I en dybde på 410-660 kilometer under jordens overflade er der et hav fra den arkæiske periode. Sådanne opdagelser ville ikke have været mulige uden de ultradybe boremetoder, der er udviklet og brugt i Sovjetunionen. En af artefakterne fra dengang er Kola superdybe brønd (SG-3), som, selv 24 år efter ophøret med boringen, forbliver den dybeste i verden. Hvorfor det blev boret, og hvilke opdagelser det var med til at gøre, siger Lenta.ru.
Amerikanerne var pionererne inden for ultra-dyb boring. Sandt nok, i havets vidder: I pilotprojektet brugte de Glomar Challenger-fartøjet, designet netop til disse formål. I mellemtiden udviklede Sovjetunionen aktivt en passende teoretisk ramme.
I maj 1970, i den nordlige del af Murmansk-regionen, 10 kilometer fra byen Zapolyarny, begyndte boringen af den superdybe Kola-brønd. Som forventet var dette tidsbestemt til at falde sammen med hundredeåret for Lenins fødsel. I modsætning til andre ultradybe brønde blev SG-3 udelukkende boret til videnskabelige formål og organiserede endda en særlig geologisk udforskningsekspedition.
Det valgte borested var unikt: Det er på det baltiske skjold på Kolahalvø-området, at gamle klipper kommer til overfladen. Alderen på mange af dem når tre milliarder år (selve vores planet er 4,5 milliarder år gammel). Derudover er der Pechenga-Imandra-Varzuga rift truget - en koplignende struktur presset ind i gamle klipper, hvis oprindelse forklares af en dyb forkastning.
Det tog forskerne fire år at bore en brønd til en dybde på 7263 meter. Indtil videre er der ikke gjort noget usædvanligt: den samme installation blev brugt som til olie- og gasproduktion. Så stod brønden stille i et helt år: installationen blev modificeret til turbineboring. Efter opgraderingen var det muligt at bore cirka 60 meter om måneden.
Dybden på syv kilometer bragte overraskelser: vekslen mellem hårde og ikke særlig tætte klipper. Ulykker blev hyppigere, og der opstod mange hulrum i brøndboringen. Boring fortsatte indtil 1983, hvor dybden af SG-3 nåede 12 kilometer. Herefter samlede forskerne en stor konference og talte om deres succeser.
Men på grund af skødesløs håndtering af boret blev en fem kilometer lang sektion tilbage i minen. De forsøgte at få hende i flere måneder, men uden held. Det blev besluttet at begynde at bore igen fra syv kilometers dybde. På grund af operationens kompleksitet blev ikke kun hovedstammen boret, men også fire yderligere. Det tog seks år at genoprette de tabte meter: I 1990 nåede brønden en dybde på 12.262 meter og blev den dybeste i verden.
To år senere blev boringen stoppet, brønden blev efterfølgende lagt i mølpose og faktisk forladt.
Ikke desto mindre blev der gjort mange opdagelser ved Kola superdybe brønd. Ingeniører har skabt et helt system med ultra-dyb boring. Vanskeligheden lå ikke kun i dybden, men også i de høje temperaturer (op til 200 grader Celsius) på grund af øvelsernes intensitet.
Forskere bevægede sig ikke kun dybere ind i Jorden, men løftede også stenprøver og kerner til analyse. Forresten var det dem, der studerede månejorden og fandt ud af, at dens sammensætning næsten helt svarer til klipperne udvundet fra Kola-brønden fra en dybde på omkring tre kilometer.
På over ni kilometers dybde stødte de på forekomster af mineraler, herunder guld: I olivinlaget er der hele 78 gram pr. ton. Og det er ikke så lidt - guldminedrift anses for mulig ved 34 gram pr. ton. En behagelig overraskelse for videnskabsmænd såvel som for den nærliggende plante var opdagelsen af en ny malmhorisont af kobber-nikkelmalme.
Forskerne erfarede blandt andet, at granitter ikke omdannes til et superstærkt basaltlag: Bagved var faktisk arkæiske gnejser, som traditionelt er klassificeret som sprækkede klipper. Dette frembragte en slags revolution inden for geologisk og geofysisk videnskab og ændrede fuldstændigt traditionelle ideer om Jordens indre.
En anden behagelig overraskelse er opdagelsen i en dybde på 9-12 kilometer af stærkt porøse sprækkede klipper, mættet med stærkt mineraliseret vand. Ifølge videnskabsmænd er de ansvarlige for dannelsen af malme, men tidligere troede man, at dette kun forekommer på meget lavere dybder.
