storico. I perforatori hanno riferito di aver raggiunto il traguardo a 9584 metri. Il pozzo di Kola è diventato il pozzo più profondo del mondo, superando il detentore del record petrolifero americano Bertha Rogers (9583 metri).

Il 6 giugno 1979, il caposquadra della perforazione Fedor Atarshchikov fece un'iscrizione trionfante nel giornale di bordo: “Fondo - 9584 metri. "Bertha Rogers", ciao, arrivederci."

All'inizio degli anni '80 si verificò anche un secondo evento storico. La superprofondità di Kola è passata 11.022 metri, aggirando la Fossa delle Marianne. L’umanità non ha mai raggiunto una tale profondità nella sua stessa culla. Uno degli incidenti di perforazione più comuni è l'incastro degli strumenti di perforazione, una situazione in cui le pareti fatiscenti del pozzo bloccano la corda e impediscono allo strumento di ruotare. Spesso i tentativi di estrarre una colonna bloccata finiscono con la rottura. È inutile cercare uno strumento in un pozzo di 10 chilometri, un pozzo del genere è stato abbandonato e ne è stato avviato uno nuovo, leggermente più alto; La rottura e la perdita dei tubi dell'SG-3 si sono verificati molte volte. Di conseguenza, nella sua parte inferiore il pozzo sembra il sistema radicale di una pianta gigante. La ramificazione del pozzo sconvolse i trivellatori, ma si rivelò una benedizione per i geologi, che inaspettatamente ricevettero un'immagine tridimensionale di un impressionante tratto di antiche rocce archeane formatesi più di 2,5 miliardi di anni fa.

Camminando per i corridoi deserti del complesso, nonostante la mostruosa devastazione generale, si avverte l'antica grandezza di quanto accaduto qui. In uno degli uffici, il pavimento è cosparso di rara letteratura scientifica - numeri della rivista "Defectoscopy" per diversi anni e un manuale per il calcolo delle stringhe di perforazione per pozzi ultraprofondi - l'unicità del lavoro scientifico è approssimativamente paragonabile alle "istruzioni per volare sulla Luna per dei manichini", se esistesse.

In un altro - miracolosamente conservato posto di lavoro caposquadra di perforazione. Il primo pozzo in Russia fu perforato nel 1864 a Kuban. Da allora fino ad oggi, il caposquadra lavora quasi sempre direttamente sul luogo della perforazione per vedere e controllare tutto ciò che accade. Ma non è stato così sul Kola Superdeep! L'operatore sedeva fino a 250 metri dalla foce e monitorava tutto da remoto, compresi i parametri di perforazione. Spazio!

Le pareti sono logore, i vetri sono rotti dal duro vento del nord, ma non lascia la sensazione che un assistente di laboratorio stia per entrare nell'ufficio e cacciare gli ospiti non invitati.

IN Settembre 1984è stata raggiunta per la prima volta la profondità 12.066 metri, e poi si è verificata un'altra rottura nella corda di perforazione. Questa è diventata una vera tragedia per la squadra di perforazione, perché hanno dovuto ricominciare quasi tutto da capo, tutto dagli stessi 7 chilometri, passando ancora e ancora attraverso fessure e caverne dello strato inferiore della crosta terrestre. Allo stesso tempo, nell'ambito del Congresso geologico mondiale, il lavoro svolto nell'Artico è stato declassificato. Nel mondo scientifico, l'SG-3 ha creato una vera sensazione. Una folta delegazione di geologi e giornalisti si è recata al villaggio di Zapolyarny. Ai visitatori è stato mostrato l'impianto di perforazione in azione; sezioni di tubi di 33 metri sono state rimosse e scollegate. In giro c'erano dozzine di punte esattamente identiche a quella che giaceva sullo stand di Mosca. L'URSS ha confermato il suo status di potenza leader nel campo delle trivellazioni profonde.

IN Giugno 1990 quando l'SG-3 raggiunse la profondità 12.262 m, sono iniziati i lavori preparatori per uno scavo fino a 14 km, si è verificato di nuovo un incidente. A 8.550 m la corda del tubo si è rotta. La continuazione dei lavori richiese un lungo e costoso aggiornamento delle attrezzature, quindi nel 1994 la perforazione della superprofonda Kola fu interrotta. Tutte le possibilità della tecnologia moderna sono state esaurite. Dopo 3 anni, è entrata nel Guinness dei primati e fino ad oggi rimane insuperabile.

Cosa hanno dato all’umanità le trivellazioni ultra profonde nella penisola di Kola?

Prima di tutto, ha confutato la semplice struttura a due strati della Terra. La sezione geologica compilata sulla base del nucleo dell'SG-3 si è rivelata esattamente l'opposto di quanto gli scienziati avevano precedentemente immaginato. I primi 7 chilometri erano composti da rocce vulcaniche e sedimentarie: tufi, basalti, brecce, arenarie, dolomiti. Più in profondità si trovava la cosiddetta sezione Conrad, dopo la quale la velocità delle onde sismiche nelle rocce aumentava bruscamente, che veniva interpretata come il confine tra graniti e basalti. Questa sezione è stata superata molto tempo fa, ma i basalti dello strato inferiore della crosta terrestre non sono mai comparsi da nessuna parte. Cominciarono invece ad apparire i graniti e gli gneiss.
Uno degli obiettivi più importanti della perforazione era quello di ottenere un nucleo (una colonna cilindrica di roccia) lungo l'intera lunghezza del pozzo. Il nucleo più lungo del mondo è stato contrassegnato come un righello in metri e collocato nell'ordine appropriato in scatole. Il numero della scatola e i numeri dei campioni sono indicati in alto. Ci sono quasi 900 scatole di questo tipo in magazzino.

Le sezioni sismiche nel sottosuolo, come si è scoperto, non sono i confini di strati di rocce di diversa composizione. Piuttosto, indicano cambiamenti nelle proprietà petrofisiche delle rocce con la profondità. Ad alta pressione e temperatura, le proprietà cambiano così tanto che i graniti nelle loro caratteristiche fisiche diventano simili ai basalti e viceversa. Si credeva che con la profondità e l'aumento della pressione, la porosità e la fratturazione delle rocce diminuissero. Tuttavia, a partire dal limite dei 9 chilometri, gli strati si sono rivelati anormalmente porosi e fratturati. Le soluzioni acquose circolavano attraverso un fitto sistema di fessure. Questo fatto è stato successivamente confermato da altri pozzi ultraprofondi nei continenti. In profondità si è rivelato molto più caldo del previsto: addirittura 80°! Al km 7 la temperatura in parete era di 120°C, al km 12 aveva già raggiunto i 230°C. Nei campioni Kola bene gli scienziati hanno scoperto la mineralizzazione dell'oro. Inserzioni del metallo prezioso sono state rinvenute in antiche rocce ad una profondità di 9,5-10,5 km. Tuttavia, la concentrazione dell'oro era troppo bassa per dichiarare un deposito: una media di 37,7 mg per tonnellata di roccia, ma sufficiente per aspettarselo in altri luoghi simili. Il pozzo superprofondo di Kola ha invecchiato la Terra di ben 1,5 miliardi di anni: la vita è apparsa sul pianeta prima del previsto. Nelle profondità dove si credeva non ci fosse materia organica, furono scoperte più di 17 specie di microrganismi fossilizzati - microfossili - e l'età di questi strati profondi superò i 2,8 miliardi di anni. E più di una dozzina di scoperte più mirate.

In totale, sul territorio dell'URSS sono stati perforati circa 30 pozzi ultraprofondi

Pochi lo sanno, ma sul territorio ex URSS furono perforati più di 30 pozzi ultraprofondi (oggi sono tutti o quasi distrutti). Sono stati collegati tra loro mediante appositi transetti (linee di misura), ottenendo profili geologici regionali lunghi molte migliaia di chilometri. Lungo i transetti sono state posizionate speciali apparecchiature geofisiche, che hanno registrato in una sola volta tutti i processi che si verificano nel sottosuolo. Fino al 1991, come fonti di eccitazione (impulso registrato nei pozzi) venivano utilizzate esplosioni nucleari sotterranee.

Questo approccio tecnico e metodologico fondamentalmente nuovo per risolvere la struttura profonda regionale della crosta terrestre e del mantello superiore si basava sull'integrazione di dati provenienti da perforazioni ultra profonde e profonde, nonché da sondaggi sismici profondi e altri metodi geofisici e geochimici. Per il territorio dell'URSS è stato sviluppato un sistema di correlazione reciproca dei dati del profilo geofisico basato su pozzi ultraprofondi di riferimento. Tutto ciò ha permesso di effettuare una zonizzazione abbastanza dettagliata, principalmente delle zone promettenti di petrolio, gas e minerali, su scala nazionale.

