Ime Mohole kompleks. "Hole" znači bunar ili jednostavno rupa, a prvi slog "Mo" uzet je iz imena istaknutog hrvatskog geofizičara Andreja Mohorovichicha. Zahvaljujući njemu u znanstvenu je upotrebu ušao pojam Mohorovichic plohe. Tako se zove misteriozno podzemno područje, pretpostavlja se donja granica zemljine kore, na kojem dolazi do naglog porasta brzina longitudinalnih seizmičkih valova sa 6,7-7,6 na 7,9-8,2 km/s i poprečnih s 3,6 km/s. 4, 2 do 4,4—4,7 km/s. Gustoća tvari također naglo raste, pretpostavlja se s 2,9–3 na 3,1–3,5 t/m3. Cilj projekta Mohol bio je upravo doći do ove površine i po prvi puta dobiti vizualnu, a ne samo spekulativnu predodžbu o njoj.

Bušaća platforma CUSS I, Projekt Mohole

Vjerovalo se da će se to lakše postići ako se počne bušiti na dnu oceana, gdje je kora mnogo tanja. Odabrano je mjesto u blizini otoka Guadalupe s dubinom oceana od oko 3,5 km. Međutim, izbušeno je samo 5 probnih bušotina dubine do 180 metara. Nakon toga, projekt je, nažalost, morao biti zatvoren zbog prekoračenja troškova.

Godine 1973.-1974 Bertha Rogers dobro je bušila u Oklahomi. Namjena mu je bila prozaičnija - proizvodnja nafte, no projekt je imao i istraživačko opterećenje. Bertha Rogers dosegla je dubinu od 9583 m i za sada je to ostala najdublja bušotina na svijetu.

U međuvremenu je u SSSR-u pokrenut projekt stvaranja oko 30 ultradubokih (više od 5 km) bušotina u različitim regijama zemlje. Uglavnom su bili proizvođači ulja, ali ne svi. Godine 1974. najdublja od njih imala je dubinu od 7263. Bila je to ultra duboka bušotina Kola, koja je zauzimala posebno mjesto u sovjetskom programu dubinskog bušenja. Nije bila namijenjena proizvodnji nafte, već isključivo znanstvenim istraživanjima.

Kola Superdeep položen je 1970. u sjeveroistočnom dijelu Baltičkog štita, na mjestu gdje najstarije magmatske stijene izlaze na površinu, malo proučene u rudarstvu, koje se često izvodi u sedimentnim slojevima. Osim toga, granica Mohorovičića ovdje nije duboka (naravno, relativno).

Zaljuljali smo se na 15 km. Zadaci dodijeljeni sudionicima projekta uključivali su u praksi potvrđivanje ili opovrgavanje niza teorija, utvrđivanje značajki procesa stvaranja ruda, određivanje prirode granica koje razdvajaju slojeve u kontinentalnoj kori, prikupljanje podataka o sastavu materijala i fizičko stanje stijene.

Bušenje je počelo 24. svibnja. Promjer ulaza iznosio je 92 cm.Prvo se radilo sa serijskom instalacijom koja se obično koristi u proizvodnji nafte i plina. Zatim ga je zamijenila oprema koju je posebno razvio Uralmash od lakih, ali jakih legura. Inače, pri izranjanju iz dubine ne bi izdržao vlastitu težinu.

Bušilica je metodično probijala drevne granite, čija je starost premašila 3 milijarde godina. Iznenađenja nije nedostajalo. Stalni upravitelj bušotine, David Mironovich Huberman, rekao je u intervjuu za Murmansky Vestnik 2011.:

Bušili smo i nismo znali što nas čeka. Na dubini od 1700 metara pronađene su naslage bogate niklom. Evo kakvi su izgledi za posao za naše pogone! Kopali su dalje. I na tri kilometra stigli su do Mjesečevog dna! Čisti mjesec! - kaže David Mironovich i smije se: - Tada smo već imali mjesečevo tlo. Uspoređivali smo ga s onim što smo digli s tri kilometra, u svim fizičkim i mehaničkim svojstvima - jedan prema jedan. Moji drugovi i ja tada smo se šalili da se, kažu, Mjesec odvojio od poluotoka Kola! Ostaje još samo pronaći mjesto gdje je otpao ...

Kasnije su uopće počela čuda, pobijajući mnoge općeprihvaćene teorije. Vjerovalo se da će na dubini od pet kilometara granit zamijeniti bazalti. Na ovoj dubini, kao i na Mohorovichicevoj granici, instrumenti su zabilježili nagli porast brzine seizmičkih valova. Ovaj fenomen, poznat kao Konradova površina, objašnjava se činjenicom da je ovdje gornji granitni sloj zemljine kore zamijenjen donjim bazaltnim slojem. Međutim, bušenje to nije potvrdilo. Oznaka od 5 km ostala je iza, a instalacija je još uvijek izvlačila granitne jezgre (cilindrične kamene stupove namijenjene znanstvenoj analizi) na površinu. Istina, taj je granit bio sve neobičniji, sabijan visokim tlakom, mijenjajući njegova fizikalna i akustička svojstva. Ali istinski značajne metamorfoze počele su tek na osmom kilometru, a ne uopće one koje su geolozi predvidjeli. Bušenje nije išlo kroz granite, ali ni kroz bazalte, već kroz gnajsove - slojevitu stijenu vrlo niske gustoće za takvu dubinu. Bušotina se počela raspadati, a zatim se bušaća kolona zaglavila u kamenu, a glava se odlomila pri pokušaju podizanja. To nije obeshrabrilo istraživače. Izgubljeni dio bušaće kolone je cementiran, bušenje je nastavljeno s otklonom bušaćeg alata.

izdavačka kuća "Nedra", 1984

Vladimir Basovich, zamjenik direktora za istraživanje na superdubokoj bušotini Kola, prisjeća se:

Imali smo svoj projektni biro, imali smo svoje programere, imali smo svoju radionicu, imali smo svoju kovačnicu, termičku radnju, što god hoćete. Danas se javila potreba, ideja - sutra se pretvorila u nacrte. Dva dana kasnije sami smo ga napravili. Četiri dana kasnije pustili smo je u nepoznate dubine, u neviđeno kritične uvjete rada.

Fotografija: "Kola Superdeep" Ministarstvo geologije SSSR-a,
izdavačka kuća "Nedra", 1984

Iznenađenje od onoga što je vidio je raslo. Ispostavilo se da je stijena porozna i izlomljena, a šupljine ispunjene vodom za koju se uopće nije očekivalo da će se naći u tolikoj količini na tolikoj dubini. Usput je mjerena temperatura u cijeloj bušotini, prirodna radioaktivnost - gama zračenje, inducirana radioaktivnost nakon pulsnog neutronskog zračenja, električna i magnetska svojstva stijena, brzina širenja elastičnih valova te sastav plinova u bušotinskom fluidu. I ovdje su se čekala iznenađenja. Temperatura je rasla mnogo brže od predviđenog, a radioaktivnost se nije htjela ponašati očekivano.

6. lipnja 1979. sovjetski bušači oborili su rekord Berta Rogersa i otišli dalje. Do 1984. dubina bušotine premašila je 12 km. Na trinaestom kilometru nesreće su se počele nizati jedna za drugom. U svakom slučaju, prokleta desetka. U ovoj fazi, smiješno urbana legenda, kasnije sasvim ozbiljno repliciran prvo zapadnim, a zatim i postsovjetskim tiskom: sovjetski bušilice probile su se kroz krov pakla, a oprema za snimanje zvuka spuštena u bunar zabilježila je krike grešnika koji su tamo patili. Navodno je to bio razlog prestanka rada i zatvaranja bušotine. Ali bušenje je moralo biti prekinuto iz sasvim materijalističkog razloga: tehničke poteškoće su prelazile sve zamislive granice. Podizanje kamenja i glave bušilice s tolike dubine samo je po sebi nezamislivo teško. Dodajte tome visoke temperature i tlakove. I neizbježne razlike u ovim pokazateljima pri izlasku na površinu. Zapravo, davno prije nego što se dosegne "đavolji tucet", bušenje je postalo očajnički ekstremno zanimanje. Za bušenje zadnjih 5 km bušotine utrošeno je 50 km cijevi. Takav je bio stupanj njihove istrošenosti.

U rujnu 1984. bušaća kolona ponovno je pukla, i to tako neuspješno da je pet kilometara cijevi koje su se odvojile zapelo u bušotini i čvrsto je začepilo. Bušenje je započelo gotovo iznova s ​​dubine od 7.000 m - i do 1990. novi je ogranak dosegao dubinu od 12.262 m, no tada se stup ponovno odlomio. Ovaj put je nastavak rada ocijenjen nemogućim. Šteta, ali polje Kola Superdeep postalo je jedinstveno znanstveno i tehnološko dostignuće, ne samo nadmašiti, nego čak i ponoviti, što do sada nikome nije pošlo za rukom. Ali prošlo je gotovo pola stoljeća od lansiranja! Do danas postoji nekoliko naftnih bušotina koje svojom duljinom premašuju Kolu, ali teku pod kutom prema površini i ne prodiru daleko u unutrašnjost Zemlje.