Det viste sig blandt andet, at temperaturen i undergrunden var lidt højere end forventet: I seks kilometers dybde opnåedes en temperaturgradient på 20 grader celsius per kilometer i stedet for de forventede 16. Den radiogene oprindelse af varmestrømmen blev fastslået, hvilket heller ikke stemte overens med tidligere hypoteser.
I dybe lag, der er mere end 2,8 milliarder år gamle, har forskere fundet 14 arter af fossile mikroorganismer. Dette gjorde det muligt at ændre tidspunktet for fremkomsten af liv på planeten for halvanden milliard år siden. Forskerne fandt også ud af, at i dybet er der ingen sedimentære bjergarter, og der er metan, hvilket for altid begraver teorien om kulbrinternes biologiske oprindelse.
I 1970, lige på Lenins 100 års fødselsdag, begyndte sovjetiske videnskabsmænd et af vor tids mest ambitiøse projekter. På Kola-halvøen, ti kilometer fra landsbyen Zapolyarny, begyndte boringen af en brønd, som som et resultat viste sig at være den dybeste i verden og kom ind i Guinness Book of Records.
Det storslåede videnskabelige projekt har stået på i mere end tyve år. Det bragte en masse interessante opdagelser, gik over i videnskabens historie og erhvervede i sidste ende så mange legender, rygter og sladder, at det ville være nok til mere end én gyserfilm.
USSR. Kola halvøen. 1. oktober 1980. Avancerede brøndborere, der nåede en rekorddybde på 10.500 meter
Indgang til helvede
Under sin storhedstid var borestedet på Kolahalvøen en cyklopisk struktur på højde med en 20-etagers bygning. Her arbejdede op til tre tusinde mennesker pr. skift. Holdet blev ledet af landets førende geologer. Boreriggen blev bygget på tundraen ti kilometer fra landsbyen Zapolyarny, og i polarnatten skinnede den med lys som et rumskib.
Da al denne pragt pludselig lukkede og lyset gik ud, begyndte rygterne straks at spredes. Under alle omstændigheder var boringen ekstraordinært vellykket. Ingen i verden har nogensinde formået at nå sådan en dybde - sovjetiske geologer sænkede boret mere end 12 kilometer.
Den pludselige afslutning på et vellykket projekt virkede lige så absurd som det faktum, at amerikanerne lukkede programmet for flyvninger til Månen. Udlændinge fik skylden for sammenbruddet af måneprojektet. Der er djævle og dæmoner i problemerne i Kola Superdeep.
En populær legende siger, at boret gentagne gange blev trukket ud fra store dybder smeltet. Der var ingen fysiske grunde til dette - temperaturen under jorden oversteg ikke 200 grader Celsius, og boret var designet til tusind grader. Så begyndte lydsensorerne angiveligt at opfange nogle støn, skrig og suk. Dispatchers, der overvågede instrumentaflæsninger, klagede over følelser af panik og angst.
Ifølge legenden viste det sig, at geologer havde boret ad helvede til. Synders støn, ekstremt høje temperaturer, rædselsstemningen ved boreriggen - alt dette forklarede, hvorfor alt arbejde på Kola-superdybet pludselig blev indskrænket.
Mange var skeptiske over for disse rygter. Men i 1995, efter at arbejdet var stoppet, skete der en kraftig eksplosion ved boreriggen. Ingen forstod, hvad der kunne eksplodere der, ikke engang lederen af hele projektet, den fremtrædende geolog David Guberman.
I dag tages der udflugter til den forladte borerig, og turister får fortalt en fascinerende historie om, hvordan videnskabsmænd borede et hul ind i de dødes underjordiske rige. Det er, som om stønnende spøgelser strejfer rundt i installationen, og om aftenen kravler dæmoner op til overfladen og stræber efter at piske den uforsigtige ekstremsportsmand ned i afgrunden.
Underjordisk måne
Faktisk blev hele "vel til helvede"-historien opfundet af finske journalister den 1. april. Deres tegneserieartikel blev genudgivet af amerikanske aviser, og anden fløj til masserne. Den langsigtede boring af Kola superdybe reservoir forløb uden nogen mystik. Men det, der skete der i virkeligheden, var mere interessant end nogen legender.
Til at begynde med var ultradyb boring dømt til adskillige ulykker. Under åget af enormt tryk (op til 1000 atmosfærer) og høje temperaturer kunne øvelserne ikke modstå, brønden blev tilstoppet, og rørene, der blev brugt til at styrke udluftningen, brød. Utallige gange blev den smalle brønd bøjet, så der skulle bores flere og flere grene.