Il costo del restauro è di 100 milioni di rubli?

Nelle sue interviste, il direttore dell'Istituto geologico del Centro scientifico di Kola dell'Accademia russa delle scienze afferma che per 100 milioni di rubli è già possibile restaurare il complesso del pozzo superprofondo di Kola, aprire un centro scientifico e tecnico sul suo base e formare specialisti nella perforazione offshore. Per me è abbastanza ovvio che non è così. E la questione, purtroppo, non riguarda i soldi. Oggetto unico, in dimensioni e significato per l'umanità paragonabili solo al volo spaziale umano, è andato perduto. E perso per sempre.

Dopo l’SG-3, molti tentativi sono stati e vengono fatti in tutto il mondo per guardare negli orizzonti profondi dell’interno della Terra, ma sfortunatamente nessun progetto si è avvicinato per importanza al lavoro svolto nell’Artico.

- Qual è la cosa più importante che il pozzo Kola ha mostrato?
- Signori! La cosa principale è che ha dimostrato che non sappiamo nulla della crosta continentale

Come arrivare al pozzo superprofondo di Kola? Punti, coordinate, ecc.

Da Murmansk su strada A138 dirigendosi verso la città di Nikel;
Al punto 69.479533, 31.824395 ci sarà un posto di controllo dove verranno controllati i documenti;
Andiamo oltre 69.440422, 30.594060 dove giriamo a sinistra;
Continuiamo lungo la strada tecnologica fino a 69.416088, 30.684387 ;
La strada piena dovrebbe essere sulla destra in quel punto 69.408826, 30.661051 ;
Andiamo oltre e guardiamo attentamente il risvolto mano sinistra. Sono andato qui: 69.414850, 30.613894 ;
Successivamente ci muoviamo lungo il sentiero consumato, ma al punto 69.411232, 30.608956 devi restare a destra.
Coordinate del pozzo stesso 69.396326, 30.609513 .

Candidato di Scienze Tecniche A. OSADCHY

Negli ultimi decenni del secolo scorso sono stati perforati centinaia di migliaia di pozzi nella crosta terrestre. E questo non sorprende, perché la ricerca e l'estrazione dei minerali nel nostro tempo comporta inevitabilmente trivellazioni profonde. Ma tra tutti questi pozzi ce n'è solo uno sul pianeta: il leggendario Kola Superdeep (SG), la cui profondità rimane ancora insuperabile - più di dodici chilometri. Inoltre, SG è uno dei pochi che è stato perforato non per motivi di esplorazione o estrazione mineraria, ma per scopi puramente scientifici: studiare le rocce più antiche del nostro pianeta e apprendere i segreti dei processi che avvengono in esse.

I geologi V. Lanev (a sinistra) e Yu Smirnov esaminano i carotaggi.

Punte da trapano. Esattamente lo stesso, ma era quello utilizzato durante la perforazione a una profondità di 12 km, che divenne una mostra al Congresso geologico internazionale del 1984.

La corda del tubo è stata abbassata e sollevata su questo gancio. A sinistra - nel cestello - ci sono tubi da 33 metri - "candele" - preparati per la discesa.

Kola molto bene.

Campioni selezionati.

Un impianto di stoccaggio delle carote unico nel suo genere, dove i nuclei dell'intero pozzo lungo dodici chilometri sono disposti sugli scaffali in scatole in rigoroso ordine, numerate.

Tali distintivi venivano indossati con orgoglio da tutti coloro che lavoravano per l'SG.

Oggi non vi sono più perforazioni nella superprofonda Kola, che è stata interrotta nel 1992. SG non è stato il primo e non l'unico nel programma per lo studio della struttura profonda della Terra. Tre dei pozzi stranieri hanno raggiunto una profondità compresa tra 9,1 e 9,6 km. Si prevedeva che uno di loro (in Germania) superasse quello di Kola. Tuttavia, a causa di incidenti, le perforazioni in tutti e tre gli impianti, nonché presso SG, sono state interrotte e per motivi tecnici non è ancora possibile proseguire.

Apparentemente, non per niente la complessità della perforazione di pozzi ultraprofondi viene paragonata a un volo nello spazio, con una lunga spedizione spaziale su un altro pianeta. I campioni di roccia estratti dall'interno della terra non sono meno interessanti dei campioni di suolo lunare. Il suolo trasportato dal rover lunare sovietico è stato studiato in vari istituti, tra cui il Kola Science Center. Si è scoperto che la composizione del suolo lunare corrisponde quasi completamente alle rocce estratte dal pozzo di Kola da una profondità di circa 3 km.

SELEZIONE DEL SITO E PREVISIONI

Per perforare l'SG è stata creata una speciale spedizione di esplorazione geologica (Kola Geological Exploration Expedition). Naturalmente, anche il luogo di perforazione non è stato scelto per caso: lo Scudo Baltico nella zona della penisola di Kola. Qui emergono in superficie le rocce ignee più antiche, risalenti a circa 3 miliardi di anni (e la Terra ha solo 4,5 miliardi di anni). È stato interessante perforare le rocce ignee più antiche, perché le rocce sedimentarie fino a una profondità di 8 km sono già state ben studiate per la produzione di petrolio. E durante l'estrazione, di solito penetrano solo per 1-2 km nelle rocce ignee. La scelta del luogo per l'SG è stata facilitata anche dal fatto che qui si trova la depressione Pecheneg, un'enorme struttura a forma di ciotola, come se fosse pressata nelle antiche rocce. La sua origine è associata ad una faglia profonda. Ed è qui che si trovano grandi giacimenti di rame-nichel. E i compiti assegnati alla spedizione geologica di Kola includevano l'identificazione di una serie di caratteristiche processi geologici e fenomeni, inclusa la formazione di minerali, determinano la natura dei confini che separano gli strati nella crosta continentale, raccolgono dati sulla composizione del materiale e condizione fisica rocce.

Prima dell'inizio della perforazione, è stata costruita una sezione della crosta terrestre sulla base di dati sismologici. Serviva come previsione per l'emergere di quelli strati di terra, che il pozzo intersecava. Si presumeva che uno strato di granito si estendesse fino ad una profondità di 5 km, dopo di che ci si aspettavano rocce basaltiche più forti e più antiche.

Pertanto, il sito di perforazione è stato scelto nel nord-ovest della penisola di Kola, a 10 km dalla città di Zapolyarny, non lontano dal nostro confine con la Norvegia. Zapolyarny è una piccola cittadina cresciuta negli anni cinquanta accanto ad una fabbrica di nichel. Tra la tundra collinare su un poggio, spazzato da tutti i venti e le tempeste di neve, c'è una "piazza", ciascun lato del quale è formato da sette edifici a cinque piani. All'interno ci sono due strade, alla loro intersezione c'è una piazza dove sorgono la Casa della Cultura e l'hotel. A un chilometro dal paese, dietro un burrone, si vedono gli edifici e le alte ciminiere di un impianto di nichel; dietro di esso, lungo il fianco della montagna, si trovano scure discariche di roccia di scarto di una cava vicina; Vicino alla città c'è un'autostrada per la città di Nikel e un piccolo lago, dall'altra parte del quale si trova la Norvegia.

Il suolo di quei luoghi contiene abbondanti tracce della passata guerra. Quando prendi un autobus da Murmansk a Zapolyarny, circa a metà strada attraversi il piccolo fiume Zapadnaya Litsa, sulla sua riva c'è un obelisco commemorativo. Questo è l'unico posto in tutta la Russia dove durante la guerra dal 1941 al 1944 il fronte rimase immobile, di fronte al Mare di Barents. Sebbene ci fossero continuamente battaglie feroci e le perdite da entrambe le parti fossero enormi. I tedeschi tentarono senza successo di sfondare a Murmansk, l'unico porto libero dai ghiacci nel nostro nord. Nell'inverno del 1944, le truppe sovietiche riuscirono a sfondare il fronte.

Da Zapolyarny a Superglubokaya - 10 km. La strada passa davanti allo stabilimento, poi costeggia il bordo della cava e poi si inerpica sulla montagna. Dal passo si apre un piccolo bacino, nel quale è installata l'impianto di perforazione. La sua altezza è pari a quella di un edificio di venti piani. I "lavoratori a turni" venivano qui da Zapolyarny per ogni turno. In totale lavorarono alla spedizione circa 3.000 persone che vivevano in città in due case; Il brontolio di alcuni meccanismi poteva essere udito 24 ore su 24 dalla piattaforma di perforazione. Il silenzio significava che per qualche motivo c'era stata un'interruzione nelle perforazioni. In inverno, durante la lunga notte polare - che dura dal 23 novembre al 23 gennaio - l'intero impianto di perforazione brillava di luci. Spesso ad essi veniva aggiunta la luce dell'aurora boreale.