Bušenje je završeno, ali to nije trebao značiti i kraj znanstvenog projekta. Jedinstvena jezgra od dvanaest kilometara, podijeljena u zasebne stupce i numerirana, bila je raspoređena u devetsto kutija. Čuvaju se u Jaroslavlju. Pažljivo proučavanje ovog neprocjenjivog materijala se nastavlja i najvjerojatnije će se nastaviti još dugo. Još je gora situacija sa samim zdencem. Čak je i tijekom rada služio kao duboki opservatorij, gdje su na različitim razinama instalirani instrumenti koji su bilježili karakteristike širenja seizmičkih valova i hrpu drugih pokazatelja. Štoviše, sve je to bilo dio jedinstvenog sustava dubokih opservatorija koji su radili u tri tuceta drugih ultra dubokih bušotina, smještenih tisućama kilometara jedna od druge. Ovako prikupljene informacije omogućile su značajan napredak u teškom poslu predviđanja potresa. Zvjezdarnice su također zabilježile značajke širenja valova iz podzemlja nuklearne eksplozije preko golemih daljina i dubina. Između ostalog, to je omogućilo izradu dubinskih karata mogućih mineralnih naslaga, koje su zatim prenesene geolozima praktičarima.

Dobili smo vrlo zanimljive rezove. Iz ovih odjeljaka mogli bismo ozbiljno prosuditi strukturu zemljine kore. Čak i do stopedeset kilometara. To je otvorilo nove mogućnosti za globalno istraživanje teritorija. Sovjetski Savez , - svjedoči bivši ministar geologije SSSR-a Jevgenij Kozlovski.

Zvjezdarnica Kola Superdeep i dalje bi mogla poslužiti kao jedinstvena zvjezdarnica u dubini. Može, ali ne radi. Više nije financiran, zatvoren, a zemaljski kompleks s jedinstvenom opremom izrezan je u staro željezo. U intervjuu za Murmansky Vestnik, koji se pokazao posljednjim, David Mironovich Huberman je rekao:

Eh, uostalom, da bi se to održalo, a ne uništilo, bila je potrebna lipa - tri milijuna, a ne dolara, naših, "drvenih", rubalja. Ne daj, štedi! I dobili su što su htjeli... Svi kažu da je, kažu, skupo. Znanje je skupo. Prilično točno. Zašto nitko ne kaže koliko košta neznanje?! Mnogo više. Pogledajte što se događalo u Japanu kad su se dogodile nesreće u nuklearnim elektranama... Ne razumijem! Vrijedili smo svakog penija! Bušenje je bilo jeftino, sva oprema domaća, niti jedan uvozni čavao. Ne, stavili su na naftalin, zatvorili, ljudi dobili otkaze! Vidite, sve su to gluposti da nema novca za znanost! Glupost, nismo puno tražili. Ali kakav povratak ... A sada je tamo moguće instalirati znanstvenu opremu, spustiti senzore na dubinu i izvršiti mjerenja. Neprocjenjive informacije. Prema prognozi istih potresa ...

Sada narod hoda okolo s ironičnim tumačenjem kratice RF – Resource Federation. Oni koji ponavljaju ovu lošu šalu kao da zamišljaju da resursi upravo ove Federacije jednostavno leže na otvorenom. Izađite, pokupite ga golim rukama i stavite u posude. Ali svi ti ozloglašeni resursi postali su dostupni samo zahvaljujući kolosalnom radu znanstvenika i inženjera. Kakva je sila uložena u geološka istraživanja, kakav intelekt! I s kakvom je nepromišljenom ekstravagancijom to onda otišlo u vodu! Stvarno želim vjerovati da su se nasljednici konačno opametili i da neće rasipati ono što je ostalo sasvim osrednje. Postoji mišljenje da se Kola superdeep još uvijek može obnoviti barem kao institucija za obuku stručnjaka za bušenje na moru. A možda i ne samo. Kažu da je duboka najmanje 8 km bušotina sada sasvim “živa” i pogodna za geofizička istraživanja. Obnova uništenog, naravno, koštat će puno, ali je moguće.

Pronašli ste grešku pri upisu? Odaberite fragment i pritisnite Ctrl+Enter.

sp-force-hide ( display: none;).sp-form ( display: block; background: #ffffff; padding: 15px; width: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border -radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background- ponavljanje: bez ponavljanja; položaj pozadine: centar; veličina pozadine: auto;).sp-form input (prikaz: inline-block; neprozirnost: 1; vidljivost: vidljivo;).sp-form .sp-form-fields -wrapper ( margina: 0 auto; width: 930px;).sp-form .sp-form-control ( background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font- veličina: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; visina: 35px; širina: 100% ;).sp-form .sp-field label (boja: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;).sp-form .sp-button ( border-radius: 4px ; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; b boja pozadine: #0089bf; boja: #ffffff; širina: auto; težina fonta: 700 stil fonta: normalan obitelj-fontova: Arial, sans-serif;).sp-form .sp-button-container (tekst-align: lijevo;)

20. stoljeće obilježio je trijumf čovjeka u zraku i osvajanje najdubljih udubina u oceanima. Ostaje nedostižan samo san da prodremo u srce našeg planeta i upoznamo dosad skriveni život njegove utrobe. "Putovanje u središte Zemlje" obećava biti iznimno teško i uzbudljivo, prepuno puno iznenađenja i nevjerojatnih otkrića. Prvi koraci na tom putu već su učinjeni - u svijetu je izbušeno nekoliko desetaka ultradubokih bušotina. Podaci dobiveni uz pomoć ultradubokog bušenja pokazali su se toliko zapanjujućim da su uzdrmali uvriježene ideje geologa o strukturi našeg planeta i pružili najbogatije materijale za istraživače u različitim područjima znanja.

dodirnuti plašt

Vrijedni Kinezi u 13. stoljeću iskopali su bunare duboke 1200 metara. Europljani su 1930. godine oborili kineski rekord, naučivši probijati nebeski svod uz pomoć bušilica u dužini od 3 kilometra. Krajem 1950-ih bušotine su proširene na 7 kilometara. Počela je era ultradubokog bušenja.

Kao i većina globalnih projekata, ideja o bušenju gornje ljuske Zemlje nastala je 1960-ih godina XX. stoljeća, na vrhuncu svemirski letovi i vjeru u neograničene mogućnosti znanosti i tehnologije. Amerikanci su zamislili ništa manje nego proći cijeli bunar zemljina kora i dobiti uzorke stijena gornjeg plašta. Ideje o plaštu tada (kao, doista, sada) temeljile su se samo na neizravnim podacima - brzini širenja seizmičkih valova u dubinama, čija se promjena tumačila kao granica slojeva stijena različite starosti i sastava. Znanstvenici su vjerovali da je zemljina kora poput sendviča: mlade stijene na vrhu, drevne na dnu. Međutim, samo bi ultraduboko bušenje moglo dati pravu sliku strukture i sastava vanjskog omotača Zemlje i gornjeg plašta.

Mohol projekt

Godine 1958. u SAD-u se pojavio Mohol ultra-duboki program bušenja. Ovo je jedan od najhrabrijih i najtajnovitijih projekata poslijeratne Amerike. Kao i mnogi drugi programi, Mohol je osmišljen kako bi prestigao SSSR u znanstvenom suparništvu postavljanjem svjetskog rekorda u ultra-dubokom bušenju. Naziv projekta dolazi od riječi "Mohorovicic" - imena hrvatskog znanstvenika koji je identificirao sučelje između zemljine kore i plašta - Moho granice, te "hole", što na engleskom znači "bunar". Tvorci programa odlučili su bušiti u oceanu, gdje je, prema geofizičarima, zemljina kora mnogo tanja nego na kontinentima. Bilo je potrebno spustiti cijevi nekoliko kilometara u vodu, proći 5 kilometara oceanskog dna i doći do gornjeg plašta.

U travnju 1961. kod otoka Guadeloupe u Karipskom moru, gdje vodeni stupac doseže 3,5 km, geolozi su izbušili pet bušotina, od kojih je najdublja ušla u dno za 183 metra. Prema preliminarnim proračunima, na ovom mjestu, ispod sedimentnih stijena, očekivali su susret s gornjim slojem zemljine kore - granitom. Ali jezgra izvučena ispod sedimenata sadržavala je čiste bazalte - neku vrstu antipoda granita. Rezultat bušenja obeshrabrio je i istovremeno nadahnuo znanstvenike, počeli su pripremati novu fazu bušenja. Ali kada je cijena projekta premašila 100 milijuna dolara, američki Kongres je zaustavio financiranje. “Mohol” nije odgovorio ni na jedno od postavljenih pitanja, ali je pokazao ono glavno – ultraduboko bušenje u oceanu je moguće.

Sprovod odgođen

Ultra-duboko bušenje omogućilo je da se pogleda u utrobu i shvati kako se stijene ponašaju pri visokim pritiscima i temperaturama. Ideja da stijene s dubinom postaju sve gušće i da im se poroznost smanjuje pokazala se pogrešnom, kao i gledište o suhoj utrobi. To je prvi put otkriveno prilikom bušenja Kola Superdeep, druge bušotine u drevnim kristalnim slojevima potvrdile su činjenicu da su na dubini od mnogo kilometara stijene razbijene pukotinama i prožete brojnim porama, a vodene otopine slobodno se kreću pod pritiskom od nekoliko stotina atmosfera . Ovo otkriće jedno je od najvažnijih postignuća ultradubokog bušenja. To nas je ponovno natjeralo da se osvrnemo na problem odlaganja radioaktivnog otpada, koji je trebao biti smješten u duboke bunare, što se činilo potpuno sigurnim. Uzimajući u obzir informacije o stanju podzemlja dobivene tijekom ultradubokog bušenja, projekti za stvaranje takvih grobnih mjesta sada izgledaju vrlo rizično.