Den værste ulykke fandt sted kort efter geologernes største triumf. I 1982 var de i stand til at overvinde 12 kilometer-mærket. Disse resultater blev højtideligt annonceret i Moskva på den internationale geologiske kongres. Geologer fra hele verden blev bragt til Kolahalvøen, de fik vist en borerig og stenprøver udvundet på fantastiske dybder, som menneskeheden aldrig havde nået før.
Efter fejringen fortsatte boringen. Arbejdspausen viste sig dog at være fatal. I 1984 skete den værste boreulykke. Hele fem kilometer rør løsnede sig og tilstoppede brønden. Det var umuligt at fortsætte boringen. Fem års arbejde gik tabt fra den ene dag til den anden.
Vi måtte genoptage boringen fra 7-kilometer mærket. Først i 1990 lykkedes det igen for geologer at krydse 12 kilometer. 12.262 meter - dette er den sidste dybde af Kola-brønden.
Men sideløbende med de frygtelige ulykker var der også utrolige opdagelser. Dybdeboring er som en tidsmaskine. På Kolahalvøen nærmer de ældste klipper sig overfladen, deres alder overstiger 3 milliarder år. Ved at gå dybere har forskerne fået en klar forståelse af, hvad der skete på vores planet under dens ungdom.
Først og fremmest viste det sig, at det traditionelle diagram af den geologiske sektion udarbejdet af forskere ikke svarer til virkeligheden. "Op til 4 kilometer gik alt efter teorien, og så begyndte verdens undergang," sagde Huberman senere
Ved at bore gennem et lag granit skulle det ifølge beregninger komme til endnu hårdere, basaltiske klipper. Men der var ingen basalt. Efter granitten løsnede sig lagdelte sten, som hele tiden smuldrede og gjorde det svært at bevæge sig dybere.
Men blandt klipper 2,8 milliarder år gamle blev der fundet fossile mikroorganismer. Dette gjorde det muligt at afklare tidspunktet for livets oprindelse på Jorden. På endnu større dybder blev der fundet enorme forekomster af metan. Dette afklarede spørgsmålet om fremkomsten af kulbrinter - olie og gas.
Og i en dybde på over 9 kilometer opdagede videnskabsmænd et guldbærende olivinlag, så levende beskrevet af Alexei Tolstoy i "The Hyperboloid of Engineer Garin."
Men den mest fantastiske opdagelse fandt sted i slutningen af 1970'erne, da den sovjetiske månestation bragte prøver af månejord tilbage. Geologer var forbløffede over at se, at dens sammensætning faldt fuldstændig sammen med sammensætningen af de klipper, de udgravede i en dybde på 3 kilometer. Hvordan var dette muligt?
Faktum er, at en af hypoteserne for Månens oprindelse antyder, at Jorden for flere milliarder år siden kolliderede med et eller andet himmellegeme. Som et resultat af kollisionen brød et stykke af vores planet og blev til en satellit. Måske kom dette stykke af i området af den nuværende Kola-halvø.
Finalen
Så hvorfor lukkede de Kola superdybe rørledning?
For det første blev hovedmålene for den videnskabelige ekspedition gennemført. Unikt udstyr til at bore på store dybder blev skabt, testet under ekstreme forhold og væsentligt forbedret. De indsamlede stenprøver blev undersøgt og beskrevet i detaljer. Kola-brønden hjalp til bedre at forstå strukturen af jordskorpen og vores planets historie.
For det andet var tiden i sig selv ikke befordrende for sådanne ambitiøse projekter. I 1992 blev midlerne til den videnskabelige ekspedition afskåret. Medarbejderne sagde op og gik hjem. Men selv i dag er den storslåede bygning af boreriggen og den mystiske brønd imponerende i deres omfang.
Nogle gange ser det ud til, at Kola Superdeep endnu ikke har opbrugt hele forsyningen af sine vidundere. Det var lederen af det berømte projekt også sikker på. "Vi har det dybeste hul i verden - så vi skal bruge det!" - udbrød David Huberman.
Det indtager den første position på listen over "Ultradeep Wells of the World". Det blev boret for at studere strukturen af dybe jordsten. I modsætning til andre eksisterende brønde på planeten, blev denne boret udelukkende ud fra et videnskabeligt forskningssynspunkt og blev ikke brugt med det formål at udvinde nyttige ressourcer.
Placering af Kola Superdeep Station
Hvor er Kola superdybe brønd placeret? OM beliggende i Murmansk-regionen, nær byen Zapolyarny (ca. 10 kilometer fra den). Placeringen af brønden er virkelig unik. Det blev grundlagt i området af Kola-halvøen. Det er her jorden skubber forskellige gamle klipper op til overfladen hver dag.