Un po' del personale. La spedizione di esplorazione geologica di Kola creata per la perforazione ha riunito un buon team di lavoratori altamente qualificato. Il capo del GRE, un leader di talento che ha selezionato la squadra, era quasi sempre D. Guberman. Ingegnere capo I. Vasilchenko era responsabile della perforazione. L'impianto di perforazione era comandato da A. Batishchev, che tutti chiamavano semplicemente Lekha. La geologia era responsabile di V. Laney e la geofisica era responsabile di Yu. Un'enorme quantità di lavoro sull'elaborazione del nucleo e sulla creazione di un impianto di stoccaggio del nucleo è stato svolto dal geologo Yu Smirnov, lo stesso che aveva il "gabinetto prezioso", di cui vi parleremo più avanti. Più di 10 istituti di ricerca hanno preso parte alla conduzione di ricerche sull'SG. La squadra aveva anche i suoi "Kulibin" e "mancini" (S. Tserikovsky si distingueva particolarmente), che inventarono e fabbricarono vari dispositivi che a volte permettevano di uscire dalle situazioni più difficili, apparentemente senza speranza. Loro stessi hanno creato molti dei meccanismi necessari qui in officine ben attrezzate.

STORIA DELLA PERFORAZIONE

La perforazione del pozzo iniziò nel 1970. La perforazione fino a una profondità di 7263 m ha richiesto 4 anni. È stato effettuato utilizzando un'installazione seriale, solitamente utilizzata nella produzione di petrolio e gas. L'intera torre perché venti costanti e il freddo doveva essere rivestito fino in cima con scudi di legno. Altrimenti sarebbe semplicemente impossibile per qualcuno che deve stare in piedi in alto mentre solleva una corda di tubo lavorare.

Poi c'è stata una pausa di un anno associata alla costruzione di una nuova torre e all'installazione di un impianto di perforazione appositamente progettato: Uralmash-15000. È stato con il suo aiuto che sono state eseguite tutte le ulteriori perforazioni ultra profonde. IN nuova installazione- apparecchiature automatizzate più potenti. È stata utilizzata la perforazione a turbina: in questo caso non ruota l'intera colonna, ma solo la testa di perforazione. Il fluido di perforazione veniva alimentato attraverso la colonna sotto pressione, facendo ruotare una turbina multistadio situata sotto. La sua lunghezza totale è di 46 m. La turbina termina con una testa di perforazione con un diametro di 214 mm (spesso viene chiamata corona), che ha una forma ad anello, quindi al centro rimane una colonna di roccia non perforata: un nucleo. con un diametro di 60 mm. Un tubo attraversa tutte le sezioni della turbina: un ricevitore centrale, dove vengono raccolte le colonne di roccia estratta. La roccia frantumata insieme al fluido di perforazione viene trasportata in superficie dal pozzo.

La massa della colonna immersa in un pozzo con fluido di perforazione è di circa 200 tonnellate. Questo nonostante siano stati utilizzati tubi in lega leggera appositamente progettati. Se una colonna è realizzata con normali tubi di acciaio, scoppierà a causa del suo stesso peso.

Molte difficoltà, a volte del tutto inaspettate, sorgono nel processo di perforazione a grandi profondità e con carotaggi.

La penetrazione in un viaggio, determinata dall'usura della testa di perforazione, è solitamente di 7-10 m (Un viaggio, o ciclo, è l'abbassamento della corda con la turbina e l'utensile di perforazione, la perforazione vera e propria e il sollevamento completo della perforatrice. la corda.) La perforazione stessa richiede 4 ore. E la discesa e la salita della colonna di 12 chilometri durano 18 ore. Una volta sollevata, la colonna viene smontata automaticamente in sezioni (candele) lunghe 33 m. In media, sono stati perforati 60 m al mese e sono stati utilizzati 50 km di tubi per perforare gli ultimi 5 km del pozzo. Questa è l'entità della loro usura.

Fino ad una profondità di circa 7 km, il pozzo intersecava rocce robuste e relativamente omogenee, per cui il foro era liscio, quasi corrispondente al diametro della testa della perforazione. Il lavoro procedette, si potrebbe dire, con calma. Tuttavia, a una profondità di 7 km, apparvero rocce fratturate meno resistenti, intercalate da piccoli strati molto duri: gneiss, anfiboliti. La perforazione è diventata più difficile. Il tronco assunse una forma ovale e apparvero molte cavità. Gli incidenti sono diventati più frequenti.

La figura mostra la previsione iniziale della sezione geologica e quella compilata sulla base dei dati di perforazione. È interessante notare (colonna B) che l'angolo di inclinazione delle formazioni lungo il pozzo è di circa 50 gradi. Quindi è chiaro che le rocce intersecate dal pozzo vengono in superficie. È qui che possiamo ricordare il già citato “adorato gabinetto” del geologo Yu. Là aveva da un lato campioni prelevati dal pozzo e dall'altro campioni prelevati in superficie, a distanza dal sito di perforazione dove emerge la formazione corrispondente. L'incontro tra le razze è quasi completo.

L'anno 1983 fu segnato da un record fino ad allora insuperato: la profondità di perforazione superò i 12 km. Il lavoro è stato sospeso.

Si stava avvicinando il Congresso geologico internazionale che, secondo i piani, si tenne a Mosca. Per questo si stava preparando la mostra Geoexpo. Si è deciso non solo di leggere le relazioni sui risultati raggiunti al SG, ma anche di mostrare ai partecipanti al congresso il lavoro in situ ed i campioni di roccia estratti. In occasione del congresso è stata pubblicata la monografia “Kola Superdeep”.

Alla fiera Geoexpo c'era un grande stand dedicato al lavoro dell'SG e alla cosa più importante: raggiungere una profondità record. C'erano grafici impressionanti che raccontavano le tecniche e la tecnologia di perforazione, campioni di roccia estratti, fotografie di attrezzature e personale al lavoro. Ma l'attenzione maggiore dei partecipanti e degli ospiti del congresso è stata attirata da un dettaglio non convenzionale per un'esposizione espositiva: la testa del trapano più ordinaria e già leggermente arrugginita con denti in metallo duro usurati. L'etichetta affermava che era esattamente quello utilizzato durante la perforazione a una profondità di oltre 12 km. Questa testa di perforazione ha stupito anche gli specialisti. Probabilmente, tutti involontariamente si aspettavano di vedere una sorta di miracolo della tecnologia, magari con attrezzature diamantate... E ancora non sapevano che alla SG accanto alla piattaforma di perforazione c'era una grande pila esattamente delle stesse teste di perforazione già arrugginite: dopo tutto, dovevano essere sostituiti con nuovi circa ogni 7-8 m perforati.

Molti delegati al congresso volevano vedere con i propri occhi l'impianto di perforazione unico nella penisola di Kola e assicurarsi che nell'Unione fosse stata effettivamente raggiunta una profondità di perforazione record. Una tale partenza ha avuto luogo. Una sezione del congresso ha tenuto una riunione sul posto. Ai delegati è stato mostrato l'impianto di perforazione, dove hanno sollevato la colonna dal pozzo, staccandone sezioni di 33 metri. Foto e articoli su SG circolavano su giornali e riviste in quasi tutti i paesi del mondo. È stato emesso un francobollo ed è stato organizzato un annullo speciale delle buste. Non elencherò i nomi dei vincitori dei vari premi e di quelli premiati per il loro lavoro...

Ma le vacanze erano finite, era necessario continuare a perforare. Tutto iniziò con il più grande incidente avvenuto sul primo volo il 27 settembre 1984: una “data nera” nella storia dell'SG. Il pozzo non perdona quando viene lasciato a lungo senza attenzione. Durante il periodo in cui non furono effettuate le perforazioni, inevitabilmente si verificarono dei cambiamenti nelle sue pareti, quelle che non erano fissate con un tubo d'acciaio cementato.

All'inizio tutto è andato per caso. I trivellatori stavano facendo il loro normali operazioni: le sezioni della batteria di perforazione sono state abbassate una dopo l'altra, all'ultima, superiore, è stato collegato un tubo di alimentazione del fluido di perforazione e le pompe sono state accese. Abbiamo iniziato a perforare. Gli strumenti sulla console davanti all'operatore mostravano la normale modalità operativa (numero di giri della testa della perforatrice, la sua pressione sulla roccia, il flusso del fluido per ruotare la turbina, ecc.).