U potrazi za ohlađenim paklom

Od tada je svijet obolio od ultradubokog bušenja. pripremljen u SAD-u novi program proučavanje oceanskog dna (Deep Sea Drilling Project). Izgrađen posebno za ovaj projekt, brod Glomar Challenger proveo je nekoliko godina u vodama raznih oceana i mora, izbušivši gotovo 800 bušotina na njihovom dnu, dosežući maksimalnu dubinu od 760 m. Do sredine 1980-ih, rezultati bušenja na moru potvrdili su teorija tektonike ploča. Geologija kao znanost ponovno je rođena. U međuvremenu je Rusija krenula svojim putem. Zanimanje za problem, probuđeno uspjehom Sjedinjenih Država, rezultiralo je programom "Proučavanje utrobe Zemlje i ultraduboko bušenje", ali ne u oceanu, već na kontinentu. Unatoč stoljećima povijesti, kontinentalno bušenje činilo se potpuno novom stvari. Uostalom, radilo se o dosad nedostižnim dubinama – više od 7 kilometara. Godine 1962. Nikita Hruščov odobrio je ovaj program, iako se vodio političkim motivima, a ne znanstvenim. Nije želio zaostajati za Sjedinjenim Državama.

Poznati naftaš, doktor tehničkih znanosti Nikolaj Timofejev, vodio je novostvoreni laboratorij na Institutu za tehnologiju bušenja. Bio je upućen da potkrijepi mogućnost ultradubokog bušenja u kristalnim stijenama - granitima i gnajsovima. Istraživanje je trajalo 4 godine, a 1966. stručnjaci su donijeli presudu - bušiti je moguće, i to ne nužno s tehnologijom sutrašnjice, dovoljna je oprema koja već postoji. Glavni problem je toplina u dubini. Prema izračunima, kako prodire u stijene koje čine zemljinu koru, temperatura bi se trebala povećavati za 1 stupanj na svaka 33 metra. To znači da na dubini od 10 km treba očekivati ​​oko 300°C, a na 15 km - gotovo 500°C. Alati i uređaji za bušenje neće izdržati takvo zagrijavanje. Bilo je potrebno tražiti mjesto gdje utroba nije tako vruća ...

Takvo mjesto je pronađeno - drevni kristalni štit poluotoka Kola. Izvješće, pripremljeno na Institutu za fiziku Zemlje, kaže: tijekom milijardi godina svog postojanja, Kola štit se ohladio, temperatura na dubini od 15 km ne prelazi 150 ° C. I geofizičari su pripremili približan presjek utrobe poluotoka Kola. Prema njima, prvih 7 kilometara su granitni slojevi gornjeg dijela zemljine kore, zatim počinje bazaltni sloj. Tada je ideja o dvoslojnoj strukturi zemljine kore bila općenito prihvaćena. No, kako se kasnije pokazalo, i fizičari i geofizičari nisu bili u pravu. Mjesto bušenja odabrano je na sjevernom vrhu poluotoka Kola u blizini jezera Vilgiskoddeoaivinjärvi. Na finskom to znači "Ispod planine vukova", iako na tom mjestu nema ni planine ni vukova. Bušenje bušotine, projektirane dubine 15 kilometara, počelo je u svibnju 1970. godine.

Razočaranje Šveđana

Krajem 1980-ih u Švedskoj je u potrazi za nebiološkim prirodnim plinom izbušena bušotina do dubine od 6,8 ​​km. Geolozi su odlučili testirati hipotezu da nafta i plin ne nastaju iz mrtvih biljaka, kako vjeruje većina znanstvenika, već kroz tekućine plašta - vruće mješavine plinova i tekućina. Tekućine zasićene ugljikovodicima cure iz plašta u zemljinu koru i nakupljaju se u velikim količinama. Tih godina ideja o podrijetlu ugljikovodika ne iz organske tvari sedimentnih slojeva, već kroz duboke tekućine bila je novost, mnogi su je htjeli testirati. Iz ove ideje slijedi da rezerve ugljikovodika mogu sadržavati ne samo sedimentne, već i vulkanske i metamorfne stijene. Zato je Švedska, uglavnom smještena na drevnom kristalnom štitu, krenula u eksperiment.

Za bušenje je odabran krater Silyan Ring promjera 52 km. Prema geofizičkim podacima, na dubini od 500-600 metara nalazili su se kalcinirani graniti - mogući pečat za ležište ugljikovodika ispod. Mjerenja ubrzanja gravitacije, po čijoj se promjeni može procijeniti sastav i gustoća stijena koje se nalaze u utrobi stijena, pokazala su prisutnost visoko poroznih stijena na dubini od 5 km - mogućeg rezervoara nafte i plin. Rezultati bušenja razočarali su znanstvenike i investitore koji su u ove radove uložili 60 milijuna dolara. Prošli slojevi nisu sadržavali komercijalne rezerve ugljikovodika, samo manifestacije nafte i plina jasno biološkog podrijetla iz drevnog bitumena. U svakom slučaju, nitko nije uspio dokazati suprotno.

Alat za podzemlje

Bušenje bušotine Kola SG-3 nije zahtijevalo stvaranje temeljno novih uređaja i divovskih strojeva. Počeli smo raditi s onim što smo već imali: jedinicom Uralmash 4E nosivosti 200 tona i cijevima od lakih legura. Ono što je u to vrijeme bilo stvarno potrebno su nestandardna tehnološka rješenja. Doista, u čvrstim kristalnim stijenama nitko nije bušio do tako velike dubine, a što će tamo biti, zamišljali su samo općenito. Iskusni bušači su, međutim, shvatili da će, koliko god projekt bio detaljan, prava bušotina biti mnogo kompliciranija. Nakon 5 godina, kada je dubina bušotine SG-3 premašila 7 kilometara, postavljena je nova bušilica "Uralmash 15 000" - jedna od najmodernijih u to vrijeme. Snažan, pouzdan, s automatskim mehanizmom za okidanje, mogao je izdržati niz cijevi dug do 15 km. Bušilica se pretvorila u 68 m visoku, potpuno obloženu dizalicu, neposlušnu jaki vjetrovi, bjesni na Arktiku. U blizini su izrasle mini tvornica, znanstveni laboratoriji i temeljno skladište.

Kod bušenja na male dubine, na površini se postavlja motor koji vrti niz cijevi s bušilicom na kraju. Svrdlo je željezni cilindar sa zubima od dijamanata ili tvrdih legura – krunica. Ova kruna se zagriza u stijene i iz njih izrezuje tanki stup – jezgru. Za hlađenje alata i uklanjanje sitnih krhotina iz bušotine, u njega se ubrizgava tekućina za bušenje - tekuća glina, koja cijelo vrijeme cirkulira kroz bušotinu, poput krvi u žilama. Nakon nekog vremena, cijevi se podižu na površinu, oslobađaju se od jezgre, mijenja se kruna i stup se ponovno spušta u dno bušotine. Ovako funkcionira normalno bušenje.

A ako je duljina cijevi 10-12 kilometara s promjerom od 215 milimetara? Niz cijevi postaje najtanja nit spuštena u bunar. Kako njime upravljati? Kako vidjeti što se događa na licu? Stoga su na bušotini Kola postavljene minijaturne turbine na dnu bušaćeg niza, pokrenute su tekućinom za bušenje ubrizganom kroz cijevi pod pritiskom. Turbine su rotirale karbidno svrdlo i izrezale jezgru. Cijela tehnologija je bila dobro razvijena, operater na kontrolnoj ploči vidio je rotaciju krunice, znao je njezinu brzinu i mogao je kontrolirati proces.

Svakih 8-10 metara trebalo je dizati višekilometarsku kolonu cijevi. Silazak i uspon trajao je ukupno 18 sati.

Dijamantni snovi o regiji Volga

Kada su mali dijamanti pronađeni u regiji Nižnji Novgorod, to je jako zbunilo geologe. Naravno, najlakše je bilo pretpostaviti da su dragulje donijeli ledenjak ili riječne vode negdje sa sjevera. Ali što ako lokalno podzemlje skriva kimberlitnu cijev - rezervoar dijamanata? Odlučeno je testirati ovu hipotezu u kasnim 1980-ima, kada je znanstveni program bušenja u Rusiji uzimao zamah. Lokacija za bušenje odabrana je sjeverno od Nižnjeg Novgoroda, u središtu ogromne prstenaste strukture, koja se dobro ističe u reljefu. Neki su to smatrali meteoritskim kraterom, drugi - eksplozivnom cijevi ili otvorom vulkana. Bušenje je zaustavljeno kada je bušotina Vorotilovskaya dosegla dubinu od 5374 m, od čega je više od kilometra bilo u kristalnom podrumu. Kimberliti tamo nisu pronađeni, ali pošteno treba reći da spor o podrijetlu ove strukture također nije okončan. Činjenice izvučene iz dubine podjednako su odgovarale pristašama obje hipoteze, a na kraju je svaka ostala neuvjerena. A bušotina je pretvorena u dubinski geolaboratorij, koji i danas radi.

