20-ти век е белязан от триумфа на човека във въздуха и покоряването на най-дълбоките депресии на Световния океан. Само мечтата да проникне в сърцето на нашата планета и да познае досега скрития живот на нейните недра остава непостижима. „Пътуване до центъра на Земята“обещава да бъде изключително трудно и вълнуващо, изпълнено с много изненади и невероятни открития. Първите стъпки по този път вече са направени - в света са пробити няколко десетки супер дълбоки кладенци. Информацията, получена с помощта на свръхдълбоко пробиване, се оказа толкова поразителна, че разруши утвърдените идеи на геолозите за устройството на нашата планета и предостави най-богатите материали за изследователите в различни области на знанието.
Докоснете мантията
Трудолюбивите китайци през 13 век копаят кладенци с дълбочина 1200 метра. Европейците счупиха китайския рекорд през 1930 г., като се научиха да пробиват земята със сондажни платформи за 3 километра. В края на 50-те години кладенците се простират до 7 километра. Започва ерата на свръх дълбокото сондиране.
Подобно на повечето глобални проекти, идеята за пробиване на горната обвивка на Земята възниква през 60-те години на миналия век, в разгара на космическите полети и вярата в безграничните възможности на науката и технологиите. Американците замислили не по-малко от това да преминат през цялата земна кора с кладенец и да вземат проби от скалите на горната мантия. Концепциите на мантията тогава (както, между другото, и сега) се основават само на косвени данни - скоростта на разпространение на сеизмичните вълни в дълбините, чиято промяна се интерпретира като граница на слоеве от скали от различна възраст и състав. Учените вярвали, че земната кора е като сандвич: млади скали отгоре, древни отдолу. Само свръх дълбокото пробиване обаче може да даде точна картина на структурата и състава на външната обвивка и горната мантия на Земята.
Мокхол проект
През 1958 г. в Съединените щати се появява програмата за дълбоко сондиране Mohol. Това е един от най-смелите и загадъчни проекти в следвоенна Америка. Подобно на много други програми, Mohol е проектиран да изпревари СССР в научно съперничество, поставяйки световен рекорд в свръх дълбокото сондиране. Името на проекта идва от думите "Mohorovicić" - това е фамилията на хърватския учен, който разграничи връзката между земната кора и мантията - границата на Moho, и "дупка", което на английски означава "кладенец". Създателите на програмата решиха да пробият в океана, където според геофизиците земната кора е много по-тънка, отколкото на континентите. Беше необходимо да спуснете тръбите на няколко километра във водата, да преминете 5 километра от океанското дъно и да стигнете до горната мантия.
Промоционално видео:
През април 1961 г. край остров Гваделупа в Карибско море, където водният стълб достига 3,5 км, геолозите пробиха пет кладенци, като най-дълбоката от тях влезе в дъното на 183 метра. Според предварителните изчисления на това място, под седиментните скали, се е очаквало да срещне горния слой на земната кора - гранит. Но ядрото, издигнато изпод утайките, съдържаше чисти базалти - един вид антипод от гранити. Резултатът от сондажа обезсърчи и в същото време вдъхнови учените, те започнаха да подготвят нова фаза на сондажа. Но когато цената на проекта надхвърли 100 милиона долара, Конгресът на САЩ спря финансирането. Мохол не отговори на нито един от поставените въпроси, но показа основното - възможно е свръх дълбоко сондиране в океана.
Погребението се отлага
Свръх дълбокото сондиране ни позволи да погледнем в дълбините и да разберем как се държат скалите при високо налягане и температури. Идеята, че скалите с дълбочина стават по-плътни и порьозността им намалява, се оказва неправилна, както и гледната точка за сухите подпочви. Това беше открито за първи път по време на сондажа на супер дълбоката Кола, други кладенци в древни кристални пластове потвърдиха факта, че на дълбочина от много километри скалите се разбиват от пукнатини и проникват от многобройни пори, а водните разтвори свободно се движат под налягане от няколкостотин атмосфери. Това откритие е едно от най-важните постижения на свръх дълбокото сондиране. Това ни принуди отново да се обърнем към проблема с изхвърлянето на радиоактивни отпадъци, които трябваше да бъдат поставени в дълбоки кладенци, които изглеждаха напълно безопасни. Като се вземе предвид информацията за състоянието на недрата, получена по време на свръх дълбокото сондиране, проектите за създаване на такива хранилища сега изглеждат много рисковани.
В търсене на охладения ад
Оттогава светът се разболя от свръх дълбоки сондажи. В Съединените щати се подготвя нова програма за изследване на океанското дъно (проект за дълбоководно сондиране). Glomar Challenger, построен специално за този проект, прекара няколко години във водите на различни океани и морета, пробивайки почти 800 кладенци в дъното им, достигайки максимална дълбочина от 760 м. Към средата на 80-те години резултатите от сондажите в морето потвърдиха теорията за тектониката на плочите. Геологията като наука се преражда. Междувременно Русия тръгна по своя път. Интересът към проблема, предизвикан от успеха на Съединените щати, доведе до програмата „Изследване на вътрешността на Земята и свръх дълбоки сондажи“, но не в океана, а на континента. Въпреки вековната си история, континенталното сондиране беше съвсем нов бизнес. В крайна сметка говорихме за недостижими преди това дълбочини - повече от 7 километра. През 1962 г. Никита Хрушчов одобри тази програма,въпреки че се ръководеше от политически, а не от научни мотиви. Той не искаше да изостава от САЩ.