Dopo aver perforato un'altra sezione di 9 metri ad una profondità di oltre 12 km, impiegando 4 ore, abbiamo raggiunto una profondità di 12.066 km. Ci preparammo a sollevare la colonna. L'abbiamo provato. Non funziona. Lo "attaccamento" è stato osservato più di una volta a tali profondità. Questo è quando una parte della colonna sembra aderire alle pareti (forse qualcosa è caduto dall'alto e si è inceppata un po'). Per spostare una colonna è necessaria una forza superiore al suo peso (circa 200 tonnellate). Anche questa volta fecero lo stesso, ma la colonna non si mosse. Abbiamo aumentato leggermente la forza e l'ago dello strumento ha ridotto drasticamente le letture. La colonna è diventata molto più leggera; tale perdita di peso non avrebbe potuto verificarsi durante il normale svolgimento dell'operazione. Abbiamo iniziato a sollevare: abbiamo svitato le sezioni una ad una. Durante l'ultimo sollevamento pendeva da un gancio un pezzo di tubo accorciato con il bordo inferiore irregolare. Ciò ha significato che nel pozzo non è rimasta solo la turboperforatrice, ma anche 5 km di aste di perforazione...

Hanno provato a prenderli per sette mesi. Dopotutto, non hanno perso solo 5 km di tubi, ma il risultato di cinque anni di lavoro.

Poi tutti i tentativi di recuperare ciò che era andato perduto furono interrotti e furono riprese le perforazioni a una profondità di 7 km. Va detto che è dopo il settimo chilometro che le condizioni geologiche qui sono particolarmente difficili per il lavoro. La tecnologia di perforazione di ogni fase viene elaborata per tentativi ed errori. E partendo da una profondità di circa 10 km è ancora più difficile. La perforazione, il funzionamento di attrezzature e attrezzature vengono eseguiti alla massima velocità.

Pertanto, qui è possibile aspettarsi incidenti in qualsiasi momento. Si stanno preparando per loro. I metodi e i mezzi per la loro eliminazione sono pensati in anticipo. Un tipico incidente complesso è la rottura di un gruppo di perforazione insieme a parte della batteria di un'asta di perforazione. Il metodo principale per eliminarlo è creare una panca appena sopra la parte perduta e da questo punto forare un nuovo albero di bypass. Nel pozzo sono stati perforati in totale 12 tronchi di bypass di questo tipo. Quattro di essi hanno una lunghezza compresa tra 2.200 e 5.000 m. Il costo principale di tali incidenti sono anni di lavoro perduto.

Solo nella vita di tutti i giorni il pozzo è un “buco” verticale dalla superficie della terra al fondo. In realtà questo è tutt’altro che vero. Soprattutto se il pozzo è molto profondo e interseca formazioni inclinate di varia densità. Poi sembra dimenarsi, perché il trapano devia costantemente di lato di meno rocce durevoli. Dopo ogni misurazione che dimostri che l'inclinazione del pozzo supera quella consentita, è necessario tentare di “rimetterlo a posto”. Per fare ciò, insieme all'utensile di perforazione vengono abbassati speciali “deflettori” che aiutano a ridurre l'angolo di inclinazione del pozzo durante la perforazione. Spesso si verificano incidenti con perdita di utensili di perforazione e parti di tubazioni. Dopodiché il nuovo baule dovrà essere realizzato, come abbiamo già detto, facendosi da parte. Quindi immagina come appare un pozzo nel terreno: qualcosa come le radici di una pianta gigante che si ramifica in profondità.

Questo è il motivo della durata particolare dell'ultima fase di perforazione.

Dopo l'incidente più grande - l'"appuntamento nero" del 1984 - si avvicinarono nuovamente alla profondità di 12 km solo dopo 6 anni. Nel 1990 è stato raggiunto il massimo: 12.262 km. Dopo diversi altri incidenti ci siamo convinti che non potevamo andare più in profondità. Tutte le possibilità della tecnologia moderna sono state esaurite. Sembrava che la Terra non volesse più rivelare i suoi segreti. Le perforazioni furono interrotte nel 1992.

LAVORO DI RICERCA. OBIETTIVI E METODI

Uno degli obiettivi più importanti della perforazione era quello di ottenere una colonna centrale di campioni di roccia lungo l'intera lunghezza del pozzo. E questo compito è completato. Il nucleo più lungo del mondo è stato contrassegnato come un righello in metri e collocato nell'ordine appropriato in scatole. Il numero della scatola e i numeri dei campioni sono indicati in alto. Ci sono quasi 900 scatole di questo tipo in magazzino.

Ora non resta che studiare il nucleo, davvero indispensabile per determinare la struttura della roccia, la sua composizione, le proprietà e l'età.

Ma un campione di roccia sollevato in superficie ha proprietà diverse rispetto al massiccio. Qui, in alto, è liberato dalle enormi sollecitazioni meccaniche che esistono in profondità. Durante la perforazione, si è rotto e si è saturato di fluido di perforazione. Anche se si ricreano condizioni profonde in una camera speciale, i parametri misurati sul campione differiscono comunque da quelli dell'array. E ancora un piccolo “inconveniente”: per ogni 100 m di pozzo perforato non si ottengono 100 m di carota. Nell'SG, da profondità superiori a 5 km, la resa media del nucleo era solo del 30% circa, e da profondità superiori a 9 km si trattava talvolta solo di singole placche spesse 2-3 cm, corrispondenti agli strati più durevoli.

Quindi, il nucleo prelevato dal pozzo utilizzando SG non dà informazioni complete sulle rocce profonde.

I pozzi sono stati perforati per scopi scientifici, quindi è stata utilizzata l'intera gamma dei moderni metodi di ricerca. Oltre all'estrazione del nucleo, sono stati necessariamente effettuati studi sulle proprietà delle rocce nella loro presenza naturale. Le condizioni tecniche del pozzo sono state costantemente monitorate. Abbiamo misurato la temperatura in tutto il barile, la radioattività naturale - radiazione gamma, la radioattività indotta dopo irradiazione con neutroni pulsati, la radioattività elettrica e proprietà magnetiche razze, velocità di propagazione onde elastiche, ha studiato la composizione dei gas nel fluido del pozzo.

Fino ad una profondità di 7 km sono stati utilizzati dispositivi seriali. Lavorare a profondità maggiori e a temperature più elevate ha richiesto la creazione di speciali dispositivi resistenti al calore e alla pressione. Particolari difficoltà sono sorte durante l'ultima fase della perforazione; quando la temperatura nel pozzo si avvicinava a 200 o C e la pressione superava le 1000 atmosfere, i dispositivi seriali non potevano più funzionare. Gli uffici di progettazione geofisica e i laboratori specializzati di diversi istituti di ricerca sono venuti in soccorso, producendo copie uniche di strumenti resistenti al calore e alla pressione. Pertanto, per tutto il tempo abbiamo lavorato solo su apparecchiature domestiche.

In breve, il pozzo è stato esplorato in modo sufficientemente dettagliato fino a tutta la sua profondità. La ricerca è stata effettuata per fasi, circa una volta all'anno, dopo aver approfondito il pozzo di 1 km. Successivamente è stata effettuata ogni volta una valutazione dell'affidabilità dei materiali ricevuti. I calcoli corrispondenti hanno permesso di determinare i parametri di una particolare razza. Hanno scoperto una certa alternanza di strati e sapevano già a quali rocce erano associate le caverne e la parziale perdita di informazioni ad esse associate. Abbiamo imparato a identificare letteralmente le rocce dalle “briciole” e su questa base a ricreare un quadro completo di ciò che il pozzo “nasconde”. In breve, è stato possibile costruire una colonna litologica dettagliata per mostrare l'alternanza delle rocce e le loro proprietà.

PER ESPERIENZA PROPRIA

Circa una volta all'anno, una volta completata la fase successiva della perforazione, ovvero l'approfondimento del pozzo di 1 km, andavo anche all'SG per effettuare le misurazioni che mi erano state affidate. A quel tempo, il pozzo veniva solitamente lavato e reso disponibile per la ricerca per un mese. L'orario della fermata prevista era sempre noto in anticipo. In anticipo è arrivato anche il telegramma che invitava ai lavori. L'attrezzatura è stata controllata e imballata. Formalità relative a lavori chiusi nella zona di confine, completata. Finalmente tutto è sistemato. Andiamo.

Il nostro gruppo è piccolo e amichevole: uno sviluppatore di strumenti per pozzi trivellati, uno sviluppatore di nuove attrezzature a terra e io, un metodologo. Arriviamo 10 giorni prima delle misurazioni. Facciamo conoscenza con i dati su condizione tecnica pozzi. Elaboriamo e approviamo un programma di misurazione dettagliato. Montiamo e calibriamo l'attrezzatura. Stiamo aspettando una chiamata, una chiamata dal pozzo. Tocca a noi “tuffarci” per terzi, ma se i nostri predecessori rifiutano, il pozzo ci verrà fornito. Questa volta va tutto bene per loro, dicono che finiranno entro domani mattina. Con noi nella stessa squadra ci sono i geofisici - operatori che registrano i segnali ricevuti dalle apparecchiature nel pozzo e comandano tutte le operazioni di abbassamento e sollevamento delle apparecchiature di fondo pozzo, nonché i meccanici sul paranco, controllano lo svolgimento di quegli stessi 12 km di cavo da il tamburo e su di esso, sul quale il dispositivo viene calato nel pozzo. Sono in servizio anche i trivellatori.