Podmuklost broja "7"

7 kilometara - kobna oznaka za Kola superdeep. Iza toga je počelo nepoznato, mnoge nezgode i neprekidna borba sa kamenjem. Cijev se nije mogla držati uspravno. Kad je prvi put prijeđeno 12 km, bunar je odstupio od okomice za 21°. Iako su bušači već naučili raditi s nevjerojatnom zakrivljenošću debla, nije se moglo ići dalje. Bušotinu je trebalo ponovno bušiti od oznake 7 kilometara. Da biste dobili okomitu rupu u tvrdim formacijama, potrebno vam je vrlo kruto dno bušaćeg niza tako da ulazi u podzemlje poput maslaca. Ali pojavljuje se još jedan problem - bušotina se postupno širi, bušilica visi u njoj, kao u čaši, zidovi bačve počinju se urušavati i mogu zgnječiti alat. Rješenje ovog problema pokazalo se originalnim - primijenjena je tehnologija njihala. Bušilica je umjetno zanjihana u bušotini i potisnula jake vibracije. Zbog toga je deblo ispalo okomito.

Najčešća nesreća na bilo kojoj bušaćoj platformi je puknuće niza cijevi. Obično pokušavaju ponovno uhvatiti cijevi, ali ako se to dogodi na velikoj dubini, tada problem postaje nepopravljiv. Uzalud je tražiti alat u bušotini od 10 kilometara, takvu su rupu izbacili i započeli novu, malo višu. Lomovi i gubici cijevi na SG-3 događali su se mnogo puta. Kao rezultat toga, u svom donjem dijelu, bunar izgleda korijenski sustav divovska biljka. Grananje bušotine uznemirilo je bušače, ali se pokazalo kao sreća za geologe, koji su neočekivano dobili trodimenzionalnu sliku impresivnog segmenta drevnih arhejskih stijena koje su nastale prije više od 2,5 milijarde godina.

U lipnju 1990. SG-3 je dosegao dubinu od 12.262 m. Počeli su pripremati bušotinu za bušenje do 14 km, a onda se opet dogodila nesreća - na razini od 8.550 m puknuo je niz cijevi. Nastavak radova zahtijevao je dugu pripremu, osavremenjivanje opreme i nove troškove. Godine 1994. zaustavljeno je bušenje Kola Superdeep. Nakon 3 godine ušla je u Guinnessovu knjigu rekorda i još uvijek je neprevaziđena. Sada je bunar laboratorij za proučavanje dubokih crijeva.

Tajno podzemlje

SG-3 je od samog početka bio tajni objekt. Kriv je i granični pojas, i strateška nalazišta u okrugu, i znanstveni prioritet. Prvi stranac koji je posjetio bušotinu bio je jedan od čelnika Akademije znanosti Čehoslovačke. Kasnije, 1975. godine, u Pravdi je objavljen članak o Kola Superdeepu koji je potpisao ministar geologije Alexander Sidorenko. Znanstvene publikacije još uvijek nije bilo informacija o bušotini Kola, ali su neke informacije procurile u inozemstvo. Prema glasinama, svijet je počeo učiti više - u SSSR-u buše najviše duboki bunar.

Veo tajne vjerojatno bi visio nad bušotinom sve do same "perestrojke" da nije bilo Svjetskog geološkog kongresa u Moskvi 1984. godine. Pažljivo su se pripremali za tako veliki događaj u znanstvenom svijetu, čak su izgradili i novu zgradu za Ministarstvo geologije - mnogi su sudionici čekali. No, strane kolege prvenstveno je zanimala Kola Superdeep! Amerikanci nisu vjerovali da mi to uopće imamo. Dubina bušotine do tada je dosegla 12.066 metara. Više nije imalo smisla skrivati ​​predmet. U Moskvi su sudionici kongresa imali priliku vidjeti izložbu dostignuća ruske geologije, a jedan od štandova bio je posvećen bušotini SG-3. Stručnjaci iz cijeloga svijeta zabezeknuto su gledali običnu bušilicu s istrošenim karbidnim zubima. I ovako buše najdublji bunar na svijetu? Nevjerojatan! Velika delegacija geologa i novinara otišla je u selo Zapolyarny. Posjetiteljima je prikazana bušilica u radu, a dionice cijevi od 33 metra izvađene su i odvojene. Uokolo je bilo hrpa potpuno istih glava za bušenje, poput one koja je ležala na stalku u Moskvi.

Iz Akademije znanosti delegaciju je primio poznati geolog, akademik Vladimir Belousov. Tijekom konferencije za novinare iz publike mu je postavljeno pitanje:
- Što je najvažnije što pokazuje bušotina Kola?
- Gospode! Glavno je da je pokazalo da ne znamo ništa o kontinentalnoj kori - iskreno je odgovorio znanstvenik.

Duboko iznenađenje

Naravno, znali su nešto o zemljinoj kori kontinenata. Činjenicu da su kontinenti sastavljeni od vrlo drevnih stijena, starih od 1,5 do 3 milijarde godina, nije opovrgla ni bušotina Kola. Međutim, geološki presjek sastavljen na temelju jezgre SG-3 pokazao se upravo suprotno od onoga što su znanstvenici ranije zamišljali. Prvih 7 kilometara bilo je sastavljeno od vulkanskih i sedimentnih stijena: tufova, bazalta, breča, pješčenjaka, dolomita. Dublje je ležala takozvana Conradova sekcija, nakon koje je brzina seizmičkih valova u stijenama naglo porasla, što je protumačeno kao granica između granita i bazalta. Ovaj dio je davno prošao, ali bazalti donjeg sloja zemljine kore nisu se nigdje pojavili. Naprotiv, počeli su graniti i gnajsovi.

Dio bušotine Kola opovrgao je dvoslojni model zemljine kore i pokazao da seizmički presjeci u utrobi nisu granice slojeva stijena različitog sastava. Umjesto toga, oni ukazuju na promjenu svojstava kamena s dubinom. Pri visokom tlaku i temperaturi, svojstva stijena, očito, mogu se dramatično promijeniti, tako da graniti po svojim fizičkim karakteristikama postaju slični bazaltima, i obrnuto. Ali "bazalt" podignut na površinu s dubine od 12 km odmah je postao granit, iako je usput doživio jak napad "kesonske bolesti" - jezgra se raspala i raspala u ravne ploče. Što je bušotina išla dalje, to je manje kvalitetnih uzoraka padalo u ruke znanstvenika.

Dubina je sadržavala mnoga iznenađenja. Ranije je bilo prirodno misliti da s udaljavanjem od zemljine površine, s povećanjem tlaka, stijene postaju sve monolitnije, s malim brojem pukotina i pora. SG-3 uvjerio je znanstvenike u suprotno. Počevši od 9 kilometara, pokazalo se da su slojevi vrlo porozni i doslovno prepuni pukotina kroz koje su cirkulirale vodene otopine. Kasnije su tu činjenicu potvrdile i druge ultraduboke bušotine na kontinentima. Na dubini se pokazalo da je mnogo toplije od očekivanog: za čak 80 °! Na oznaci od 7 km temperatura u licu bila je 120°C, na 12 km dosegnula je 230°C. U uzorcima bušotine Kola znanstvenici su otkrili mineralizaciju zlata. Uključci plemenitog metala pronađeni su u drevnim stijenama na dubini od 9,5-10,5 km. Međutim, koncentracija zlata bila je preniska da bi se moglo proglasiti nalazištem - prosječno 37,7 mg po toni stijene, ali dovoljno da se može očekivati ​​i na drugim sličnim mjestima.

Toplina rodnog planeta

Visoke temperature s kojima se susreću podzemne bušilice navele su znanstvenike na ideju o korištenju ovog gotovo neiscrpnog izvora energije. Na primjer, u mladim planinama (a to su Kavkaz, Alpe, Pamir) na dubini od 4 km, temperatura utrobe će doseći 200°C. Ovu prirodnu bateriju možete napraviti da radi za vas. Potrebno je izbušiti dvije duboke bušotine jednu do druge i spojiti ih horizontalnim nanosima. Zatim se u jedan bunar pumpa voda, a iz drugog se izvlači vruća para koja će se koristiti za grijanje grada ili dobivanje druge vrste energije. Ozbiljan problem za takva poduzeća mogu biti kaustični plinovi i tekućine, koji nisu neuobičajeni u seizmički aktivnim područjima. Godine 1988. Amerikanci su morali dovršiti bušenje bušotine na polici Meksičkog zaljeva kod obale Alabame, dosegnuvši dubinu od 7399 m. Razlog za to bila je podzemna temperatura, koja je dosegla 232 ° C, vrlo visokog tlaka i emisije kiselih plinova. U onim područjima gdje postoje naslage tople podzemne vode, one se mogu ekstrahirati izravno iz bušotina iz prilično dubokih horizonata. Takvi su projekti prikladni za regije Kavkaza, Pamira, Daleki istok. No, visoka cijena radova ograničava dubinu proizvodnje na četiri kilometra.

Na ruskom tragu

Demonstracija bušotine Kola 1984. ostavila je dubok dojam na svjetsku zajednicu. Mnoge su zemlje počele pripremati projekte za znanstveno bušenje na kontinentima. Takav program odobren je u Njemačkoj kasnih 1980-ih. Ultraduboka bušotina KTB Hauptborung bušena je od 1990. do 1994. godine, prema planu je trebala doseći dubinu od 12 km, no zbog nepredvidivo visokih temperatura uspjelo se doseći samo oznaku od 9,1 km. Zahvaljujući otvorenosti podataka o bušenju i znanstveni rad, dobrom tehnologijom i dokumentacijom, KTV ultra-duboka bušotina ostaje jedna od najpoznatijih u svijetu.