Новосъздадената лаборатория в Института по сондажни технологии беше оглавявана от известния петрол, доктор на техническите науки Николай Тимофеев. Той е инструктиран да обоснове възможността за свръх дълбоко сондиране в кристални скали - гранити и гнайси. Изследването отне 4 години и през 1966 г. експертите направиха присъда - можете да пробиете, и не е задължително с оборудването на утре, оборудването, което вече съществува, е достатъчно. Основният проблем е топлината в дълбочина. Според изчисленията, докато прониква в скалите, изграждащи земната кора, температурата трябва да се повишава на всеки 33 метра с 1 градус. Това означава, че на дълбочина 10 км трябва да се очаква около 300 ° С, а на 15 км - почти 500 ° С. Пробивните инструменти и устройства няма да издържат на такова нагряване. Трябваше да се търси място, където червата не са толкова горещи …
Открито е такова място - древен кристален щит на полуостров Кола. Докладът, изготвен в Института по физика на Земята, гласеше: за милиарди години от съществуването си, Колският щит се охлади, температурата на дълбочина 15 км не надвишава 150 ° C. Геофизиците подготвиха приблизителна част от полуостров Кола. Според тях първите 7 километра са гранитни пластове от горната част на земната кора, след което започва базалтовият слой. Тогава идеята за двуслойна структура на земната кора беше общоприета. Но както се оказа по-късно, както физиците, така и геофизиците грешат. Мястото за сондажите е избрано в северния край на полуостров Кола близо до езерото Vilgiskoddeoayvinjärvi. На финландски това означава „Под планината на вълка“, въпреки че на това място няма планини или вълци. Пробиването на кладенеца, чиято проектна дълбочина е била 15 километра, започва през май 1970 г.
Разочароващи шведи
В края на 80-те години в Швеция е пробит кладенец на дълбочина 6,8 км в търсене на природен газ от небиологичен произход. Геолозите решиха да проверят хипотезата, че нефтът и газът се образуват не от мъртви растения, както смятат повечето учени, а чрез мантийни течности - горещи смеси от газове и течности. Течностите, наситени с въглеводороди, се просмукват от мантията в земната кора и се натрупват в големи количества. В онези години идеята за произхода на въглеводородите не от органичната материя на седиментните пластове, а чрез дълбоките течности беше новост, мнозина искаха да я изпробват. От тази идея следва, че въглеводородните запаси могат да съдържат не само седиментни, но и вулканични и метаморфни скали. Ето защо Швеция, разположена най-вече върху древен кристален щит, тръгна да експериментира.
За сондаж е избран кратер Силян пръстен с диаметър 52 км. Според геофизичните данни на дълбочина 500-600 метра е имало калцинирани гранити - възможно уплътнение за подлежащия резервоар с въглеводороди. Измерванията на ускорението на гравитацията, чрез промяната, при която е възможно да се прецени състава и плътността на подлежащите скали, показват наличието на силно порести скали на дълбочина 5 км - възможен резервоар на нефт и газ. Резултатите от сондажите разочароваха учени и инвеститори, които инвестираха 60 милиона долара в тази работа. Пресечените пластове не съдържат търговски запаси от въглеводороди, а само проявите на нефт и газ с очевидно биологичен произход от древни битуми. Във всеки случай никой не е успял да докаже обратното.
Инструмент за подземния свят
Пробиването на кладенец Кола SG-3 не изисква създаването на принципно нови устройства и гигантски машини. Започнахме да работим с това, което вече имахме: агрегатът Uralmash 4E с товароподемност 200 тона и тръби от леки сплави. Това, което наистина беше необходимо по това време, бяха нестандартни технологични решения. Всъщност никой не е пробивал твърди кристални скали до такава голяма дълбочина и какво ще се случи там, те са си представяли само в общи линии. Опитните сондажисти обаче осъзнаха, че колкото и подробен да е проектът, истинският кладенец ще бъде много по-сложен. Пет години по-късно, когато дълбочината на кладенеца SG-3 надхвърли 7 километра, беше инсталирана нова сондажна платформа Uralmash 15 000 - една от най-модерните по това време. Мощен, надежден, с автоматичен спусков механизъм, той може да издържи на низ от тръби с дължина до 15 км. Мястото на сондажите се е превърнало в изцяло обшивка с височина 68 м, предизвикателна от силните ветрове, бушуващи в Арктика. Наблизо са израснали мини завод, научни лаборатории и основно хранилище.