Il lavoro è iniziato. Il dispositivo viene abbassato nel pozzo per diversi metri. Ultimo controllo. Andiamo. La discesa è lenta - circa 1 km/h, con monitoraggio continuo del segnale proveniente dal basso. Fin qui tutto bene. Ma all'ottavo chilometro il segnale si mosse e scomparve. Ciò significa che qualcosa non va. Sollevamento completo. (Per ogni evenienza, abbiamo preparato un secondo set di attrezzature.) Iniziamo a controllare tutti i dettagli. Questa volta il cavo si è rivelato difettoso. Viene sostituito. Ci vuole più di un giorno. La nuova discesa durò 10 ore. Alla fine, la persona che osservava il segnale disse: “Siamo arrivati all’undicesimo chilometro”. Comando agli operatori: “Avvia registrazione”. Cosa e come viene pianificato in anticipo secondo il programma. Ora è necessario abbassare e sollevare lo strumento per fondo pozzo più volte a un determinato intervallo per effettuare le misurazioni. Questa volta l'attrezzatura ha funzionato bene. Ora è in piena ascesa. L'hanno alzata a 3 km e all'improvviso il verricello ha chiamato (è un uomo con umorismo): "La corda è finita". Come?! Che cosa?! Purtroppo, il cavo si è rotto... L'attrezzo per il fondo pozzo e 8 km di cavo sono rimasti sul fondo... Fortunatamente, il giorno dopo, i perforatori sono riusciti a raccoglierlo tutto, utilizzando metodi e dispositivi sviluppati dagli artigiani locali per eliminare tali emergenze.

RISULTATI

Gli obiettivi fissati nel progetto di perforazione ultraprofonda sono stati completati. Sono state sviluppate e create attrezzature e tecnologie speciali per la perforazione ultraprofonda, nonché per lo studio di pozzi perforati a grandi profondità. Abbiamo ricevuto informazioni, si potrebbe dire, “di prima mano” sullo stato fisico, le proprietà e la composizione delle rocce nella loro forma naturale e da carotaggi fino ad una profondità di 12.262 m.

Il pozzo ha fatto un regalo eccellente alla patria a profondità basse, nel raggio di 1,6-1,8 km. Lì furono aperti minerali industriali di rame-nichel: fu scoperto un nuovo orizzonte minerario. E questo torna utile, perché l'impianto locale di nichel è già a corto di minerale.

Come notato sopra, la previsione geologica della sezione pozzo non si è avverata (vedi figura a pagina 39.). L'immagine che ci si aspettava durante i primi 5 km nel pozzo si estendeva per 7 km, poi sono apparse rocce del tutto inaspettate. I basalti previsti a 7 km di profondità non furono trovati, anche quando scesero a 12 km.

Ci si aspettava che il confine che dà la massima riflessione durante il sondaggio sismico fosse il livello in cui i graniti si trasformano in uno strato di basalto più durevole. In realtà, si è scoperto che lì si trovano rocce fratturate meno forti e meno dense: gli gneiss archeani. Questo non era mai stato previsto. E queste sono informazioni geologiche e geofisiche fondamentalmente nuove, che ci consentono di interpretare diversamente i dati della ricerca geofisica profonda.

Anche i dati sul processo di formazione del minerale negli strati profondi della crosta terrestre si sono rivelati inaspettati e fondamentalmente nuovi. Pertanto, a una profondità di 9-12 km, si sono incontrate rocce fratturate altamente porose, sature di acque sotterranee altamente mineralizzate. Queste acque sono una delle fonti di formazione del minerale. In precedenza si credeva che ciò fosse possibile solo a profondità molto inferiori. Fu durante questo intervallo che nel nucleo fu riscontrato un aumento del contenuto di oro, fino a 1 g per 1 tonnellata di roccia (una concentrazione considerata adatta allo sviluppo industriale). Ma sarà mai redditizio estrarre l’oro da tali profondità?

Sono cambiate anche le idee sul regime termico dell'interno della terra e sulla distribuzione profonda delle temperature nelle aree degli scudi di basalto. Ad una profondità superiore a 6 km è stato ottenuto un gradiente di temperatura di 20°C per 1 km invece dei previsti (come nella parte superiore) 16°C per 1 km. Si è scoperto che metà del flusso di calore è di origine radiogenica.

Dopo aver perforato l'esclusivo pozzo superprofondo di Kola, abbiamo imparato molto e allo stesso tempo ci siamo resi conto di quanto poco sappiamo ancora sulla struttura del nostro pianeta.

Candidato di Scienze Tecniche A. OSADCHY.

LETTERATURA

Kola superprofonda. M.: Nedra, 1984.

Kola superprofonda. Risultati scientifici ed esperienze di ricerca. M., 1998.

Kozlovskij E.A. Forum mondiale dei geologi."Scienza e Vita" n. 10, 1984.

Kozlovskij E.A. Kola superprofonda."Scienza e Vita" n. 11, 1985.

Il pozzo superprofondo di Kola è il pozzo più profondo del mondo. Si trova nella regione di Murmansk, a 10 chilometri a ovest della città di Zapolyarny, sul territorio dello scudo geologico del Baltico. La sua profondità è di 12.262 metri. A differenza di altri pozzi ultra profondi realizzati per la produzione petrolifera o l'esplorazione geologica, l'SG-3 è stato perforato esclusivamente per studiare la litosfera nel luogo in cui il confine di Mohorovicic si avvicina alla superficie terrestre.

Il pozzo superprofondo di Kola fu posato in onore del centenario della nascita di Lenin, nel 1970.
Gli strati di roccia sedimentaria a quel tempo erano stati ben studiati durante la produzione di petrolio. È stato più interessante perforare dove affiorano rocce vulcaniche di circa 3 miliardi di anni (per fare un confronto: l'età della Terra è stimata a 4,5 miliardi di anni). Per l'estrazione mineraria, tali rocce vengono raramente perforate a una profondità superiore a 1-2 km. Si presumeva che già a una profondità di 5 km lo strato di granito sarebbe stato sostituito da basalto.

Il 6 giugno 1979 il pozzo superò il record di 9.583 metri precedentemente detenuto dal pozzo Bertha Rogers (un pozzo petrolifero in Oklahoma). Negli anni migliori, 16 laboratori di ricerca lavoravano nel pozzo superprofondo di Kola, erano supervisionati personalmente dal Ministro della Geologia dell'URSS.

Per due volte la punta è stata estratta fusa, sebbene le temperature alla quale può sciogliersi siano paragonabili alla temperatura della superficie del Sole. Un giorno fu come se il cavo fosse stato tirato dal basso e si fosse strappato. Successivamente, perforando nello stesso punto, non furono trovati resti del cavo. Ciò che ha causato questi e molti altri incidenti rimane ancora un mistero. Tuttavia, non sono stati questi i motivi per fermare le trivellazioni nello Scudo Baltico.

Scavo del nucleo in superficie.

Nucleo estratto.

Sebbene ci si aspettasse che sarebbe stato scoperto un confine netto tra graniti e basalti, nel nucleo in tutta la profondità sono stati trovati solo graniti. Tuttavia, a causa di alta pressione i graniti compressi hanno notevolmente cambiato le loro proprietà fisiche e acustiche.
Di norma, il nucleo sollevato si sgretolava a causa del rilascio attivo di gas nei fanghi, poiché non poteva sopportare un brusco cambiamento di pressione. È stato possibile rimuovere un pezzo forte di carota solo con un sollevamento molto lento della perforatrice, quando il gas “in eccesso”, ancora pressato ad alta pressione, ha avuto il tempo di fuoriuscire dalla roccia.
La densità delle fessure a grandi profondità, contrariamente alle aspettative, è aumentata. C'era anche acqua in profondità che riempiva le fessure.

Scalpello tricono.

Breccia basaltica eruttiva da una profondità di 2977,8 m

"Abbiamo il buco più profondo del mondo, quindi dobbiamo usarlo!" – esclama amaramente David Guberman, direttore permanente del Centro di ricerca e produzione Kola Superdeep. Nei primi 30 anni del Kola Superdeep, gli scienziati sovietici e poi russi riuscirono a raggiungere una profondità di 12.262 metri. Ma dal 1995 le trivellazioni sono state interrotte: non c’era nessuno a finanziare il progetto. Quanto stanziato nell'ambito dei programmi scientifici dell'UNESCO è sufficiente solo per mantenere in funzione la stazione di perforazione e studiare i campioni di roccia precedentemente estratti.