Lokacija za bušenje ove bušotine odabrana je na jugoistoku Bavarske, na ostacima drevnog planinskog lanca, čija se starost procjenjuje na 300 milijuna godina. Geolozi su vjerovali da negdje ovdje postoji zona spajanja dviju ploča, koje su nekada bile obale oceana. Prema znanstvenicima, s vremenom je gornji dio planina izbrisan, otkrivajući ostatke drevne oceanske kore. Još dublje, desetak kilometara od površine, geofizičari su otkrili veliko tijelo s abnormalno visokom električnom vodljivošću. Također se nadalo da će se njegova priroda razjasniti uz pomoć bunara. No glavni zadatak bio je doći do dubine od 10 km kako bi se steklo iskustvo u ultradubokom bušenju. Proučavajući materijale Kola SG-3, njemački bušači odlučili su prvo proći kroz probnu bušotinu duboku 4 km kako bi dobili točniju sliku o radnim uvjetima u crijevima, testirali opremu i uzeli jezgru . Na kraju pilot rada, velik dio opreme za bušenje i znanstvenu opremu morao se preurediti, nešto novo stvoreno.

Glavna - ultra duboka - bušotina KTV Hauptborung postavljena je samo dvjesto metara od prve. Za rad su izgradili toranj od 83 metra i stvorili najmoćniju bušilicu u to vrijeme s kapacitetom dizanja od 800 tona. Mnoge operacije bušenja su automatizirane, prvenstveno mehanizam za spuštanje i izvlačenje niza cijevi. Samonavođeni vertikalni sustav bušenja omogućio je izradu gotovo strmog okna. Teoretski, s takvom opremom bilo je moguće bušiti do dubine od 12 kilometara. Ali stvarnost se, kao i uvijek, pokazala kompliciranijom, a planovi znanstvenika nisu se ostvarili.

Problemi na bušotini KTV počeli su nakon dubine od 7 km, ponavljajući veći dio sudbine Kola Superdeep. Prvo se smatra da je zbog visoke temperature došlo do kvara na vertikalnom sustavu bušenja i da je okno otišlo ustranu. Na kraju radova dno bušotine odstupilo je od vertikale za 300 m. Tada su počele kompliciranije nesreće - lom bušaće kolone. Kao i na Kolskoj, trebalo je izbušiti nova okna. Sužavanje bunara izazvalo je određene poteškoće - na vrhu je promjer bio 71 cm, na dnu - 16,5 cm.

Ne može se reći da su znanstveni rezultati KTV Hauptborunga zaokupili maštu znanstvenika. U dubini su uglavnom taloženi amfiboliti i gnajsovi, drevne metamorfne stijene. Zona konvergencije oceana i ostaci oceanske kore nisu pronađeni nigdje. Možda su na drugom mjestu, postoji i mali kristalni masiv, podignut do visine od 10 km. Ležište grafita otkriveno je kilometar od površine.

Godine 1996. bušotina KTV, koja je njemački proračun koštala 338 milijuna dolara, prešla je pod pokroviteljstvo Istraživačkog centra za geologiju u Potsdamu te je pretvorena u laboratorij za promatranje dubokih podzemnih resursa i turističku atrakciju.

Zašto mjesec nije od lijevanog željeza?

"Zato što ne bi bilo dovoljno lijevanog željeza za Mjesec" - vjerojatno bi ovako mogli odgovoriti protivnici hipoteze da se Mjesec odvojio od Zemlje. Ova hipoteza, međutim, nije nastala od nule, a znanstvenici razmatraju nekoliko regija na Zemlji, odakle bi mogao biti izbačen komad planeta veličine Mjeseca. Dobro je Kola ponudila svoju verziju. U 1970-ima sovjetske su stanice isporučile nekoliko stotina grama Mjesečevog tla na Zemlju. Tvar je podijeljena među vodećim znanstvenim centrima u zemlji kako bi se provele neovisne analize. Maleni uzorak također je otišao Kolskom znanstveni centar. Zanimljivost su došli pogledati znanstvenici iz cijele regije, a među njima i zaposlenici bušotine koja je kasnije postala najdublja na svijetu. Je li to šala? Dodirni nezemaljsku prašinu, pogledaj je kroz mikroskop. Kasnije su stručnjaci istraživali Mjesečevo tlo i objavili monografiju na tu temu. Do tada je bunar u Zapolyarnyju dosegao pristojnu dubinu, a kamenje podignuto iz bušotine detaljno je opisano. I što? Pokazalo se da su uzorci Mjesečevog tla, koje su bušači nekoć gledali sa strahopoštovanjem, jedan prema jedan dijabaz iz njihove bušotine, s dubine od 3 km. Odmah se pojavila hipoteza da se Mjesec odvojio samo od poluotoka Kola prije otprilike 1,5 milijardi godina - toliko je doba dijabaza. Iako se nehotice postavilo pitanje - kolika je tada bila veličina ovog poluotoka? ..

Bušiti ili ne bušiti?

Rekord bušotine Kola još uvijek je neprevaziđen, iako je sigurno moguće ići 14 ili čak 15 km duboko u Zemlju. Međutim, malo je vjerojatno da će takav jedan napor pružiti fundamentalno nova znanja o zemljinoj kori, dok je ultraduboko bušenje vrlo skup posao. Vremena kada se koristio za testiranje raznih hipoteza davno su prošla. Bušotine dublje od 6-7 km u čisto znanstvene svrhe gotovo su se prestale bušiti. Na primjer, u Rusiji su ostala samo dva objekta ove vrste - Ural SG-4 i bušotina En-Yakhinskaya u Zapadnom Sibiru. Njima upravlja državno poduzeće NPC Nedra, smješteno u Jaroslavlju. U svijetu je izbušeno toliko ultradubokih i dubokih bušotina da znanstvenici nemaju vremena analizirati informacije. NA posljednjih godina geolozi nastoje proučavati i generalizirati činjenice dobivene iz velikih dubina. Nakon što su naučili bušiti do velikih dubina, ljudi sada žele bolje ovladati horizontom koji im je dostupan, koncentrirati svoje napore na praktične zadatke koji će biti korisni upravo sada. Tako u Rusiji, nakon što su završili znanstveni program bušenja, nakon što su izbušili svih 12 planiranih ultradubokih bušotina, sada rade na sustavu za cijelu državu, u kojem geofizički podaci dobiveni "prijenosom" podzemlja seizmičkim valovima povezat će se s informacijama dobivenim ultradubokim bušenjem. Bez bušotina, dijelovi zemljine kore koje su izgradili geofizičari samo su modeli. Kako bi se određene stijene pojavile na ovim dijagramima, potrebni su podaci bušenja. Tada će geofizičari, čiji je rad puno jeftiniji od bušenja i pokrivaju veliko područje, moći puno točnije predvidjeti naslage minerala.

U Sjedinjenim Državama nastavljaju s programom dubokog bušenja oceanskog dna i provode nekoliko zanimljivih projekata u zonama vulkanske i tektonske aktivnosti u zemljinoj kori. Dakle, na Havajskim otocima, istraživači su se nadali da će proučiti podzemni život vulkana i približiti se jeziku plašta - perjanici, za koji se vjeruje da je doveo do nastanka ovih otoka. Bušotinu u podnožju vulkana Mauna Kea planirali su izbušiti do dubine od 4,5 km, no zbog enormnih temperatura uspjelo se savladati samo 3 km. Drugi projekt je duboki opservatorij na rasjedu San Andreas. Bušenje bušotine kroz ovaj najveći rasjed na sjevernoameričkom kontinentu počelo je u lipnju 2004. i obuhvatilo je 2 od 3 planirana kilometra. U dubokom laboratoriju namjeravaju proučavati podrijetlo potresa, što će možda omogućiti bolje razumijevanje prirode ovih prirodnih katastrofa i njihovu prognozu.

Dok trenutačni programi ultradubokog bušenja više nisu tako ambiciozni kao što su bili, jasno je da je pred njima svijetla budućnost. Nije daleko dan kada će doći red na velike dubine - tamo će tražiti i otkrivati ​​nova nalazišta minerala. Proizvodnja nafte i plina u Sjedinjenim Državama iz dubine od 6-7 km već postaje uobičajena. U budućnosti će i Rusija morati crpiti ugljikovodike s takvih razina. Kao što je superduboka bušotina u Tjumenu pokazala, postoje slojevi koji obećavaju naslage plina 7 kilometara od površine. sedimentne stijene.

Nije uzalud ultraduboko bušenje uspoređivano s osvajanjem svemira. Ovakvi programi, na globalnoj razini, upijajući sve ono najbolje što čovječanstvo trenutno ima, daju poticaj razvoju brojnih industrija, tehnologije, te u konačnici otvaraju put novom iskoraku u znanosti.