I nærheden af brønden er der Pechenga-Imandra-Varzuga rift trug, dannet som et resultat af en fejl.
Kola superdyb brønd: udseendets historie
Til ære for hundredårsdagen for Vladimir Ilyich Lenins fødselsdag begyndte boringen af brønden i første halvdel af 1970.
Den 24. maj 1970, efter at den geologiske ekspedition havde godkendt placeringen af brønden, begyndte arbejdet. Til en dybde på omkring 7 tusinde meter gik alt nemt og problemfrit. Efter at have passeret den syv tusindedel, blev arbejdet vanskeligere, og konstante kollaps begyndte at forekomme.
Som et resultat af konstante brud på løftemekanismer og ødelagte borehoveder, såvel som regelmæssige sammenbrud, var brøndens vægge underlagt cementeringsprocessen. Men på grund af konstante problemer fortsatte arbejdet i flere år og forløb ekstremt langsomt.
Den 6. juni 1979 nåede brønddybden 9.583 meter og slog dermed verdensrekorden for olieproduktion i USA af Bertha Rogers, beliggende i Oklahoma. På dette tidspunkt arbejdede omkring seksten videnskabelige laboratorier kontinuerligt i Kola-brønden, og boringsprocessen blev personligt kontrolleret af Sovjetunionens minister for geologi, Evgeniy Aleksandrovich Kozlovsky.
I 1983, da dybden af Kolas superdybe brønd nåede 12.066 meter, blev arbejdet midlertidigt fastfrosset i forbindelse med forberedelserne til den internationale geologiske kongres i 1984. Efter afslutningen blev arbejdet genoptaget.
Genoptagelsen af arbejdet faldt den 27. september 1984. Men under den første nedstigning blev borestrengen knækket, og brønden kollapsede igen. Arbejdet blev genoptaget fra en dybde på omkring 7 tusinde meter.
I 1990 nåede borebrøndens dybde rekord på 12.262 meter. Efter at endnu en søjle gik i stykker, blev der modtaget en ordre om at stoppe boringen af brønden og afslutte arbejdet.
Nuværende tilstand af Kola-brønden
I begyndelsen af 2008 blev en ultradyb brønd på Kolahalvøen betragtet som forladt, udstyret blev demonteret, og et projekt om at rive eksisterende bygninger og laboratorier var allerede blevet iværksat.
I begyndelsen af 2010 rapporterede direktøren for Kola Geologiske Institut ved Det Russiske Videnskabsakademi, at brønden i øjeblikket var i gang med en konserveringsproces og blev ødelagt af sig selv. Siden da er spørgsmålet om det ikke blevet rejst.
Godt dybde i dag
I øjeblikket betragtes Kola superdybe brønd, hvoraf billeder præsenteres for læseren i artiklen, som et af de største boreprojekter på planeten. Dens officielle dybde er 12.263 meter.
Lyder i Kola-brønden
Da boreriggene krydsede linjen på 12 tusinde meter, begyndte arbejderne at høre mærkelige lyde fra dybet. I begyndelsen tillagde de det ingen betydning. Men da alt boreudstyr frøs, og dødsstilhed hang i brønden, blev der hørt usædvanlige lyde, som arbejderne selv kaldte "syndernes skrig i helvede". Da lydene fra en ultra-dyb brønd blev betragtet som ret usædvanlige, blev det besluttet at optage dem ved hjælp af varmebestandige mikrofoner. Da optagelserne blev lyttet til, var alle forbløffede – de lød som folk, der skreg og skreg.
Få timer efter at have lyttet til optagelserne fandt arbejderne spor af en kraftig eksplosion af hidtil ukendt oprindelse. Arbejdet blev midlertidigt indstillet, indtil omstændighederne var afklaret. De blev dog genoptaget inden for få dage. Da de var kommet ned i brønden igen, forventede alle med tilbageholdt ånde at høre menneskelige skrig, men der var virkelig dødsstille der.
Da efterforskningen af lydenes oprindelse begyndte, begyndte der at blive stillet spørgsmål om, hvem der hørte hvad. De forbløffede og skræmte arbejdere forsøgte at undgå at besvare disse spørgsmål og børstede dem kun af med sætningen: "Jeg hørte noget mærkeligt..." Først efter lang tid og efter at projektet var lukket, blev der fremlagt en version, der lyder af ukendt oprindelse var lyden af bevægelsen af tektoniske plader. Denne version blev til sidst tilbagevist.