Huberman ricorda con rammarico quanti scoperte scientifiche ha avuto luogo sul Kola Superdeep. Letteralmente ogni metro era una rivelazione. Il pozzo ha dimostrato che quasi tutte le nostre conoscenze precedenti sulla struttura della crosta terrestre non sono corrette. Si è scoperto che la Terra non assomiglia affatto a una torta a strati. "Fino a 4 chilometri tutto è andato secondo la teoria, e poi è iniziata la fine del mondo", dice Huberman. I teorici promettevano che la temperatura dello Scudo Baltico sarebbe rimasta relativamente bassa fino ad una profondità di almeno 15 chilometri. Sarà quindi possibile scavare un pozzo lungo quasi 20 chilometri, proprio fino al mantello.

Ma già a 5 chilometri la temperatura ambiente superava i 70 gradi Celsius, a sette - oltre 120 gradi, e ad una profondità di 12 faceva più caldo di 220 gradi - 100 gradi in più del previsto. I trivellatori di Kola hanno messo in dubbio la teoria della struttura a strati della crosta terrestre, almeno nell'intervallo fino a 12.262 metri.

Un'altra sorpresa: la vita sul pianeta Terra risulta essere sorta 1,5 miliardi di anni prima del previsto. Nelle profondità dove si credeva non ci fosse materia organica, furono scoperte 14 specie di microrganismi fossilizzati: l'età degli strati profondi superava i 2,8 miliardi di anni. A profondità ancora maggiori, dove non ci sono più sedimenti, il metano è apparso in enormi concentrazioni. Ciò ha completamente e completamente distrutto la teoria. origine biologica idrocarburi come petrolio e gas.

C'erano sensazioni quasi fantastiche. Quando, alla fine degli anni '70, la stazione spaziale automatica sovietica portò sulla Terra 124 grammi di suolo lunare, i ricercatori del Kola Science Center scoprirono che erano come due piselli in un baccello per i campioni provenienti da una profondità di 3 chilometri. E nacque un'ipotesi: la Luna si staccò dalla penisola di Kola. Ora stanno cercando dove esattamente. A proposito, gli americani, che hanno portato mezza tonnellata di terreno dalla Luna, non ne hanno fatto nulla di significativo. Sono stati posti in contenitori ermetici e lasciati alla ricerca delle generazioni future.

La storia del Kola Superdeep non è priva di misticismo. Ufficialmente, come già accennato, il pozzo si è fermato per mancanza di fondi. Coincidenza o no, fu proprio nel 1995 che nelle profondità della miniera si udì una potente esplosione di origine sconosciuta.

“Quando l’UNESCO ha cominciato a interrogarmi su questa storia misteriosa, non sapevo cosa rispondere. Da un lato è una stronzata. D'altra parte, io, come scienziato onesto, non potrei dire di sapere esattamente cosa ci è successo. Si registrò un rumore molto strano, poi ci fu un'esplosione... Pochi giorni dopo, alla stessa profondità non fu trovato nulla del genere", ricorda l'accademico David Guberman.

In modo del tutto inaspettato per tutti, le previsioni di Alexei Tolstoj dal romanzo "L'iperboloide dell'ingegnere Garin" sono state confermate. A una profondità di oltre 9,5 chilometri è stato scoperto un vero e proprio tesoro di tutti i tipi di minerali, in particolare dell'oro. Un vero strato di olivina, brillantemente previsto dallo scrittore. Contiene 78 grammi di oro per tonnellata. A proposito, produzione industriale possibile ad una concentrazione di 34 grammi per tonnellata. Forse nel prossimo futuro l’umanità potrà trarre vantaggio da questa ricchezza.

Ecco come appare adesso il Kola Superdeep, uno stato deplorevole.

SELEZIONE DEL SITO E PREVISIONI

Per perforare l'SG è stata creata una speciale spedizione di esplorazione geologica (Kola Geological Exploration Expedition). Naturalmente, anche il luogo di perforazione non è stato scelto per caso: lo Scudo Baltico nella zona della penisola di Kola. Qui emergono in superficie le rocce ignee più antiche, risalenti a circa 3 miliardi di anni (e la Terra ha solo 4,5 miliardi di anni). È stato interessante perforare le rocce ignee più antiche, perché le rocce sedimentarie fino a una profondità di 8 km sono già state ben studiate per la produzione di petrolio. E durante l'estrazione, di solito penetrano solo per 1-2 km nelle rocce ignee. La scelta del luogo per l'SG è stata facilitata anche dal fatto che qui si trova la depressione Pecheneg, un'enorme struttura a forma di ciotola, come se fosse pressata nelle antiche rocce. La sua origine è associata ad una faglia profonda. Ed è qui che si trovano grandi giacimenti di rame-nichel. E i compiti assegnati alla spedizione geologica di Kola includevano l'identificazione di una serie di caratteristiche di processi e fenomeni geologici, inclusa la formazione di minerali, la determinazione della natura dei confini che separano gli strati nella crosta continentale e la raccolta di dati sulla composizione materiale e sullo stato fisico delle rocce. .

Prima dell'inizio della perforazione, è stata costruita una sezione della crosta terrestre sulla base di dati sismologici. Serviva come previsione per l'apparizione degli strati di terra che il pozzo intersecava. Si presumeva che uno strato di granito si estendesse fino ad una profondità di 5 km, dopo di che ci si aspettavano rocce basaltiche più forti e più antiche.

La corda del tubo è stata abbassata e sollevata su questo gancio. A sinistra - nel cestello - ci sono tubi da 33 metri - "candele" - preparati per la discesa.

Kola molto bene. Nella figura a destra: A. Previsione della sezione geologica. B. Sezione geologica costruita sulla base dei dati di perforazione SG (le frecce dalla colonna A alla colonna B indicano a quale profondità sono state incontrate le rocce previste). In questa sezione, la parte superiore (fino a 7 km) è uno strato proterozoico con strati di rocce vulcaniche (diabase) e sedimentarie (arenarie, dolomiti). Al di sotto dei 7 km si trova una sequenza Archeana con unità rocciose ripetitive (principalmente gneiss e anfiboliti). La sua età è di 2,86 miliardi di anni. B. Un pozzo con molti pozzi perforati e perduti (sotto i 7 km) ha la forma delle radici ramificate di una pianta gigante. Il pozzo sembra torcere perché la trivella devia costantemente verso rocce meno durevoli.

Un po' del personale. La spedizione di esplorazione geologica di Kola creata per la perforazione ha riunito un buon team di lavoratori altamente qualificato. Il capo del GRE, un leader di talento che ha selezionato la squadra, era quasi sempre D. Guberman. L'ingegnere capo I. Vasilchenko era responsabile della perforazione. L'impianto di perforazione era comandato da A. Batishchev, che tutti chiamavano semplicemente Lekha. La geologia era responsabile di V. Laney e la geofisica era responsabile di Yu. Un'enorme quantità di lavoro sull'elaborazione del nucleo e sulla creazione di un impianto di stoccaggio del nucleo è stato svolto dal geologo Yu Smirnov, lo stesso che aveva il "gabinetto prezioso", di cui vi parleremo più avanti. Più di 10 istituti di ricerca hanno preso parte alla conduzione di ricerche sull'SG. La squadra aveva anche i suoi "Kulibin" e "mancini" (S. Tserikovsky si distingueva particolarmente), che inventarono e fabbricarono vari dispositivi che a volte permettevano di uscire dalle situazioni più difficili, apparentemente senza speranza. Loro stessi hanno creato molti dei meccanismi necessari qui in officine ben attrezzate.

STORIA DELLA PERFORAZIONE

La perforazione del pozzo iniziò nel 1970. La perforazione fino a una profondità di 7263 m ha richiesto 4 anni. È stato effettuato utilizzando un'installazione seriale, solitamente utilizzata nella produzione di petrolio e gas. A causa dei venti costanti e del freddo, l'intera torre dovette essere ricoperta fino alla sommità con pannelli di legno. Altrimenti sarebbe semplicemente impossibile per qualcuno che deve stare in piedi in alto mentre solleva una corda di tubo lavorare.