Đavolske spletke

Jednom je Kola Superdeep bio u središtu globalnog skandala. Jednog lijepog jutra 1989. godine, direktor bunara, David Guberman, primio je telefonski poziv od glavnog urednika regionalnih novina, sekretara regionalnog odbora i mnoštva drugih razliciti ljudi. Svi su htjeli znati o vragu kojeg su bušači navodno podigli iz utrobe, o čemu su izvještavale neke novine i radio postaje diljem svijeta. Redatelj je ostao zatečen, a - bilo je od čega! “Znanstvenici otkrili pakao”, “Sotona je pobjegao iz pakla” – glasili su naslovi. Kako je objavljeno u tisku, geolozi koji su radili jako daleko u Sibiru, a možda i na Aljasci ili čak na poluotoku Kola (novinari nisu imali konsenzus o ovom pitanju), bušili su na dubini od 14,4 km, kada je iznenada bušilica počela snažno visjeti s s jedne na drugu stranu. To znači da ispod postoji velika rupa, mislili su znanstvenici, očito je središte planeta prazno. Senzori spušteni u dubinu pokazivali su temperaturu od 2000°C, a superosjetljivi mikrofoni oglašavali su ... vriske milijuna patljivih duša. Zbog toga je bušenje zaustavljeno zbog straha od oslobađanja paklenih sila na površinu. Naravno, sovjetski znanstvenici opovrgli su ovu novinarsku "patku", ali odjeci toga duga povijest dugo su lutali od novina do novina pretvorivši se u svojevrsni folklor. Nekoliko godina kasnije, kada su priče o paklu već bile zaboravljene, zaposlenici superdubine Kola posjetili su Australiju s predavanjima. Na prijem ih je pozvala guvernerka Viktorije, koketna dama, koja je pozdravila rusku delegaciju pitanjem: "Što ste, dovraga, podigli odatle?"

Najdublji bunari na svijetu

1. Aralsor SG-1, Kaspijska nizina, 1962-1971, dubina - 6,8 km. Potraga za naftom i plinom.
2. Biikzhalskaya SG-2, Kaspijska nizina, 1962-1971, dubina - 6,2 km. Potraga za naftom i plinom.
3. Kola SG-3, 1970-1994, dubina - 12 262 m. Projektirana dubina - 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbajdžan, 1977.-1990., dubina - 8324 m. Projektirana dubina - 11 km.
5. Kolvinskaya, regija Arkhangelsk, 1961., dubina - 7.057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistan, 1984., dubina -
3 km. Projektirana dubina - 7 km. Potraga za zlatom.
7. Timan-Pechora SG-5, sjeveroistok Rusije, 1984.-1993., dubina - 6904 m, projektirana dubina - 7 km.
8. Tyumenskaya SG-6, Zapadni Sibir, 1987.-1996., dubina - 7.502 m. Projektirana dubina - 8 km. Potraga za naftom i plinom.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988., dubina - 5881 m.
10. Bušotina Vorotilovskaya, regija Volga, 1989.-1992., dubina - 5374 m. Potraga za dijamantima, proučavanje astroblema Puchezh-Katunkka.
11. Krivorozhskaya SG-8, Ukrajina, 1984.-1993., dubina - 5382 m. Projektirana dubina - 12 km. Potraga za željeznim kvarcitima.

Ural SG-4, Srednji Ural. Osnovan 1985. godine. Projektirana dubina - 15 000 m. Trenutna dubina - 6100 m. Potraga za bakrenim rudama, proučavanje strukture Urala. En-Yakhtinskaya SG-7, Zapadni Sibir. Projektirana dubina - 7500 m. Trenutna dubina - 6900 m. Istraživanje nafte i plina.

Bušotine za naftu i plin

početkom 70-ih
Sveučilište, SAD, dubina - 8686 m.
Jedinica Baden, SAD, dubina - 9.159 m.
Bertha Rogers, SAD, dubina - 9.583 m.

80-ih
Zisterdorf, Austrija, dubina 8.553 m.
Siljan Ring, Švedska, dubina - 6,8 km.
Bighorn, SAD, Wyoming, dubina - 7.583 m.
KTV Hauptbohrung, Njemačka, 1990-1994, dubina -
9.100 m. Projektirana dubina - 10 km. Znanstveno bušenje.

Na rubu života

Na granici života Ekstremofilne bakterije pronađene u stijenama iskopanim iz dubine od nekoliko kilometara DOSSIER Jedno od najnevjerojatnijih otkrića do kojih su znanstvenici došli bušenjem jest prisutnost života duboko pod zemljom. I premda taj život predstavljaju samo bakterije, njegove granice sežu do nevjerojatnih dubina. Bakterije su sveprisutne. Ovladali su podzemnim svijetom, čini se, potpuno neprikladnim za postojanje. Veliki pritisci, visoke temperature, nedostatak kisika i živi prostor- ništa nije moglo postati prepreka širenju života. Prema nekim procjenama, masa mikroorganizama koji žive pod zemljom može premašiti masu svih živih bića koja obitavaju na površini našeg planeta.

Još početkom 20. stoljeća američki znanstvenik Edson Bastin otkrio je bakterije u vodi iz naftonosnog horizonta s dubine od nekoliko stotina metara. Mikroorganizmi koji su tamo živjeli nisu trebali kisik i sunčevu svjetlost, oni su jeli organski spojevi ulje. Bastin je sugerirao da su te bakterije živjele izolirane od površine 300 milijuna godina - otkako je formirano naftno polje. Ali njegova hrabra hipoteza ostala je neprihvaćena, jednostavno nisu vjerovali u nju. Tada se vjerovalo da je život samo tanki film na površini planeta.

Zanimanje za duboke oblike života može biti vrlo praktično. Osamdesetih godina prošlog stoljeća Ministarstvo energetike SAD-a tražilo je sigurne metode zbrinjavanja radioaktivnog otpada. U te svrhe trebalo je koristiti mine u neprobojnim stijenama, gdje žive bakterije koje se hrane radionuklidima. Godine 1987. u Južnoj Karolini počelo je duboko bušenje nekoliko bušotina. S dubine od pola kilometra znanstvenici su uzeli uzorke, pridržavajući se svih mjera opreza kako ne bi donijeli bakterije i zrak s površine Zemlje. Uzorke je proučavalo nekoliko neovisnih laboratorija, njihovi su rezultati bili pozitivni: takozvane anaerobne bakterije živjele su u dubokim slojevima, kojima nije potreban pristup kisiku.

Bakterije su pronađene i u stijenama rudnika zlata u Južnoj Africi na dubini od 2,8 km, gdje je temperatura bila 60°C. Također žive duboko ispod dna oceana na temperaturama iznad 100 °. Kao što je pokazala super duboka bušotina Kola, postoje uvjeti za život mikroorganizama čak i na dubini većoj od 12 km, budući da se pokazalo da su stijene prilično porozne, zasićene vodenim otopinama, a gdje ima vode, život je moguć .

Mikrobiolozi su također pronašli kolonije bakterija u ultra dubokoj bušotini koja je otvorila krater Siljan Ring u Švedskoj. Zanimljivo je da su mikroorganizmi živjeli u drevnim granitima. Iako je riječ o vrlo gustim stijenama pod velikim pritiskom, podzemna voda je cirkulirala kroz sustav mikropora i pukotina. Stijena na dubini od 5,5-6,7 km postala je prava senzacija. Bio je zasićen pastom od ulja s kristalima magnetita. Jedno od mogućih objašnjenja ovog fenomena dao je američki geolog Thomas Gold, autor knjige The Deep Hot Biosphere. Gold je sugerirao da magnetit-uljna pasta nije ništa drugo nego otpadni proizvod bakterija koje se hrane metanom koji dolazi iz plašta.

Kao što studije pokazuju, bakterije su zadovoljne doista spartanskim uvjetima. Granice njihove izdržljivosti ostaju misterij, no čini se da temperatura unutrašnjosti ipak postavlja donju granicu staništa bakterija. Mogu se razmnožavati na 110°C i podnose, iako kratko vrijeme, temperature od 140°C. Ako uzmemo u obzir da se na kontinentima temperatura povećava za 20-25 ° sa svakim kilometrom, tada se životne zajednice mogu naći do dubine od 4 km. Ispod oceanskog dna temperatura ne raste tako brzo, a donja granica života može ležati na dubini od 7 km.

To znači da život ima ogromnu marginu sigurnosti. Posljedično, biosfera Zemlje ne može biti potpuno uništena čak ni u slučaju najozbiljnijih kataklizmi, a vjerojatno na planetima bez atmosfere i hidrosfere mikroorganizmi mogu postojati u dubinama.

Godine 1970., baš na Lenjinov 100. rođendan, sovjetski su znanstvenici pokrenuli jedan od najambicioznijih projekata našeg vremena. Na poluotoku Kola, deset kilometara od sela Zapolyarny, započelo je bušenje bunara, koji se kao rezultat pokazao najdubljim na svijetu i ušao u Guinnessovu knjigu rekorda.

Grandiozni znanstveni projekt traje već više od dvadeset godina. Donio je puno zanimljiva otkrića, ušao je u povijest znanosti, a na kraju je obrastao toliko legendama, glasinama i tračevima da bi bio dovoljan za više od jednog horor filma.

ulaz u pakao

Tijekom svog vrhunca, bušilica na poluotoku Kola bila je kiklopska građevina visoka 20 katova. Ovdje je radilo do tri tisuće ljudi po smjeni. Tim su vodili vodeći geolozi zemlje. Bušilica je izgrađena u tundri deset kilometara od sela Zapolyarny, au polarnoj noći blistala je svjetlima poput svemirskog broda.