При пробиване на малки дълбочини на повърхността е монтиран мотор, който завърта тръбната колона със свредло в края. Свредлото е железен цилиндър с диамантени или твърдосплавни зъби - малко. Тази корона захапва скалите и изрязва от тях тънка колона - сърцевина. За охлаждане на инструмента и извличане на малки отломки от кладенеца в него се изпомпва сондажна кал - течна глина, която циркулира през цялото време по ствола на кладенеца, като кръв в съдовете. След известно време тръбите се повдигат на повърхността, освобождават се от сърцевината, короната се сменя и колоната отново се спуска в дъното. Ето как работи конвенционалното пробиване.
И ако дължината на цевта е 10-12 километра с диаметър 215 милиметра? Нанизът от тръби става най-тънката нишка, която се спуска в кладенеца. Как да го управлявате? Как да видя какво става в лицето? Следователно на кладенец Кола, в дъното на сондажната колона, бяха инсталирани миниатюрни турбини, те бяха стартирани чрез пробиване на течност, изпомпвана през тръби под налягане. Турбините завъртяха карбидно бито и сърцевината. Цялата технология беше добре разработена, операторът на контролния панел видя въртенето на бита, знаеше скоростта му и можеше да контролира процеса.
На всеки 8-10 метра трябваше да се вдига многокилометров тръбен низ. Слизането и изкачването отне общо 18 часа.
Диамантени мечти за Поволжието
Когато в района на Нижни Новгород бяха открити малки диаманти, това много озадачи геолозите. Разбира се, най-лесно беше да се предположи, че скъпоценните камъни са донесени от ледник или речни води от някъде на север. Но какво, ако местните недра крият кимберлитова тръба - резервоар с диаманти? Те решиха да проверят тази хипотеза в края на 80-те години, когато научната програма за сондажи в Русия набираше скорост. Мястото за сондиране е избрано на север от Нижни Новгород, в центъра на гигантска пръстенна структура, която се откроява добре в релефа. Някои го смятаха за метеоритен кратер, други - за взривна тръба или вулканичен отвор. Сондажът е спрян, когато кладенецът Воротиловская достигне дълбочина 5374 м, от които повече от километър са паднали върху кристални сутеренни скали. Кимберлитите не бяха намерени там, но за да бъдем честни, трябва да се кажече спорът за произхода на тази структура също не е сложен край. Фактите, получени от дълбините, бяха еднакво подходящи и за поддръжниците на двете хипотези, в крайна сметка всеки остана неубеден. И кладенецът беше превърнат в дълбока геолаборатория, която все още работи.
Хитрост на числото "7"
7 километра - марката за фаталната смърт на Кола. Зад нея започнаха несигурност, много инциденти и непрекъсната борба със скали. Цевта не може да се държи изправена. Когато за първи път изминахме 12 км, кладенецът се отклони от вертикалата с 21 °. Въпреки че сондажите вече се бяха научили да работят с невероятна кривина на сондажа, беше невъзможно да се отиде по-далеч. Кладенецът трябваше да бъде пробит от границата от 7 км. За да получите вертикална дупка в твърди скали, се нуждаете от много твърдо дъно на сондажната струна, така че да влиза в недрата като масло. Но възниква и друг проблем - кладенецът постепенно се разширява, свредлото виси в него, като в чаша, стените на сондажа започват да се рушат и могат да притиснат инструмента. Решението на този проблем се оказа оригинално - беше приложена махалната технология. Свредлото беше изкуствено разклатено в кладенеца и потискаше силните вибрации. Поради това багажникът беше вертикален.
Най-честата авария на която и да е платформа е прекъсване на тръбопровода. Обикновено те се опитват отново да заловят тръбите, но ако това се случи на голяма дълбочина, проблемът става невъзстановим. Безполезно е да се търси инструмент в 10-километрова сондаж, хвърлиха такава дупка и започнаха нова, малко по-висока. Счупване и загуба на тръби при SG-3 се случи много пъти. В резултат на това в долната си част кладенецът прилича на кореновата система на гигантско растение. Разклоняването на кладенеца разстрои сондажите, но се оказа щастие за геолозите, които неочаквано получиха триизмерна картина на впечатляващ участък от древни архейски скали, образували се преди повече от 2,5 милиарда години.
През юни 1990 г. SG-3 достига дълбочина 12 262 м. Кладенецът започва да се подготвя за сондаж до 14 км, а след това отново се случва авария - на кота 8 550 м, тръбната колона се откъсва. Продължаването на работата изискваше дълга подготовка, обновяване на оборудването и нови разходи. През 1994 г. сондирането на Kola Superdeep е спряно. След 3 години тя попада в Книгата на рекордите на Гинес и все още остава ненадмината. Сега кладенецът е лаборатория за изследване на дълбоки черва.
Тайни недра
SG-3 е тайно съоръжение от самото начало. Виновни са граничната зона, стратегическите находища в областта и научният приоритет. Първият чужденец, посетил мястото на сондажа, беше един от ръководителите на Академията на науките на Чехословакия. По-късно, през 1975 г., в „Правда“е публикувана статия за Кола Супердийп, подписана от министъра на геологията Александър Сидоренко. Все още нямаше научни публикации за Кола добре, но част от информацията изтече в чужбина. Според слуховете светът започна да научава повече - най-дълбокият кладенец се пробива в СССР.