Poi c'è stata una pausa di un anno associata alla costruzione di una nuova torre e all'installazione di un impianto di perforazione appositamente progettato: Uralmash-15000. È stato con il suo aiuto che sono state eseguite tutte le ulteriori perforazioni ultra profonde. La nuova installazione dispone di apparecchiature automatizzate più potenti. È stata utilizzata la perforazione a turbina: in questo caso non ruota l'intera colonna, ma solo la testa di perforazione. Il fluido di perforazione veniva alimentato attraverso la colonna sotto pressione, facendo ruotare una turbina multistadio situata sotto. La sua lunghezza totale è di 46 m. La turbina termina con una testa di perforazione con un diametro di 214 mm (spesso viene chiamata corona), che ha una forma ad anello, quindi al centro rimane una colonna di roccia non perforata: un nucleo. con un diametro di 60 mm. Un tubo attraversa tutte le sezioni della turbina: un ricevitore centrale, dove vengono raccolte le colonne di roccia estratta. La roccia frantumata insieme al fluido di perforazione viene trasportata in superficie dal pozzo.

Sulle carote di destra sono chiaramente visibili delle strisce oblique, il che significa che qui il pozzo è passato attraverso formazioni posizionate obliquamente.

Molte difficoltà, a volte del tutto inaspettate, sorgono nel processo di perforazione a grandi profondità e con carotaggi.

L'anno 1983 fu segnato da un record fino ad allora insuperato: la profondità di perforazione superò i 12 km. Il lavoro è stato sospeso.

All'inizio tutto è andato per caso. I perforatori hanno eseguito le loro consuete operazioni: uno dopo l'altro hanno abbassato tratti della batteria di perforazione, hanno collegato il tubo di alimentazione del fluido di perforazione all'ultimo, quello superiore, e hanno acceso le pompe. Abbiamo iniziato a perforare. Gli strumenti sulla console davanti all'operatore mostravano la normale modalità operativa (numero di giri della testa della perforatrice, la sua pressione sulla roccia, il flusso del fluido per ruotare la turbina, ecc.).

Hanno provato a prenderli per sette mesi. Dopotutto, non hanno perso solo 5 km di tubi, ma il risultato di cinque anni di lavoro.

Solo nella vita di tutti i giorni il pozzo è un “buco” verticale dalla superficie della terra al fondo. In realtà questo è tutt’altro che vero. Soprattutto se il pozzo è molto profondo e interseca formazioni inclinate di varia densità. Poi sembra dimenarsi, perché la trivella devia costantemente verso rocce meno durevoli. Dopo ogni misurazione che dimostri che l'inclinazione del pozzo supera quella consentita, è necessario tentare di “rimetterlo a posto”. Per fare ciò, insieme all'utensile di perforazione vengono abbassati speciali “deflettori” che aiutano a ridurre l'angolo di inclinazione del pozzo durante la perforazione. Spesso si verificano incidenti con perdita di utensili di perforazione e parti di tubazioni. Dopodiché il nuovo baule dovrà essere realizzato, come abbiamo già detto, facendosi da parte. Quindi immagina come appare un pozzo nel terreno: qualcosa come le radici di una pianta gigante che si ramifica in profondità.

Questo è il motivo della durata particolare dell'ultima fase di perforazione.

LAVORO DI RICERCA. OBIETTIVI E METODI

Ora non resta che studiare il nucleo, davvero indispensabile per determinare la struttura della roccia, la sua composizione, le proprietà e l'età.

Pertanto, una carota recuperata da un pozzo utilizzando SG non fornisce informazioni complete sulle rocce profonde.

I pozzi sono stati perforati per scopi scientifici, quindi è stata utilizzata l'intera gamma dei moderni metodi di ricerca. Oltre all'estrazione del nucleo, sono stati necessariamente effettuati studi sulle proprietà delle rocce nella loro presenza naturale. Le condizioni tecniche del pozzo sono state costantemente monitorate. Hanno misurato la temperatura in tutto il pozzo, la radioattività naturale - radiazione gamma, la radioattività indotta dopo l'irradiazione pulsata di neutroni, le proprietà elettriche e magnetiche delle rocce, la velocità di propagazione delle onde elastiche ed hanno esaminato la composizione dei gas nel fluido del pozzo.

Fino ad una profondità di 7 km sono stati utilizzati dispositivi seriali. Lavorare a profondità maggiori e a temperature più elevate ha richiesto la creazione di speciali dispositivi resistenti al calore e alla pressione. Particolari difficoltà sono sorte durante l'ultima fase della perforazione; quando la temperatura nel pozzo si avvicinava ai 200°C e la pressione superava le 1000 atmosfere, i dispositivi seriali non potevano più funzionare. Gli uffici di progettazione geofisica e i laboratori specializzati di diversi istituti di ricerca sono venuti in soccorso, producendo copie uniche di strumenti resistenti al calore e alla pressione. Pertanto, per tutto il tempo abbiamo lavorato solo su apparecchiature domestiche.

PER ESPERIENZA PROPRIA

Circa una volta all'anno, una volta completata la fase successiva della perforazione, ovvero l'approfondimento del pozzo di 1 km, andavo anche all'SG per effettuare le misurazioni che mi erano state affidate. A quel tempo, il pozzo veniva solitamente lavato e reso disponibile per la ricerca per un mese. L'orario della fermata prevista era sempre noto in anticipo. In anticipo è arrivato anche il telegramma che invitava ai lavori. L'attrezzatura è stata controllata e imballata. Le formalità relative ai lavori chiusi nella zona di confine sono state espletate. Finalmente tutto è sistemato. Andiamo.

Il nostro gruppo è piccolo e amichevole: uno sviluppatore di strumenti per pozzi trivellati, uno sviluppatore di nuove attrezzature a terra e io, un metodologo. Arriviamo 10 giorni prima delle misurazioni. Facciamo conoscenza con i dati sulle condizioni tecniche del pozzo. Elaboriamo e approviamo un programma di misurazione dettagliato. Montiamo e calibriamo l'attrezzatura. Stiamo aspettando una chiamata, una chiamata dal pozzo. Tocca a noi “tuffarci” per terzi, ma se i nostri predecessori rifiutano, il pozzo ci verrà fornito. Questa volta va tutto bene per loro, dicono che finiranno entro domani mattina. Con noi nella stessa squadra ci sono i geofisici - operatori che registrano i segnali ricevuti dalle apparecchiature nel pozzo e comandano tutte le operazioni di abbassamento e sollevamento delle apparecchiature di fondo pozzo, nonché i meccanici sul paranco, controllano lo svolgimento di quegli stessi 12 km di cavo da il tamburo e su di esso, sul quale il dispositivo viene calato nel pozzo. Sono in servizio anche i trivellatori.

RISULTATI

Sono cambiate anche le idee sul regime termico dell'interno della terra e sulla distribuzione profonda delle temperature nelle aree degli scudi di basalto. Ad una profondità superiore a 6 km, è stato ottenuto un gradiente di temperatura di 20°C per 1 km invece dei previsti (come nella parte superiore) 16°C per 1 km. Si è scoperto che metà del flusso di calore è di origine radiogenica.

Dopo aver perforato l'esclusivo pozzo superprofondo di Kola, abbiamo imparato molto e allo stesso tempo ci siamo resi conto di quanto poco sappiamo ancora sulla struttura del nostro pianeta.

Candidato di Scienze Tecniche A. OSADCHY.

LETTERATURA

Kola superprofonda. M.: Nedra, 1984.
Kola superprofonda. Risultati scientifici ed esperienze di ricerca. M., 1998.
Kozlovsky E. A. Forum mondiale dei geologi. "Scienza e Vita" n. 10, 1984.
Kozlovsky E. A. Kola superdeep. "Scienza e Vita" n. 11, 1985.

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"Dottor Huberman, cosa diavolo ha scoperto laggiù?" - un'osservazione del pubblico ha interrotto il rapporto di uno scienziato russo a un incontro dell'UNESCO in Australia. Un paio di settimane prima, nell'aprile 1995, un'ondata di notizie su un misterioso incidente avvenuto nel pozzo super profondo di Kola fece il giro del mondo.

Presumibilmente, avvicinandosi al 13° chilometro, gli strumenti registrarono uno strano rumore proveniente dalle viscere del pianeta: i giornali gialli assicuravano all'unanimità che solo le grida dei peccatori provenienti dagli inferi potevano suonare così. Pochi secondi dopo la comparsa del suono terribile, si verificò un'esplosione...

Spazio sotto i piedi

Tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, trovare lavoro al Kola Superdeep Well, come i residenti del villaggio di Zapolyarny nella regione di Murmansk chiamano affettuosamente il pozzo, era più difficile che entrare nel corpo dei cosmonauti. Tra centinaia di candidati, ne furono scelti uno o due. Insieme all'ordine di lavoro, i fortunati hanno ricevuto un appartamento separato e uno stipendio pari al doppio o al triplo dello stipendio dei professori di Mosca. C'erano 16 laboratori di ricerca che operavano contemporaneamente nel pozzo, ciascuno delle dimensioni di una fabbrica media. Solo i tedeschi hanno scavato la terra con tanta tenacia, ma, come testimonia il Guinness dei primati, il pozzo tedesco più profondo è lungo quasi la metà del nostro.