Kad se sav taj sjaj odjednom zatvorio i svjetla ugasila, odmah su se proširile glasine. Po svim mjerama, bušenje je bilo izuzetno uspješno. Nitko u svijetu još nije uspio dosegnuti takvu dubinu - sovjetski geolozi spustili su bušilicu više od 12 kilometara.

Iznenadni kraj uspješnog projekta izgledao je smiješno kao i činjenica da su Amerikanci zatvorili program letova na Mjesec. Vanzemaljci su okrivljeni za propast lunarnog projekta. U problemima Kola Superdeep - vragovi i demoni.

© vk.com

Popularna legenda kaže da je svrdlo iz velikih dubina više puta vađeno rastopljeno. Nijedan fizički uzroci to nije bilo - temperatura pod zemljom nije prelazila 200 stupnjeva Celzijusa, a bušilica je bila dizajnirana za tisuću stupnjeva. Zatim su audio senzori navodno počeli hvatati nekakve jauke, krike i uzdahe. Dispečeri koji su pratili očitanja instrumenata žalili su se na osjećaje paničnog straha i tjeskobe.

Prema legendi, pokazalo se da su geolozi bušili do pakla. Jauci grešnika, ekstremno visoke temperature, atmosfera užasa na mjestu bušenja - sve je to objasnilo zašto su svi radovi na Kola Superdeepu iznenada prekinuti.

Mnogi su bili skeptični prema ovim glasinama. Međutim, 1995. godine, nakon prekida radova, na bušilici je došlo do snažne eksplozije. Nitko nije shvaćao što bi tamo moglo eksplodirati, čak ni voditelj cijelog projekta, ugledni geolog David Guberman.

Danas se izleti vode do napuštene bušilice i turistima pričaju fascinantnu priču o tome kako su znanstvenici izbušili rupu u podzemlje mrtvih. Dok stenju duhovi lutaju instalacijom, a navečer demoni ispužu na površinu i nastoje se ušuljati u ponor zjapećeg ekstremnog tragača.

© wikimedia.org

podzemni mjesec

Zapravo, cijelu priču s “bunarom do vraga” izmislili su finski novinari do 1. travnja. Njihov komični članak prepisale su američke novine, a patka je odletjela u mase. Dugogodišnje bušenje Kolske superduboke odvijalo se bez ikakve mistike. Ali ono što se tamo dogodilo u stvarnosti bilo je zanimljivije od bilo koje legende.

Za početak, ultraduboko bušenje po definiciji je bilo osuđeno na brojne nesreće. Pod jarmom golemog pritiska (do 1000 atmosfera) i visokih temperatura, bušilice nisu mogle izdržati, bušotina je bila začepljena, cijevi koje su ojačavale otvor su polomljene. Nebrojeno puta se uski bunar savijao tako da je trebalo bušiti nove grane.

Najgora nesreća dogodila se nedugo nakon glavnog trijumfa geologa. Godine 1982. uspjeli su prevladati oznaku od 12 kilometara. Ti su rezultati svečano objavljeni u Moskvi na Međunarodnom geološkom kongresu. Geolozi iz cijelog svijeta dovedeni su na poluotok Kola, pokazana im je bušilica i uzorci stijena iskopani na fantastičnoj dubini kakvu čovječanstvo nikada prije nije doseglo.

© youtube.com

Nakon slavlja nastavljeno je bušenje. Međutim, prekid rada pokazao se kobnim. Godine 1984. dogodila se najstrašnija nesreća na bušilici. Čak pet kilometara cijevi otkinulo se i zabilo bunar. Bilo je nemoguće nastaviti s bušenjem. Rezultati petogodišnjeg rada izgubljeni su preko noći.

Morao sam nastaviti s bušenjem od oznake 7 kilometara. Tek 1990. godine geolozi su ponovno uspjeli prijeći preko 12 kilometara. 12.262 metra - ovo je konačna dubina bušotine Kola.

No, paralelno sa strašnim nesrećama, uslijedila su i nevjerojatna otkrića. Duboko bušenje je analog vremenskog stroja. Na poluotoku Kola, najstarije stijene, čija starost prelazi 3 milijarde godina, izlaze na površinu. Penjući se sve dublje i dublje, znanstvenici su stekli jasnu predodžbu o tome što se dogodilo na našem planetu tijekom njegove mladosti.

Prije svega, pokazalo se da tradicionalna shema geološkog presjeka, koju su sastavili znanstvenici, ne odgovara stvarnosti. “Do 4 kilometra sve je išlo po teoriji, a onda je počeo sudnji dan”, rekao je kasnije Huberman.

Prema izračunima, bušenjem sloja granita, trebalo je doći do još tvrđih, bazaltnih stijena. Ali bazalta nije bilo. Nakon granita došlo je rastresito slojevito kamenje, koje se neprestano mrvilo i otežavalo kretanje prema unutrašnjosti.

© youtube.com

Ali među stijenama starim 2,8 milijardi godina pronađeni su fosilizirani mikroorganizmi. To je omogućilo razjašnjenje vremena nastanka života na Zemlji. Ogromne naslage metana pronađene su na još većim dubinama. Time je razjašnjeno pitanje podrijetla ugljikovodika – nafte i plina.

A na dubini većoj od 9 kilometara znanstvenici su otkrili zlatonosni sloj olivina, koji je tako slikovito opisao Aleksej Tolstoj u Hiperboloidu inženjera Garina.

Ali najfantastičnije otkriće dogodilo se kasnih 1970-ih, kada je sovjetska lunarna postaja donijela uzorke Mjesečevog tla. Geolozi su ostali zaprepašteni kada su vidjeli da se njegov sastav potpuno podudara sa sastavom stijena koje su iskopali na dubini od 3 kilometra. Kako je to bilo moguće?

Činjenica je da jedna od hipoteza o podrijetlu Mjeseca sugerira da se prije nekoliko milijardi godina Zemlja sudarila s nekom vrstom nebesko tijelo. Kao rezultat sudara, komad se odlomio od našeg planeta i pretvorio u satelit. Moguće je da je ovaj komad otpao na području današnjeg poluotoka Kola.

© vk.com

Konačni

Pa zašto su zatvorili Kola Superdeep?

Najprije su izvršeni glavni zadaci znanstvene ekspedicije. Stvorena je jedinstvena oprema za bušenje na velikim dubinama, testirana u ekstremnim uvjetima i osjetno poboljšana. Prikupljeni uzorci stijena detaljno su proučeni i opisani. Bunar Kola pomogao je boljem razumijevanju strukture zemljine kore i povijesti našeg planeta.

Drugo, samo vrijeme nije bilo pogodno za tako ambiciozne projekte. Godine 1992. financiranje znanstvene ekspedicije je zatvoreno. Zaposlenici su dali otkaz i otišli kući. Ali čak i danas, grandiozna zgrada bušilice i tajanstveni bunar zadivljuju svojim razmjerima.

Ponekad se čini da Kola Superdeep još nije iscrpio svu zalihu svojih čuda. U to je bio siguran i šef poznatog projekta. "Imamo najdublju rupu na svijetu - ovako je treba iskoristiti!" uzviknuo je David Huberman.

Čovječanstvo voli eksperimentirati s planetom. Konkretno, bušenje bunara u njemu. To se radi ne samo za rudarenje, već i u znanstvene svrhe. U svijetu postoji mnogo bunara različitih promjera i dubina. Ali najdublji od njih je Kola Superdeep Well SG-3.

Treba pojasniti da se radi o dubini, a ne o duljini bunara. Odnosno, apsolutna okomita udaljenost od površine Zemlje do dna bušotine. Većina bušotina se buši pod kutom prema Zemljina površina. Ali Kola je gotovo okomita.

Gdje je

Najdublja bušotina izbušena je na poluotoku Kola. Nalazi se 10 kilometara od grada Zapolyarny u sjevernom dijelu regije Murmansk.

Geografske koordinate 69.396511, 30.609849

Kola dobro u brojkama

Promjer bunara na površini je 92 cm, a na dnu oko 21 cm.

Ali najvažnija vrijednost koja nas zanima je, naravno, dubina. Dakle, ovdje je 12262 metara.

Je li to puno ili malo?

Da bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo napraviti usporedbe.

Podsjetimo da je dubina Marijanske brazde, odnosno njenog najdubljeg mjesta - ponora Challenger - 11023 metra. To je više od 11 kilometara. Dakle, bušotina Kola ga nadmašuje za više od 1,2 kilometra.

Čak ga je i Guinnessova knjiga rekorda 1997. godine zabilježila kao najdublji ljudski prodor u zemljinu koru. Rekord se drži do danas.

Do 2008. Kola Superdeep je bio i najduži na svijetu. No nadmašila ga je naftna bušotina u Kataru za 28 metara. Dužina mu je 12290 metara, ali je izbušen pod oštrim kutom.

Sada rekord u dužini (12.700 metara) drži bušotina polja Chayvinskoye na Sahalinu.

U svakom slučaju, u usporedbi s veličinom planeta, ove brojke su zanemarive.

Uzmimo jednostavan primjer. Zamislite da je Zemlja lopta promjera 1,3 metra (visina prosječnog učenika trećeg razreda). Najviše visoka točka planeti (legendarni Everest) u ovom slučaju će se uzdići iznad površine lopte za manje od 1 milimetra. Dubina Marijanske brazde bit će nešto veća od 1 milimetra. Ali dubina Kola super-duboke depresije bit će samo 1,2 milimetra. Dakle, u svjetskim razmjerima to je vrlo skroman rezultat.