Завеса на тайна вероятно би надвиснала над кладенеца до "перестройката", ако Световният геоложки конгрес не се беше случил през 1984 г. в Москва. Те внимателно се подготвиха за такова голямо събитие в научния свят; дори беше построена нова сграда за Министерството на геологията - много участници очакваха. Но чуждестранните колеги се интересуваха преди всичко от супер дълбочината на Кола! Американците изобщо не вярваха, че го имаме. Дълбочината на кладенеца по това време е достигнала 12 066 метра. Вече нямаше смисъл да се крие обектът. Изложба с постижения на руската геология очакваше участниците в конгреса в Москва, един от щандовете беше посветен на кладенеца SG-3. Експерти по цял свят се втренчиха в конвенционалната бормашина с износени карбидни зъби. И с това пробиват най-дълбокия кладенец в света? Невероятен!Голяма делегация от геолози и журналисти отидоха в селището Заполярни. На посетителите беше показана платформата в действие, а 33-метровите участъци от тръби бяха премахнати и разединени. Наоколо имаше купчини от абсолютно същите пробивни глави като тази на щанда в Москва.
От Академията на науките делегацията беше приета от известен геолог, академик Владимир Белоусов. По време на пресконференция му беше зададен въпрос от публиката:
- Какво показа най-важното Kola добре?
- Господа! Най-важното е, че показа, че не знаем нищо за континенталната кора - честно отговори ученият.
Дълбока изненада
Разбира се, те знаеха нещо за земната кора на континентите. Фактът, че континентите са съставени от много древни скали, на възраст от 1,5 до 3 милиарда години, не беше опроверган дори от кладенеца Кола. Геоложката секция, съставена на базата на ядрото SG-3, обаче се оказа точно обратното на това, което учените са си представяли по-рано. Първите 7 километра бяха съставени от вулканични и седиментни скали: туфи, базалти, бреки, пясъчници, доломити. По-дълбоко лежеше т. Нар. Участък Конрад, след което скоростта на сеизмичните вълни в скалите рязко се увеличи, което беше интерпретирано като граница между гранити и базалти. Този участък беше преминат отдавна, но базалтите на долния слой на земната кора никога не се появиха никъде. Напротив, започнаха гранити и гнайси.
Разрезът на Кола добре опроверга двуслойния модел на земната кора и показа, че сеизмичните участъци в недрата не са границите на слоеве от скали с различен състав. По-скоро те показват промяна в свойствата на камъка с дълбочина. При високо налягане и температура свойствата на скалите очевидно могат да се променят драстично, така че гранитите по своите физически характеристики стават подобни на базалтите и обратно. Но „базалтът“, издигнат на повърхността от 12-километрова дълбочина, веднага се превърна в гранит, макар че по пътя си преживя тежък пристъп на „кесонова болест“- сърцевината се разпадна и се разпадна на плоски плаки. Колкото по-далеч стигаше кладенецът, толкова по-малко качествени проби попадат в ръцете на учените.
Дълбочината съдържаше много изненади. По-рано беше естествено да се мисли, че с увеличаване на разстоянието от земната повърхност, с увеличаване на налягането, скалите стават по-монолитни, с малък брой пукнатини и пори. SG-3 убеди учените в противното. Започвайки от 9 километра, пластовете се оказаха много порести и буквално натъпкани с пукнатини, през които циркулират водни разтвори. По-късно този факт беше потвърден от други свръх дълбоки кладенци на континентите. Оказа се много по-горещо на дълбочина от очакваното: с цели 80 °! На 7 км марката температурата на дъното е 120 ° С, на 12 км достига 230 ° С. В пробите от кладенец Кола учените са открили златната минерализация. Включения на благороден метал са открити в древни скали на дълбочина 9,5-10,5 км. Концентрацията на златото обаче беше твърде ниска, за да се декларира находище - средно 37,7 mg на тон скала,но достатъчно, за да се очаква и на други подобни места.
Топлината на родната планета
Високите температури, срещани под земята от сондажи, накараха учените да използват този почти неизчерпаем източник на енергия. Например, в млади планини (като Кавказ, Алпи, Памир) на дълбочина от 4 километра, температурата на почвата ще достигне 200 ° C. Тази естествена батерия може да бъде направена да работи за вас. Необходимо е да се пробият две дълбоки кладенци една до друга и да се свържат с хоризонтални дрейфове. След това изпомпвайте вода в единия кладенец и извличайте гореща пара от другата, която ще се използва за отопление на града или получаване на друг вид енергия. Корозивните газове и течности, които са често срещани в сеизмично активните региони, могат да създадат сериозен проблем за такива предприятия. През 1988 г. американците трябваше да завършат сондаж на кладенец на шелфа на Мексиканския залив край бреговете на Алабама, достигайки дълбочина 7 399 м. Причината за това беше температурата на почвата,достигайки 232 ° С, много високо налягане и емисии на киселинни газове. В райони, където има находища на гореща подпочвена вода, можете да ги извлечете директно от кладенци от доста дълбоки хоризонти. Такива проекти са подходящи за регионите на Кавказ, Памир и Далечния изток. Високата цена на работата обаче ограничава дълбочината на добив до четири километра.
