Наскоро геохимици от Русия, както и Франция и Германия откриха океан от архейския период на дълбочина 410-660 километра под повърхността на Земята. Подобни открития не биха били възможни без свръх дълбоките методи за сондиране, разработени и приложени в Съветския съюз. Един от артефактите от онези времена е свръхдълбоката сонда на Кола (SG-3), която дори 24 години след прекратяването на сондажите остава най-дълбоката в света.
Пионерите на свръх дълбокото сондиране бяха американците. Вярно е, в необятните океани: в пилотния проект те използваха кораба Glomar Challenger, проектиран точно за тази цел. Междувременно Съветският съюз активно развиваше подходяща теоретична основа.
През май 1970 г. в северната част на района на Мурманск, на 10 километра от град Заполярни, започва сондаж на супер дълбокия кладенец Кола. Както се очакваше, това беше съвпаднало със стогодишнината от рождението на Ленин. За разлика от други свръх дълбоки кладенци, SG-3 е пробит изключително за научни цели и дори организира специална експедиция за геоложки проучвания.
Мястото за сондиране е избрано уникално: именно на Балтийския щит в района на полуостров Кола изплуват древни скали. Възрастта на много от тях достига три милиарда години (самата наша планета е на 4,5 милиарда години). В допълнение, тук рифтогенното корито на Pechenga-Imandra-Varzugsky е подобна на купа структура, притисната в древни скали, чийто произход се обяснява с дълбока грешка.
Реконструкция на сондажния апарат
Четири години са били необходими на учените да пробият кладенец на дълбочина 7263 метра. Досега не е направено нищо необичайно: използвана е същата инсталация, както при добива на нефт с газ. След това кладенецът стоеше на празен ход цяла година: платформата беше модифицирана за сондажни турбини. След надстройката беше възможно да се пробиват около 60 метра на месец.
Дълбочината от седем километра представи изненади: редуването на твърди и не много плътни скали. Инцидентите зачестиха и в пещерата се появиха много пещери. Пробиването продължава до 1983 г., когато дълбочината на SG-3 достига 12 километра. След това учените събраха голяма конференция и разказаха за своите успехи.
Промоционално видео:
Поради неточно боравене със свредлото обаче в мината остана участък с дължина пет километра. Няколко месеца се опитваха да го получат, но не успяха. Решено е да се започне сондаж отново от седем километра дълбочина. Поради сложността на операцията е пробита не само основната сондажна дупка, но и четири допълнителни. Шест години отнеха възстановяването на изгубените метри: през 1990 г. кладенецът достигна дълбочина от 12262 метра, ставайки най-дълбоката в света.
Честване на кладенеца в Деня на геолога
Две години по-късно сондажът е спрян, впоследствие кладенецът е измотан и всъщност изоставен.
Въпреки това, много открития бяха направени в супер дълбокия кладенец Кола. Инженерите са създали цяла ултра-дълбока сондажна система. Трудността се криеше не само в дълбочина, но и при високи температури (до 200 градуса по Целзий) поради интензивността на сондажа.
Учените не само се преместиха дълбоко в Земята, но също така издигнаха проби от скали и ядра за анализ. Между другото, именно те са изследвали лунната почва и са установили, че по състав тя почти напълно съответства на скалите, извлечени от кладенеца Кола от дълбочина около три километра.
На дълбочина повече от девет километра те навлизат в находищата на минерали, включително злато: в оливиновия слой, цели 78 грама на тон. И това не е толкова малко - добивът на злато се счита за възможен при 34 грама на тон. Откриването на нов руден хоризонт от медно-никелеви руди беше приятна изненада за учените, както и за близкото растение.
Ами SG-3 през 2000-те
Наред с други неща, изследователите научиха, че гранитите не преминават в свръхсилен базалтов слой: всъщност зад него стоят архейски гнайси, които традиционно се класифицират като счупени скали. Това направи своеобразна революция в геоложката и геофизичната наука и напълно промени традиционните представи за недрата на Земята.
Друга приятна изненада е откриването на силно порести фрактурирани скали, наситени със силно минерализирани води на дълбочина 9-12 километра. Според учените те са отговорни за образуването на руди, но преди това се е смятало, че това се случва само на много по-плитки дълбочини.
Освен всичко друго се оказа, че температурата на подпочвата е малко по-висока от очакваната: на дълбочина от шест километра е получен температурен градиент от 20 градуса по Целзий на километър вместо 16-те очаквани. Установен е радиогенният произход на топлинния поток, който също не е съгласен с предишни хипотези.
Изграждане на SG-3 през 2000-те
Учените са открили 14 вида вкаменени микроорганизми в дълбоките слоеве на възраст повече от 2,8 милиарда години. Това направи възможно изместването на времето на зараждането на живота на планетата преди един и половина милиарда години. Изследователите също установиха, че на дълбочини няма седиментни скали и има метан, завинаги погребал теорията за биологичния произход на въглеводородите.