Hemmelighederne, der dækker brøndene
I 1989 blev Kolas superdybe brønd, lydene, hvorfra den menneskelige fantasi vækkes, kaldt "vejen til helvede." Legenden opstod i luften fra et amerikansk tv-selskab, som tog en aprilsnar-artikel i en finsk avis om Kola-brønden og virkeligheden. Artiklen sagde, at hver boret kilometer på vej til den 13. medførte fuldstændig ulykke for landet. Som legenden siger, begyndte arbejdere i en dybde på 12 tusinde meter at forestille sig menneskelige råb om hjælp, som blev optaget på ultrafølsomme mikrofoner.
For hver ny kilometer på vej til den 13. opstod der katastrofer i landet, for eksempel på ovenstående sti kollapsede USSR.
Det blev også bemærket, at efter at have boret en brønd til 14,5 tusinde meter, stødte arbejderne på tomme "rum", hvor temperaturen nåede 1100 grader Celsius. Ved at sænke en af de varmebestandige mikrofoner ned i et af disse huller optog de støn, kværnende lyde og skrig. Disse lyde blev kaldt "underverdenens stemme", og selve brønden begyndte at blive kaldt intet mindre end "vejen til helvede."
Men snart afviste forskergruppen selv denne legende. Forskere rapporterede, at brøndens dybde på det tidspunkt kun var 12.263 meter, og den maksimale registrerede temperatur var 220 grader Celsius. Kun én kendsgerning forbliver ubestridt, takket være hvilken Kola superdybe brønd har et så tvivlsomt ry - lyder.
Interview med en af arbejderne i Kolas superdybe brønd
I et af interviewene dedikeret til at gendrive legenden om Kola-brønden sagde David Mironovich Guberman: "Når de spørger mig om sandheden af denne legende og om eksistensen af den dæmon, som vi fandt der, svarer jeg, at dette er fuldstændig nonsens. . Men for at være ærlig, så kan jeg ikke benægte det faktum, at vi står over for noget overnaturligt. Først begyndte lyde af ukendt oprindelse at forstyrre os, så var der en eksplosion. Da vi kiggede ned i brønden, i samme dybde, nogle dage senere, var alt helt normalt...”
Hvilke fordele gav boringen af den superdybe Kola-brønd?
Selvfølgelig er en af de vigtigste fordele ved udseendet af denne brønd betydelige fremskridt inden for boring. Nye metoder og typer boring blev udviklet. Bore- og videnskabeligt udstyr blev også personligt skabt til Kola superdybe brønd, som stadig bruges i dag.
Et andet plus var opdagelsen af en ny placering af værdifulde naturressourcer, herunder guld.
Det videnskabelige hovedmål med projektet om at studere jordens dybe lag er nået. Mange eksisterende teorier (inklusive dem om jordens basaltlag) blev tilbagevist.
Antal ultradybe brønde i verden
I alt er der omkring 25 ultradybe brønde på planeten.
De fleste af dem er placeret på det tidligere USSRs område, men omkring 8 er placeret over hele verden.
Ultradybe brønde placeret på det tidligere USSRs territorium
Der var et stort antal ultradybe brønde på Sovjetunionens territorium, men følgende skal især fremhæves:
- Muruntau godt. Brøndens dybde når kun 3 tusinde meter. Beliggende i Republikken Usbekistan, i den lille landsby Muruntau. Boringen af brønden begyndte i 1984 og er endnu ikke afsluttet.
- Krivoy Rog godt. Dybden når kun 5383 meter ud af 12 tusinde planlagte. Boring begyndte i 1984 og sluttede i 1993. Placeringen af brønden anses for at være Ukraine, i nærheden af byen Krivoy Rog.
- Dnepr-Donetsk godt. Hun er en landskvinde af den forrige og er også placeret i Ukraine, nær Donetsk-republikken. Brøndens dybde er i dag 5691 meter. Boring begyndte i 1983 og fortsætter den dag i dag.
- Ural godt. Den har en dybde på 6100 meter. Beliggende i Sverdlovsk-regionen, nær byen Verkhnyaya Tura. Arbejdet varede i 20 år, fra 1985 til 2005.
- Biikzhal godt. Dens dybde når 6700 meter. Boringen blev boret fra 1962 til 1971. Det ligger på det kaspiske lavland.
- Aralsol godt. Dens dybde er hundrede meter større end Biikzhalskaya og er kun 6800 meter. Året for boring og placeringen af brønden er fuldstændig identiske med Bizhalskaya-brønden.
- Timan-Pechora godt. Dens dybde når 6904 meter. Beliggende i Komi-republikken. For at være mere præcis, i Vuktyl-regionen. Arbejdet varede omkring 10 år, fra 1984 til 1993.