По руската пътека
Демонстрацията на кладенеца Кола през 1984 г. направи дълбоко впечатление на световната общност. Много страни са започнали да подготвят научни сондажни проекти на континентите. Такава програма беше одобрена и в Германия в края на 80-те години. Свръхдълбокият кладенец KTB Hauptborung е пробит от 1990 до 1994 г., според плана е трябвало да достигне дълбочина 12 км, но поради непредсказуеми високи температури е било възможно да се стигне само до границата от 9,1 км. Поради откритостта на данните за сондажите и научната работа, добрите технологии и документация, свръх дълбокият кладенец KTV остава един от най-известните в света.
Мястото за сондиране на този кладенец е избрано в югоизточната част на Бавария, върху останките от древна планинска верига, чиято възраст се оценява на 300 милиона години. Геолозите вярвали, че някъде тук има зона на свързване на две плочи, които някога са били бреговете на океана. Според учените с течение на времето горната част на планините се е изтъркала, излагайки останките от древната океанска кора. Още по-дълбоко, на десет километра от повърхността, геофизиците откриха голямо тяло с необичайно висока електрическа проводимост. Те също се надяваха да изяснят същността му с помощта на кладенец. Но основната задача беше да се достигне дълбочина от 10 км, за да се натрупа опит в свръх дълбокото сондиране. След като проучиха материалите на Kola SG-3, немските сондажи решиха първо да пробият пробен кладенец с дълбочина 4 км, за да получат по-точна представа за условията на работа в подпочвата, да изпробват техниката и да вземат сърцевина. В края на пилотната работа трябваше да се промени голяма част от сондажното и научното оборудване и да се пресъздаде нещо.
Основният - супер дълбок - кладенец KTV Hauptborung беше положен само на двеста метра от първия. За работата е издигната 83-метрова кула и е построена най-мощната по това време сондажна платформа с товароподемност 800 тона. Много сондажни операции са автоматизирани, предимно механизмът за спускане и възстановяване на тръбната колона. Самоуправляващата се вертикална пробивна система даде възможност да се направи почти вертикален отвор. Теоретично с такова оборудване беше възможно да се пробие на дълбочина 12 километра. Но реалността, както винаги, се оказа по-сложна и плановете на учените не се сбъднаха.
Проблемите в кладенеца KTV започнаха след дълбочина от 7 км, повтаряйки голяма част от съдбата на Kola Superdeep. Първоначално се смята, че поради високата температура вертикалната система за пробиване се е повредила и дупката е минала косо. В края на работата лицето се отклонява от вертикалата с 300 м. След това започват по-сложни аварии - прекъсване на сондажната колона. Точно както на Кола, трябваше да се пробиват нови шахти. Определени затруднения породи стесняването на кладенеца - отгоре диаметърът му беше 71 см, отдолу - 16,5 см. Безкрайни аварии и висока температура на дъното –270 ° С принудиха сондажите да спрат да работят недалеч от заветната цел.
Не може да се каже, че научните резултати на KTV Hauptborung поразиха въображението на учените. В дълбочината са се срещали предимно амфиболити и гнайси - древни метаморфни скали. Зоната на сближаване на океана и останките от океанската кора не са открити никъде. Може би са на друго място, тук е малък кристален масив, обърнат на височина 10 км. На километър от повърхността е открито находище на графит.
През 1996 г. кладенецът KTV, който струва на германския бюджет 338 милиона долара, попада под патронажа на Научния център по геология в Потсдам, той е превърнат в лаборатория за наблюдение на дълбоки недра и туристическа дестинация.
Защо луната не е направена от чугун?
„Защото нямаше да има достатъчно чугун за Луната“- вероятно ето как противниците на хипотезата, според която Луната се откъсва от Земята, биха могли да отговорят на своите поддръжници. Тази хипотеза обаче не възниква от нулата и учените обмислят няколко региона на Земята, откъдето би могло да бъде избито парче от планета с размерите на Луната. Кола добре предложи своя версия. През 70-те години съветските станции доставят на Земята няколкостотин грама лунна почва. Веществото беше споделено от водещите научни центрове в страната с цел провеждане на независими анализи. Научният център Kola също получи малка проба. Учени от целия регион дойдоха да разгледат любопитството, включително служители на кладенеца, който по-късно стана най-дълбокият в света. Шега ли е? Докоснете неземния прах, погледнете го през микроскоп. По-късно експертите изследват лунната почва и публикуват монография по този въпрос. По това време кладенецът в Заполярное е достигнал прилична дълбочина, скалите, издигнати от сондажа, са описани подробно. И какво? Лунните почвени проби, на които сондажите някога се взираха със страхопочитание, се оказаха диабази едно към едно от техния кладенец, от дълбочина 3 км. Веднага възникна хипотеза, че Луната не се е отделила по друг начин, освен от полуостров Кола преди около 1,5 милиарда години - това е възрастта на диабазите. Въпреки че неволно възникна въпросът - какъв размер беше този полуостров тогава?.. Веднага възникна хипотеза, че Луната не се е откъснала по друг начин, освен от полуостров Кола преди около 1,5 милиарда години - това е възрастта на диабазите. Въпреки че неволно възникна въпросът - какъв размер беше този полуостров тогава?.. Веднага възникна хипотеза, че Луната не се е отделила по друг начин, освен от полуостров Кола преди около 1,5 милиарда години - това е възрастта на диабазите. Въпреки че неволно възникна въпросът - какъв размер беше този полуостров тогава?..