Kada i zašto je bušena Kola Superdeep?

Početak projekta (1970.) bio je vremenski usklađen sa 100. obljetnicom rođenja V. I. Lenjina.

Ako mislite da je ovo obična naftna ili plinska bušotina, varate se. Kola Superdeep je samo za znanstveno istraživanje. Geolozi su htjeli bolje razumjeti površinu (ili granicu) Mohorovića. Leži na dubini od 5 do 70 km. Prema teoriji, trebalo bi doći do značajnog i naglog povećanja gustoće zemljine kore.

No, bušotina Kola bacila je sumnju na neke geološke teorije. Dakle, na dubini od 12.000 metara zabilježena je temperatura veća od 220 ° C, a ne 100 ° C, kako se ranije pretpostavljalo.

U dubokim uzorcima stijena, starim oko 2,8 milijardi godina, pronađeni su znakovi organska tvar. Ovo potvrđuje da je život na Zemlji nastao ranije nego što se mislilo.

Zašto nisu bušili dublje?

Dana 24. svibnja 1970. godine geolozi su se odlučili za mjesto bušenja i radovi su započeli.
Sve do oznake od 7000 metara bušilica se ravnomjerno kretala kroz homogeni granit.

Godine 1979. bušači su prevladali dubinu od 9853 metra i oborili svjetski rekord, koji je pripadao bušotini u američkoj državi Oklahoma.

Oboren svjetski rekord

Godine 1981. bušilica je prešla granicu od 11.000 metara, a 1983. već 12.000 metara.

a ovdje je 11000 metara

Nakon toga su počele poteškoće, kako je išlo slojevito kamenje. Kao rezultat toga, počele su se stvarati kaverne i bušotina se počela raspadati. Na takvoj dubini, osim rasipanja tla, bušaće trake počele su se odvajati pod vlastitom težinom. Sukladno tome, blokirali su okno rudnika, te je bilo potrebno promijeniti putanju bušenja.

Za bušenje su korištene bušilice od teške legure. No unatoč tome, jedna kruna bila je dovoljna za samo 4 sata rada. Za to vrijeme uspjeli su izbušiti do 10 metara. Osim toga, spuštanje i podizanje bušaćeg niza trajalo je do 18 sati.

Bušenje je nastavljeno do 1991. No, nakon nekoliko prekida bušaćih kolona, ​​radovi su stali. Dakle, nije bilo moguće prevladati dubinu od 12262 metra.

Prije je cijeli set izgledao ovako

Sada je Kola Superdeep zatvorena iz naftalina i praktički uništena.

Mitovi o bunaru Kola

Bunar je iznjedrio mnoge legende. "Od bunara do pakla" - tako su ga često nazivali. Tvrdilo se da su u njegovim dubinama snimljeni neobjašnjivi zvukovi, vrlo slični jaucima i kricima ljudi.

Priča se da su geolozi došli do dubine od 14,5 km, ali je nakon toga bušilica pala u misterioznu prazninu, a temperatura u njoj prešla je 1100 oC.

Ali to su samo mitovi.

Neki sanjari su čak tvrdili da je nepoznato čudovište izašlo iz bunara. Na to je voditelj istraživačke skupine David Mironovich Huberman odgovorio da je sve to "sranje".

Međutim, vrijedi podsjetiti da je 1985. godine u bunaru došlo do eksplozije. Huberman potvrđuje tu činjenicu, ali je nitko ne može objasniti. Zanimljivo, nekoliko dana kasnije radovi su nastavljeni uobičajeno. Sličnije neobjašnjive pojave nije ponovio.

Na dubini od 410-660 kilometara ispod površine Zemlje, ocean arhejskog razdoblja. Takva otkrića ne bi bila moguća bez metoda ultradubokog bušenja razvijenih i korištenih u Sovjetskom Savezu. Jedan od artefakata tog vremena je superduboka bušotina Kola (SG-3), koja je i 24 godine nakon prestanka bušenja ostala najdublja na svijetu. Zašto je bušen i do kojih otkrića je pomogao, govori Lenta.ru.

Pioniri ultradubokog bušenja bili su Amerikanci. Istina, u prostranstvima oceana: u pilot-projekt uključili su brod Glomar Challenger, dizajniran upravo za tu svrhu. U međuvremenu se u Sovjetskom Savezu aktivno razvijala odgovarajuća teorijska baza.

U svibnju 1970., na sjeveru Murmanske regije, 10 kilometara od grada Zapolyarny, počelo je bušenje na superdubokoj bušotini Kola. Kao što se i očekivalo, to je tempirano da se poklopi sa stogodišnjicom rođenja Lenjina. Za razliku od drugih ultradubokih bušotina, SG-3 je bušena isključivo u znanstvene svrhe te je čak organizirana posebna istraživačka ekspedicija.

Mjesto bušenja bilo je jedinstveno: upravo na Baltičkom štitu u regiji poluotoka Kola drevne stijene izlaze na površinu. Mnogi od njih stari su tri milijarde godina (sam planet star je 4,5 milijardi godina). Osim toga, ovdje je korito rascjepa Pechenga-Imandra-Varzug čašasta struktura utisnuta u drevne stijene, čije se podrijetlo objašnjava dubokim rasjedom.

Znanstvenicima je trebalo četiri godine da izbuše bušotinu do dubine od 7263 metra. Do sada nije učinjeno ništa neobično: korištena je ista instalacija kao i kod vađenja nafte i plina. Zatim je bušotina cijelu godinu mirovala: instalacija je preinačena za turbinsko bušenje. Nakon nadogradnje bilo je moguće bušiti oko 60 metara mjesečno.

Dubina od sedam kilometara donijela je iznenađenja: izmjenjivanje tvrdih i ne baš gustih stijena. Nesreće su sve učestalije, au bušotini su se pojavile brojne kaverne. Bušenje se nastavilo do 1983. godine, kada je dubina SG-3 dosegla 12 kilometara. Nakon toga znanstvenici su okupili veliku konferenciju i govorili o svojim uspjesima.

No, neopreznim rukovanjem bušilicom u rudniku je ostala dionica od pet kilometara. Nekoliko mjeseci pokušavali su ga dobiti, ali nisu uspjeli. Odlučeno je da se ponovno počne bušiti s dubine od sedam kilometara. Zbog složenosti zahvata nije bušeno samo glavno okno, već i četiri dodatna. Bilo je potrebno šest godina da se obnove izgubljeni metri: 1990. godine bušotina je dosegla dubinu od 12.262 metra, postavši najdublja na svijetu.

Dvije godine kasnije bušenje je obustavljeno, naknadno je bušotina stavljena u konzervans, ali je zapravo napuštena.

Ipak, mnoga su otkrića napravljena u superdubokoj bušotini Kola. Inženjeri su stvorili cijeli sustav ultra-dubokog bušenja. Poteškoća nije bila samo u dubini, već iu visokim temperaturama (do 200 stupnjeva Celzijusa) zbog intenziteta rada bušilica.

Znanstvenici ne samo da su se preselili duboko u Zemlju, već su također podigli uzorke stijena i jezgre za analizu. Usput, upravo su oni proučavali lunarno tlo i otkrili da po sastavu gotovo u potpunosti odgovara stijenama izvađenim iz bušotine Kola s dubine od oko tri kilometra.

Na dubini većoj od devet kilometara pronašli su naslage minerala, među kojima i zlata: u sloju olivina ima ga čak 78 grama po toni. A to i nije tako malo - iskopavanje zlata smatra se mogućim s 34 grama po toni. Ugodno iznenađenje za znanstvenike, kao i za obližnje postrojenje, bilo je otkriće novog rudnog horizonta bakreno-nikalnih ruda.

Između ostalog, istraživači su saznali da graniti ne prelaze u super-jaki bazaltni sloj: u stvari, iza njega su se nalazili arhejski gnajsi, koji se tradicionalno klasificiraju kao razlomljene stijene. Time je napravljena svojevrsna revolucija u geološkoj i geofizičkoj znanosti i potpuno izmijenjena tradicionalna shvaćanja o utrobi Zemlje.

Još jedno ugodno iznenađenje je otkriće na dubini od 9-12 kilometara visoko poroznih raspucanih stijena zasićenih visoko mineraliziranim vodama. Prema pretpostavci znanstvenika, upravo su oni zaslužni za nastanak ruda, no prije se vjerovalo da se to događa samo na znatno manjim dubinama.

Između ostalog, pokazalo se da je temperatura utrobe nešto viša od očekivane: na dubini od šest kilometara dobiven je temperaturni gradijent od 20 Celzijevih stupnjeva po kilometru umjesto 16 očekivanih. Utvrđeno je radiogeno podrijetlo toplinskog toka, što se također nije slagalo s prethodnim hipotezama.

U dubokim slojevima starim više od 2,8 milijardi godina znanstvenici su pronašli 14 vrsta okamenjenih mikroorganizama. To je omogućilo pomicanje vremena nastanka života na planeti za jednu i pol milijardu godina. Istraživači su također otkrili da na dubinama nema sedimentnih stijena, a ima metana, čime je zauvijek pokopana teorija o biološkom podrijetlu ugljikovodika.