- Tyumen godt. Dybden når 7502 meter ud af 8000 planlagte. Brønden er beliggende nær byen og landsbyen Korotchaevo. Boring fandt sted fra 1987 til 1996.
- Shevchenkovskaya godt. Den blev boret i løbet af et år i 1982 med det formål at udvinde olie i det vestlige Ukraine. Brøndens dybde er 7520 meter. Beliggende i Karpaterne.
- Yen-Yakhinskaya godt. Den har en dybde på omkring 8250 meter. Den eneste brønd, der oversteg boreplanen (oprindeligt planlagt 6000). Det er beliggende i det vestlige Sibirien, nær byen Novy Urengoy. Boringen varede fra 2000 til 2006. I øjeblikket var det den sidste ultradybe brønd i Rusland.
- Saatlinskaya godt. Dens dybde er 8324 meter. Boring blev udført fra 1977 til 1982. Det er beliggende i Aserbajdsjan, 10 kilometer fra byen Saatly, inden for Kursk Bulge.
Verdens ultradybe brønde
I andre lande er der også en række ultradybe brønde, som ikke kan ignoreres:
- Sverige. Silyan-ringen er 6800 meter dyb.
- Kasakhstan. Tasym Syd-Øst med en dybde på 7050 meter.
- USA. Bighorn er 7583 meter dybt.
- Østrig. Zisterdorf dybde 8553 meter.
- USA. Universitetet er 8686 meter dybt.
- Tyskland. KTB-Oberpfalz med en dybde på 9101 meter.
- USA. Beydat-Unit er 9159 meter dyb.
- USA. Bertha Rogers er 9583 meter dyb.
Verdensrekorder for ultradybe brønde i verden
I 2008 blev verdensrekorden for Kola-brønden slået af Mærsk-olieboringen. Dens dybde er 12.290 meter.
Herefter blev der optaget flere verdensrekorder for ultradybe brønde:
- I begyndelsen af januar 2011 blev rekorden slået af olieproduktionsbrønden i Sakhalin-1-projektet, hvis dybde når 12.345 meter.
- I juni 2013 blev rekorden slået af en brønd ved Chayvinskoye-feltet, hvis dybde var 12.700 meter.
Imidlertid er mysterierne og hemmelighederne ved Kolas superdybe brønd ikke blevet afsløret eller forklaret den dag i dag. Med hensyn til de lyde, der er til stede under boringen, opstår nye teorier den dag i dag. Hvem ved, måske er dette virkelig frugten af en vild menneskelig fantasi? Nå, hvor kommer så mange øjenvidner så fra? Måske vil der snart være en person, der vil give en videnskabelig forklaring på, hvad der sker, og måske vil brønden forblive en legende, der vil blive genfortalt i mange flere århundreder...
I 50-70'erne af forrige århundrede ændrede verden sig med en utrolig hastighed. Der er dukket ting op, som er svære at forestille sig nutidens verden uden: Internettet, computere, mobilkommunikation, erobringen af rummet og havets dybder. Mennesket udvidede hurtigt sfærerne af sin tilstedeværelse i universet, men han havde stadig ret grove ideer om strukturen af sit "hjem" - planeten Jorden. Selvom ideen om ultradyb boring ikke var ny: tilbage i 1958 lancerede amerikanerne Mohole-projektet. Dens navn er dannet af to ord:
Moho- en overflade opkaldt efter Andrija Mohorovicic, en kroatisk geofysiker og seismolog, der i 1909 identificerede den nedre grænse af jordskorpen, hvorpå der er en brat stigning i hastigheden af seismiske bølger;
Hul- Nå, hul, åbning. Baseret på antagelser om, at tykkelsen af jordskorpen under havene er meget mindre end på land, blev der boret 5 brønde nær øen Guadelupe med en dybde på omkring 180 meter (med en havdybde på op til 3,5 km). I løbet af fem år borede forskere fem brønde, indsamlede mange prøver fra basaltlaget, men nåede ikke kappen. Som følge heraf blev projektet erklæret for fiasko, og arbejdet blev stoppet.
Kola superdyb brønd Siden slutningen af det 19. århundrede har man troet, at Jorden består af en skorpe, kappe og kerne. Samtidig kunne ingen rigtig sige, hvor det ene lag slutter og det næste begynder. Forskere vidste ikke engang, hvad disse lag faktisk består af. For bare 30 år siden var forskere sikre på, at granitlaget begynder i 50 meters dybde og fortsætter op til tre kilometer, og så er der basalter. Mantlen blev antaget at være i en dybde på 15-18 kilometer.
En ultradyb brønd, som begyndte at blive boret i USSR på Kolahalvøen, viste, at forskerne tog fejl...