Да пробивам или да не пробивам?
Записът на кладенец Кола все още е ненадминат, въпреки че със сигурност е възможно да се отиде на 14 и дори 15 км дълбоко в Земята. Подобно едно усилие обаче е малко вероятно да даде принципно нови знания за земната кора, докато свръх дълбокото сондиране е много скъпо. Времената, когато с негова помощ бяха проверени различни хипотези, отдавна отминаха. Кладенци, по-дълбоки от 6-7 км, почти са престанали да се пробиват за чисто научни цели. Например в Русия има само два обекта от този вид - Урал SG-4 и кладенецът En-Yakhinskaya в Западен Сибир. Те се управляват от държавното предприятие „Научно-производствен център„ Недра “, намиращо се в Ярославъл. В света са пробити толкова много дълбоки и дълбоки кладенци, че учените нямат време да анализират информацията. През последните години геолозите се стремят да изучават и обобщават фактите, получени от големи дълбочини. След като се научихте да пробивате на големи дълбочини,хората сега искат да овладеят по-добре хоризонта, който им е на разположение, да концентрират усилията си върху практически задачи, които ще бъдат полезни сега. Така че в Русия, след завършване на програмата за научно сондиране, след пробиване на всички 12 планирани свръх дълбоки кладенци, сега работят по система за цялата държава, в която геофизичните данни, получени чрез „сканиране“на почвата със сеизмични вълни, ще бъдат свързани с информация, получена чрез свръх дълбоко сондиране. Без сондажи, участъците от земната кора, построени от геофизиците, са просто модели. За да се появят специфични скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находища на полезни изкопаеми.да съсредоточи усилията си върху практически задачи, които ще са от полза сега. Така че в Русия, след завършване на научната програма за сондажи, след пробиване на всички 12 планирани свръх дълбоки кладенци, сега се работи по система за цялата държава, в която геофизичните данни, получени чрез „сканиране“на почвата със сеизмични вълни, ще бъдат свързани с информация, получена чрез свръх дълбоко сондиране. Без сондажи, участъците от земната кора на геофизиците са просто модели. За да се появят конкретни скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находища на полезни изкопаеми.да съсредоточи усилията си върху практически задачи, които ще са от полза сега. Така че в Русия, след завършване на научната програма за сондажи, след пробиване на всички 12 планирани свръх дълбоки кладенци, сега се работи по система за цялата държава, в която геофизичните данни, получени чрез „сканиране“на почвата със сеизмични вълни, ще бъдат свързани с информация, получена чрез свръх дълбоко сондиране. Без сондажи, участъците от земната кора на геофизиците са просто модели. За да се появят специфични скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находища на полезни изкопаеми. След пробиването на всички 12 планирани свръх дълбоки кладенци, те сега работят по система за цялата държава, в която геофизичните данни, получени чрез „сканиране“на почвата със сеизмични вълни, ще бъдат свързани с информация, получена чрез свръх дълбоко сондиране. Без сондажи, участъците от земната кора на геофизиците са просто модели. За да се появят специфични скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находища на полезни изкопаеми. След пробиването на всички 12 планирани свръх дълбоки кладенци, те сега работят по система за цялата държава, в която геофизичните данни, получени чрез „сканиране“на почвата със сеизмични вълни, ще бъдат свързани с информация, получена чрез свръх дълбоко сондиране. Без сондажи, участъците от земната кора, построени от геофизиците, са просто модели. За да се появят конкретни скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находищата на полезни изкопаеми.построени от геофизици са просто модели. За да се появят специфични скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находища на полезни изкопаеми.построени от геофизици са просто модели. За да се появят конкретни скали на тези диаграми, са необходими данни за сондажи. Тогава геофизиците, чиято работа е много по-евтина от сондажите и обхваща голяма площ, ще могат много по-точно да прогнозират находищата на полезни изкопаеми.
В САЩ те продължават да участват в програма за дълбоко сондиране на океанското дъно и да провеждат няколко интересни проекта в зони на вулканична и тектонична активност на земната кора. И така, на Хаваите изследователите се надяваха да изучат подземния живот на вулкана и да се доближат до езика на мантията - шлейфа, за който се смята, че е породил тези острови. Планирано е кладенецът в подножието на вулкана Мауна Кеа да бъде пробит на дълбочина 4,5 км, но поради екстремните температури само 3 км са успели да бъдат овладени. Друг проект е дълбоката обсерватория San Andreas Fault. Пробиването на кладенец през този най-голям разлом на северноамериканския континент започва през юни 2004 г. и обхваща 2 от планираните 3 километра. Дълбоката лаборатория възнамерява да изследва произхода на земетресенията, което може би ще позволи да се разбере по-добре естеството на тези природни бедствия и да се направят техните прогнози.