Le galassie lontane sono state studiate dall’umanità molto meglio di quella che si trova sotto la crosta terrestre a pochi chilometri da noi. Il Kola Superdeep è una sorta di telescopio nel misterioso mondo interiore del pianeta.

Dall'inizio del XX secolo si credeva che la Terra fosse composta da crosta, mantello e nucleo. Allo stesso tempo, nessuno potrebbe realmente dire dove finisce uno strato e inizia il successivo. Gli scienziati non sapevano nemmeno in cosa consistessero effettivamente questi strati. Circa 40 anni fa erano sicuri che lo strato di granito inizia a una profondità di 50 metri e continua fino a 3 chilometri, e poi ci sono i basalti. Si prevedeva che il mantello sarebbe stato incontrato a una profondità di 15-18 chilometri. In realtà, tutto si è rivelato completamente diverso. E sebbene i libri di testo scolastici scrivano ancora che la Terra è composta da tre strati, gli scienziati del sito Superdeep di Kola hanno dimostrato che non è così.

Scudo baltico

I progetti per viaggiare in profondità nella Terra apparvero all'inizio degli anni '60 in diversi paesi contemporaneamente. Hanno provato a perforare pozzi nei punti in cui la crosta avrebbe dovuto essere più sottile: l'obiettivo era raggiungere il mantello. Ad esempio, gli americani hanno perforato nell'area dell'isola di Maui, nelle Hawaii, dove, secondo studi sismici, antiche rocce emergono sotto il fondale oceanico e il mantello si trova a una profondità di circa 5 chilometri sotto un livello di quattro chilometri. strato d'acqua. Purtroppo, nessun sito di perforazione oceanica è penetrato a una profondità superiore a 3 chilometri.

In generale, quasi tutti i progetti di pozzi ultraprofondi si sono conclusi misteriosamente a una profondità di tre chilometri. Fu in quel momento che cominciò a succedere qualcosa di strano alle trivelle: o si trovarono in inaspettate zone super calde, o come se fossero stati morsi da un mostro senza precedenti. Solo 5 pozzi sono sfondati a una profondità superiore a 3 chilometri, di cui 4 sovietici. E solo il Kola Superdeep era destinato a superare la soglia dei 7 chilometri.

I primi progetti nazionali prevedevano anche trivellazioni sottomarine, nel Mar Caspio o sul Lago Baikal. Ma nel 1963, lo scienziato della perforazione Nikolai Timofeev convinse Comitato di Stato secondo la scienza e la tecnologia dell’URSS è necessario creare un pozzo nel continente. Anche se la perforazione avrebbe richiesto molto più tempo, secondo lui, il pozzo sarebbe stato molto più prezioso dal punto di vista scientifico, perché era nello spessore delle placche continentali che in epoca preistorica avvenivano i movimenti più significativi delle rocce terrestri. Il punto di perforazione nella penisola di Kola non è stato scelto a caso. La penisola si trova sul cosiddetto Scudo Baltico, composto dalle rocce più antiche conosciute dall'umanità.

Una sezione di molti chilometri degli strati dello Scudo Baltico è una storia visiva del pianeta negli ultimi 3 miliardi di anni.

Il conquistatore degli abissi

L'aspetto della piattaforma di perforazione Kola può deludere la persona media. Il pozzo non è come la miniera che la nostra immaginazione immagina. Non sono previste discese nel sottosuolo, nello spessore entra solo una punta con un diametro di poco più di 20 centimetri. La sezione immaginaria del pozzo superprofondo di Kola sembra un minuscolo ago che perfora lo spessore della terra. Un trapano con numerosi sensori, situato all'estremità di un ago, viene sollevato e abbassato per diversi giorni. Non puoi andare più veloce: il cavo composito più resistente può rompersi sotto il suo stesso peso.

Ciò che accade nelle profondità non è noto con certezza. La temperatura ambiente, il rumore e altri parametri vengono trasmessi verso l'alto con un minuto di ritardo. Tuttavia, gli esperti affermano che anche un simile contatto con il sottosuolo può essere davvero spaventoso. I suoni che provengono dal basso sembrano davvero urla e ululati. A questo possiamo aggiungere una lunga lista di incidenti che afflissero il Kola Superdeep quando raggiunse una profondità di 10 chilometri. Per due volte la punta è stata estratta fusa, sebbene le temperature alla quale può sciogliersi siano paragonabili alla temperatura della superficie del Sole. Un giorno fu come se il cavo fosse stato tirato dal basso e si fosse strappato. Successivamente, perforando nello stesso punto, non furono trovati resti del cavo. Ciò che ha causato questi e molti altri incidenti rimane ancora un mistero. Tuttavia, non sono stati questi i motivi per fermare le trivellazioni nello Scudo Baltico.

12.226 metri di scoperte e un po' di diavoleria

"Abbiamo il buco più profondo del mondo, quindi dobbiamo usarlo!" - esclama amaramente David Guberman, il direttore permanente del Centro di ricerca e produzione Kola Superdeep. Nei primi 30 anni del Kola Superdeep, gli scienziati sovietici e poi russi riuscirono a raggiungere una profondità di 12.226 metri. Ma dal 1995 le trivellazioni sono state interrotte: non c’era nessuno a finanziare il progetto. Quanto stanziato nell'ambito dei programmi scientifici dell'UNESCO è sufficiente solo per mantenere in funzione la stazione di perforazione e studiare i campioni di roccia precedentemente estratti.

Huberman ricorda con rammarico quante scoperte scientifiche siano avvenute al Kola Superdeep. Letteralmente ogni metro era una rivelazione. Il pozzo ha dimostrato che quasi tutte le nostre conoscenze precedenti sulla struttura della crosta terrestre non sono corrette. Si è scoperto che la Terra non assomiglia affatto a una torta a strati. "Fino a 4 chilometri tutto è andato secondo la teoria, poi è iniziata la fine del mondo", dice Huberman. I teorici promettevano che la temperatura dello Scudo Baltico sarebbe rimasta relativamente bassa fino ad una profondità di almeno 15 chilometri.

Sarà quindi possibile scavare un pozzo lungo quasi 20 chilometri, proprio fino al mantello. Ma già a 5 chilometri la temperatura ambiente superava i 70 ºC, a 7 oltre 120 ºC, e a 12 chilometri di profondità faceva più caldo di 220 ºC - 100 ºC in più del previsto. I trivellatori di Kola hanno messo in dubbio la teoria della struttura a strati della crosta terrestre, almeno nell'intervallo fino a 12.262 metri.

A scuola ci hanno insegnato: esistono le rocce giovani, i graniti, i basalti, il mantello e il nucleo. Ma i graniti si sono rivelati 3 chilometri più bassi del previsto. Poi avrebbero dovuto esserci i basalti. Non sono stati trovati affatto. Tutta la perforazione è avvenuta nello strato di granito. Questa è una scoperta molto importante, perché tutte le nostre idee sull'origine e la distribuzione dei minerali sono collegate alla teoria della struttura a strati della Terra.

Un'altra sorpresa: la vita sul pianeta Terra risulta essere sorta 1,5 miliardi di anni prima del previsto. Nelle profondità dove si credeva non ci fosse materia organica, furono scoperte 14 specie di microrganismi fossilizzati: l'età degli strati profondi superava i 2,8 miliardi di anni. A profondità ancora maggiori, dove non ci sono più sedimenti, il metano è apparso in enormi concentrazioni. Ciò ha completamente e completamente distrutto la teoria dell'origine biologica degli idrocarburi come petrolio e gas

Demoni

La storia del Kola Superdeep non è priva di misticismo. Ufficialmente, come già accennato, il pozzo si è fermato per mancanza di fondi. Coincidenza o no, fu nel 1995 che nelle profondità della miniera si udì una potente esplosione di origine sconosciuta. I giornalisti di un giornale finlandese hanno fatto irruzione negli abitanti di Zapolyarny e il mondo è rimasto scioccato dalla storia di un demone che vola fuori dalle viscere del pianeta.

In modo del tutto inaspettato per tutti, le previsioni di Alexei Tolstoj dal romanzo "L'iperboloide dell'ingegnere Garin" sono state confermate. A una profondità di oltre 9,5 chilometri è stato scoperto un vero e proprio tesoro di tutti i tipi di minerali, in particolare dell'oro. Una vera e propria cintura olivina, brillantemente prevista dallo scrittore. Contiene 78 grammi di oro per tonnellata. A proposito, la produzione industriale è possibile ad una concentrazione di 34 grammi per tonnellata. Forse nel prossimo futuro l’umanità potrà trarre vantaggio da questa ricchezza.