Tre milliarder års dyk
Projekter til at rejse dybt ind i jorden dukkede op i begyndelsen af 1960'erne i flere lande. Amerikanerne var de første, der begyndte at bore ultradybe brønde, og de forsøgte at gøre det på steder, hvor jordskorpen ifølge seismiske undersøgelser skulle have været tyndere. Disse steder lå ifølge beregninger på bunden af havene, og det mest lovende område blev anset for at være området nær øen Maui fra Hawaii-gruppen, hvor gamle klipper ligger under selve havbunden og jordens kappe. ligger cirka i fem kilometers dybde under fire kilometer vand. Ak, begge forsøg på at bryde gennem jordskorpen på dette sted endte i en fiasko på tre kilometers dybde.
De første indenlandske projekter involverede også undervandsboringer - i Det Kaspiske Hav eller ved Bajkalsøen. Men i 1963 overbeviste boreforskeren Nikolai Timofeev USSR's statskomité for videnskab og teknologi om, at det var nødvendigt at skabe en brønd på kontinentet. Selvom det ville tage meget længere tid at bore, mente han, ville brønden være meget mere værdifuld fra et videnskabeligt synspunkt. Borestedet blev valgt på Kolahalvøen, som ligger på det såkaldte Østersøskjold, der består af de ældste jordklipper, som menneskeheden kender. Den mange kilometer lange sektion af skjoldlagene skulle vise et billede af planetens historie gennem de seneste tre milliarder år.
Dybere og dybere og dybere...
Starten på arbejdet efter næsten fem års forberedelse var tidsbestemt til at falde sammen med 100-året for fødslen af V.I. Lenin i 1970. Projektet begyndte for alvor. Brønden husede 16 forskningslaboratorier, hver på størrelse med en gennemsnitlig fabrik; projektet blev personligt overvåget af ministeren for geologi i USSR. Almindelige ansatte modtog tredobbelt løn. Alle var sikret en lejlighed i Moskva eller Leningrad. Det er ikke overraskende, at det var meget sværere at komme ind på Kola Superdeep Station end at blive medlem af kosmonautkorpset.
Brøndens udseende kunne skuffe en udefrakommende observatør. Ingen elevatorer eller vindeltrapper, der fører ind i jordens dybder. Kun et bor med en diameter på lidt mere end 20 centimeter gik under jorden. Generelt kan Kola superdeep forestilles som en tynd nål, der gennemborer jordens tykkelse. En boremaskine med talrige sensorer placeret for enden af denne nål blev efter flere timers arbejde hævet i næsten en hel dag til inspektion, aflæsninger og reparationer og derefter sænket i en dag. Det kunne ikke være hurtigere: Det stærkeste kompositkabel (borestreng) kunne knække under sin egen vægt.
Hvad der skete i dybden på boretidspunktet var ikke kendt med sikkerhed. Omgivelsestemperatur, støj og andre parametre blev transmitteret opad med et minuts forsinkelse. Ikke desto mindre sagde borerne, at selv en sådan kontakt med undergrunden nogle gange var alvorligt skræmmende. Lydene, der kom nedefra, lignede skrig og hyl. Hertil kan vi tilføje en lang række ulykker, der plagede Kola Superdeep, da den nåede en dybde på 10 kilometer. To gange blev boret taget ud smeltet, selvom de temperaturer, ved hvilke det kunne tage denne form, er sammenlignelige med temperaturen på Solens overflade. En dag var det, som om kablet var trukket nedefra og revet af. Efterfølgende, da de borede samme sted, blev der ikke fundet rester af kablet. Hvad der forårsagede disse og mange andre ulykker er stadig et mysterium. De var dog ikke årsagen til at stoppe boringen i Østersøskjoldet.
I 1983, da brøndens dybde nåede 12.066 meter, blev arbejdet midlertidigt stoppet: det blev besluttet at forberede materialer til ultra-dyb boring til den internationale geologiske kongres, som var planlagt til at blive afholdt i 1984 i Moskva. Det var der, at udenlandske videnskabsmænd først lærte om selve eksistensen af Kola Superdeep, som alle oplysninger var blevet klassificeret indtil da. Arbejdet blev genoptaget den 27. september 1984. Men under den første nedstigning af boret skete der en ulykke - borestrengen knækkede igen. Boringen måtte fortsætte fra en dybde på 7.000 meter, hvilket skabte en ny stamme, og i 1990 nåede denne nye gren 12.262 meter, hvilket var en absolut rekord for ultradybe brønde, først brudt i 2008. Boring blev stoppet i 1992, denne gang, som det viste sig, for altid. Der var ikke midler til det videre arbejde.