Въпреки факта, че съвременните свръх дълбоки сондажни програми вече не са толкова амбициозни, както преди, те очевидно имат голямо бъдеще. Не е далеч денят, когато ще дойде ред на големи дълбочини - те ще търсят и откриват нови находища на минерали. Вече производството на нефт и газ в Съединените щати от дълбочини 6-7 км става ежедневие. В бъдеще Русия също ще трябва да изпомпва въглеводородни суровини от такива нива. Както е показано от свръх дълбокия кладенец в Тюмен, на 7 километра от повърхността има седиментни пластове, обещаващи за газови находища.
Не без основание свръх дълбокото сондиране се сравнява със завладяването на космоса. Подобни програми в световен мащаб, поглъщащи всичко най-добро, което човечеството има в момента, дават тласък на развитието на много индустрии, технологии и в крайна сметка отварят пътя за нов пробив в науката.
Дяволски машинации
След като Kola Superdeep беше в центъра на глобален скандал. Една хубава сутрин през 1989 г. директорът на кладенеца Дейвид Губерман получи обаждане от главния редактор на регионалния вестник, секретаря на регионалния комитет и множество други хора. Всички искаха да знаят за дявола, за когото сондажите твърдят, че го е вдигнал от дълбините, както съобщават някои вестници и радиостанции по света. Директорът беше смаян, и - от какво! „Учените са открили ада“, „Сатана е избягал от ада“, гласеха заглавията. Както се съобщава в пресата, геолозите, работещи много далеч в Сибир, а може би и в Аляска или дори на полуостров Кола (нямаше консенсус сред журналистите), извършват сондажи на дълбочина 14,4 км, когато изведнъж тренировката започва да виси от страна на страна. И така, отдолу има голяма дупка, смятаха учените, очевидно центърът на планетата е празен. Сензори, спуснати в дълбинитепоказа температура от 2000 ° C и свръхчувствителни микрофони прозвучаха … виковете на милиони страдащи души. В резултат сондажите бяха спрени от страх да не изпуснат адските сили на повърхността. Разбира се, съветските учени опровергаха тази журналистическа „патица“, но ехото на тази стара история дълго време се луташе от вестник във вестник, превръщайки се в своеобразен фолклор. Няколко години по-късно, когато историите за ада вече бяха забравени, служителите на Kola Superdeep посетиха Австралия с лекции. Те бяха поканени на прием при губернатора на Виктория, флиртуваща дама, която поздрави руската делегация с въпрос: „И какво, по дяволите, измъкнахте оттам?“Съветските учени опровергаха тази журналистическа „патица“, но ехото на тази стара история дълго се луташе от вестник във вестник, превръщайки се в своеобразен фолклор. Няколко години по-късно, когато приказките за ада вече бяха забравени, служителите на Kola Superdeep посетиха Австралия с лекции. Те бяха поканени на прием при губернатора на Виктория, флиртуваща дама, която поздрави руската делегация с въпрос: „И какво, по дяволите, измъкнахте оттам?“Съветските учени опровергаха тази журналистическа „патица“, но ехото на тази стара история дълго време се луташе от вестник във вестник, превръщайки се в своеобразен фолклор. Няколко години по-късно, когато историите за ада вече бяха забравени, служителите на Kola Superdeep посетиха Австралия с лекции. Те бяха поканени на прием при губернатора на Виктория, флиртуваща дама, която поздрави руската делегация с въпрос: „И какво, по дяволите, извадихте оттам?- И какво, по дяволите, получихте от там?- И какво, по дяволите, получихте от там?
Най-дълбоките кладенци в света
1. Aralsor SG-1, Каспийска низина, 1962-1971 г., дълбочина - 6,8 км. Търсете нефт и газ.
2. Биикжал СГ-2, Каспийска низина, 1962-1971 г., дълбочина - 6,2 км. Търсете нефт и газ.
3. Кола СГ-3, 1970-1994 г., дълбочина - 12 262 м. Проектна дълбочина - 15 км.
4. Саатлинская, Азербайджан, 1977-1990 г., дълбочина - 8 324 м. Проектна дълбочина - 11 км.
5. Колвинская, Архангелска област, 1961 г., дълбочина - 7 057 m.
6. Muruntau SG-10, Узбекистан, 1984 г., дълбочина -
3 км. Проектната дълбочина е 7 км. Търсете злато.
7. Тиман-Печора SG-5, Североизток на Русия, 1984-1993 г., дълбочина - 6 904 м, проектна дълбочина - 7 км.
8. Тюмен SG-6, Западен Сибир, 1987-1996 г., дълбочина - 7 502 м. Проектна дълбочина - 8 км. Търсете нефт и газ.
9. Ново-Елховская, Татарстан, 1988 г., дълбочина - 5881 м.
10. Воротиловска кладенец, Поволжие, 1989-1992 г., дълбочина - 5374 м. Търсене на диаманти, изследване на астроблемата Пучеж-Катунская.
11. Кривой Рог SG-8, Украйна, 1984-1993 г., дълбочина - 5382 м. Проектна дълбочина - 12 км. Търсене на железни кварцити.
Урал SG-4, Среден Урал. Заложен през 1985г. Проектна дълбочина - 15 000 м. Текуща дълбочина - 6 100 м. Търсене на медни руди, проучване на структурата на Урал. En-Yakhtinskaya SG-7, Западен Сибир. Проектна дълбочина - 7500 м. Текуща дълбочина - 6 900 м. Проучване на нефт и газ.
Кладенци за нефт и газ
началото на 70-те
Университет, САЩ, дълбочина - 8686 m.
Байдън Юнит, САЩ, дълбочина - 9159 m.
Берта-Роджърс, САЩ, дълбочина - 9583 м.
80-те
Цистердорф, Австрия, дълбочина 8,553 m.
Силян пръстен, Швеция, дълбочина - 6,8 км.
Bighorn, САЩ, Уайоминг, дълбочина - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Германия, 1990-1994 г., дълбочина -
9 100 м. Проектна дълбочина - 10 км. Научно сондиране.
На пределите на живота
В границите на живота Екстремофилни бактерии, открити в скали, издигнати от дълбочина няколко километра ДОСИЕ Едно от най-удивителните открития, които учените са направили чрез сондажи, е съществуването на живот дълбоко под земята. И въпреки че този живот е представен само от бактерии, границите му се простират до невероятни дълбочини. Бактериите са повсеместни. Те са овладели подземния свят, привидно напълно неподходящ за съществуване. Огромен натиск, високи температури, липса на кислород и жизнено пространство - нищо не може да се превърне в пречка за разпространението на живота. Според някои оценки масата на микроорганизмите, живеещи под земята, може да надвишава масата на всички живи същества, които обитават повърхността на нашата планета.
В началото на 20-ти век американският учен Едсън Бъстин открива бактерии във вода от нефтоносния хоризонт от дълбочина от няколкостотин метра. Микроорганизмите, които са живели там, не се нуждаят от кислород и слънчева светлина, те се хранят с органични съединения на маслото. Бастин предположи, че тези бактерии са живели изолирано от повърхността в продължение на 300 милиона години - от образуването на петролното поле. Но смелата му хипотеза остана непотърсена, те просто не вярваха в нея. Тогава се смяташе, че животът е само тънък филм на повърхността на планетата.
Интересът към дълбоките форми на живот може да бъде доста практичен. През 80-те години Министерството на енергетиката на САЩ търсеше безопасни методи за обезвреждане на радиоактивни отпадъци. За тези цели е трябвало да се използват мини в непроницаеми скали, където живеят бактерии, хранещи се с радионуклиди. През 1987 г. в Южна Каролина започва дълбоко сондиране на няколко кладенци. От дълбочина половин километър учените взеха проби, спазвайки всички възможни предпазни мерки, за да не донесат бактерии и въздух от повърхността на Земята. Няколко независими лаборатории изучават пробите, резултатите от тях са положителни: така наречените анаеробни бактерии живеят в дълбоки слоеве, които не се нуждаят от кислород.
Бактериите са открити и в скалите на златна мина в Южна Африка на дълбочина 2,8 км, където температурата е била 60 ° С. Те също живеят дълбоко под океаните при температури над 100 °. Както показа Kola Superdeep Borehole, има условия микроорганизмите да живеят дори на дълбочина над 12 км, тъй като скалите се оказаха доста порести, наситени с водни разтвори и там, където има вода, животът е възможен.
Микробиолозите също откриха колонии от бактерии в супер дълбока сондаж, който отвори кратера на Силянския пръстен в Швеция. Любопитно е, че микроорганизмите са живели в древни гранити. Въпреки че това бяха много плътни, под скали с високо налягане подземните води циркулираха през система от микропори и пукнатини. Слоят от скали на дълбочина 5,5-6,7 км се превърна в истинска сензация. Той беше наситен с маслена паста с кристали магнетит. Едно от възможните обяснения на това явление даде американският геолог Томас Голд, автор на книгата „Дълбоката гореща биосфера“. Златото предполага, че магнетитово-маслената паста не е нищо повече от отпадъчен продукт от бактерии, които се хранят с метан, идващ от мантията.
Проучванията показват, че бактериите се задоволяват с наистина спартански условия. Границите на тяхната издръжливост остават загадка, но изглежда, че долната граница на местообитанието на бактериите все още се определя от температурата във вътрешността. Те могат да се размножават при 110 ° C и да издържат на температури от 140 ° C, макар и за кратко. Ако приемем, че температурата на континентите се увеличава с 20-25 ° с всеки километър, тогава живите общности могат да бъдат намерени до дълбочина от 4 км. Под дъното на океана температурата не се повишава толкова бързо и долната граница на живот може да лежи на дълбочина 7 км.
Това означава, че животът има огромна граница на безопасност. Следователно, биосферата на Земята не може да бъде напълно унищожена дори в случай на най-сериозните катаклизми и вероятно на планетите без атмосфера и хидросфера може да съществуват микроорганизми в дълбините.