Opdagelser og fund
Opdagelserne ved Kola superdeep-minen har gjort en reel revolution i vores viden om strukturen af jordskorpen. Teoretikere lovede, at temperaturen på det baltiske skjold ville forblive relativt lav til en dybde på mindst 15 kilometer. Det betyder, at en brønd kan bores op til næsten 20 kilometer helt op til kappen. Men allerede på den femte kilometer oversteg temperaturen 700°C, ved den syvende - over 1200°C, og i en dybde på tolv var det varmere end 2200°C.
Kola-borere stillede spørgsmålstegn ved teorien om jordskorpens lagdelte struktur - i hvert fald i intervallet op til 12.262 meter. Man mente, at der var et overfladelag (unge klipper), så skulle der være granitter, basalter, kappen og kernen. Men granitterne viste sig at være tre kilometer lavere end forventet. Basalterne, der skulle ligge nedenunder, blev slet ikke fundet. En utrolig overraskelse for videnskabsmænd var overfloden af revner og hulrum i en dybde på over 10 kilometer. I disse hulrum svingede boret som et pendul, hvilket førte til alvorlige vanskeligheder i arbejdet på grund af dets afvigelse fra den lodrette akse. I hulrummene blev tilstedeværelsen af vanddamp registreret, som bevægede sig dertil med høj hastighed, som om den blev båret af nogle ukendte pumper. Disse dampe skabte netop de lyde, der begejstrede borerne.
Helt uventet for alle blev hypotesen fra forfatteren Alexei Tolstoy om olivinbæltet, udtrykt i romanen "The Hyperboloid of Engineer Garin", bekræftet. På over 9,5 kilometers dybde opdagede de et sandt skatkammer af alle slags mineraler, især guld, som viste sig at være 78 gram pr. ton. Forresten udføres industriel produktion i en koncentration på 34 gram pr. ton.
En anden overraskelse: livet på Jorden, viser det sig, opstod halvanden milliard år tidligere end forventet. På dybder, hvor man mente, at intet organisk materiale kunne eksistere, blev 14 arter af fossile mikroorganismer opdaget (alderen på disse lag oversteg 2,8 milliarder år). På endnu større dybder, hvor der ikke længere er sedimentære bjergarter, dukkede metan op i høje koncentrationer, hvilket til sidst afviste teorien om den biologiske oprindelse af kulbrinter som olie og gas.
Det er umuligt ikke at nævne opdagelsen ved at sammenligne månejord leveret af den sovjetiske rumstation i slutningen af 70'erne fra Månens overflade og prøver taget ved Kola-brønden fra en dybde på 3 kilometer. Det viste sig, at disse prøver er lige så ens som to dråber vand. Nogle astronomer så dette som bevis på, at Månen engang var brudt væk fra Jorden som følge af en katastrofe (muligvis en kollision mellem planeten og en stor asteroide). Men ifølge andre indikerer denne lighed kun, at Månen blev dannet af den samme gas- og støvsky som Jorden, og i de indledende geologiske stadier "udviklede" de sig på samme måde.
Kola Superdeep var forud for sin tid
Kola-brønden viste, at det er muligt at gå 14 eller endda 15 kilometer dybt ned i Jorden. En sådan brønd vil dog næppe give grundlæggende ny viden om jordskorpen. Dette kræver et helt netværk af brønde boret på forskellige punkter på jordens overflade. Men de tider, hvor ultradybe brønde blev boret til rent videnskabelige formål, ser ud til at være forbi. Denne fornøjelse er for dyr. Moderne ultra-dybe boreprogrammer er ikke længere så ambitiøse som før, og forfølger praktiske mål.
Hovedsageligt er det opdagelsen og udvindingen af mineraler. I USA er olie- og gasproduktion fra dybder på 6-7 kilometer allerede ved at blive almindelig. I fremtiden vil Rusland også begynde at pumpe kulbrinter fra sådanne niveauer. Men selv de dybe brønde, der bliver boret, bringer nu en masse værdifuld information, som geologer stræber efter at generalisere for at få et holistisk billede af i det mindste overfladelagene af jordskorpen. Men hvad der ligger nedenfor, vil forblive et mysterium i lang tid fremover. Kun videnskabsmænd, der arbejder i ultradybe brønde som Kola, kan afsløre det ved hjælp af det mest moderne videnskabelige udstyr. I fremtiden vil sådanne brønde for menneskeheden blive en slags teleskoper ind i planetens mystiske underjordiske verden, som vi ikke ved mere om end om fjerne galakser.