Siden slutten av 1800-tallet trodde man at Jorden består av skorpe, mantel og kjerne. Samtidig kunne ingen virkelig si hvor det ene laget ender og det neste begynner. Forskere visste ikke engang hva, faktisk, disse lagene er sammensatt av. Til og med for 30 år siden var forskere sikre på at granittlaget begynner på 50 meters dyp og fortsetter opptil tre kilometer, og så er det basalter. Mantelen skulle være på 15-18 kilometer dybde. Ultradypt godt, som begynte å bore i Sovjetunionen på Kolahalvøya, viste at forskerne tok feil …
Fordypning i tre milliarder år
Prosjekter med å reise dypt ned i jorden dukket opp på begynnelsen av 1960-tallet i flere land på en gang. Amerikanerne var de første som begynte å bore ultra-dype brønner, og de prøvde å gjøre det på steder der jordskorpen ifølge seismiske studier burde ha vært tynnere. Disse stedene var ifølge beregninger på bunnen av verdenshavene, og det mest lovende området ble ansett å være i nærheten av øya Maui fra Hawaii-gruppen, hvor gamle steiner ligger under selve havbunnen og jordens mantel ligger omtrent fem kilometer under en fire kilometer lang vannsøyle. Akk, begge forsøk på å bryte jordskorpen på dette stedet endte i fiasko på tre kilometer dybde.
De første innenlandske prosjektene involverte også undervannsboring - i det Kaspiske hav eller ved innsjøen Baikal. Men i 1963 overbeviste borevitenskapsmannen Nikolai Timofeev Statskomiteen for vitenskap og teknologi i Sovjetunionen om at det var nødvendig å skape en brønn på kontinentet. Selv om boringen ville ta uforlignelig lengre tid, mente han, ville brønnen være mye mer verdifull fra et vitenskapelig synspunkt. Boreområdet ble valgt på Kola-halvøya, som ligger på det såkalte baltiske skjoldet, som består av de eldste jordartsbergarter kjent for menneskeheten. En skjæring på flere kilometer av skjoldlagene skulle ifølge forskere vise et bilde av planetenes historie de siste tre milliarder årene.
Dypere og dypere og dypere …
Starten av arbeidet etter nesten fem års forberedelse var tidsbestemt for å sammenfalle med 100-årsjubileet for fødselen av V. I. Lenin i 1970. Prosjektet ble startet grundig. Brønnen hadde 16 forskningslaboratorier, hver på størrelse med et gjennomsnittlig anlegg; Prosjektet ble personlig overvåket av ministeren for geologi i USSR. Vanlige ansatte fikk trippel lønn. Alle ble garantert en leilighet i Moskva eller Leningrad. Det er ikke overraskende at det var mye vanskeligere å komme til Kola Superdeep enn å melde seg inn i kosmonautkorpset.
Utseendet til brønnen var i stand til å skuffe en utenforstående observatør. Ingen heiser og vindeltrapper som fører inn i jordens dyp. Bare en bor med en diameter på litt mer enn 20 centimeter gikk under jorden. Generelt kan Kola superdeep tenkes som en tynn nål gjennomboring av jordens tykkelse. Boret på slutten av denne nålen med mange sensorer ble etter flere timers drift løftet i nesten en hel dag for inspeksjon, lesing og reparasjon, og deretter ble den senket i et døgn. Det kunne ikke gå raskere: den sterkeste komposittkabelen (borestrengen) kunne bryte av under sin egen vekt.
Hva som skjedde på en dybde på tidspunktet for boringen, var ikke kjent med sikkerhet. Omgivelsestemperatur, støy og andre parametere ble overført ovenpå med ett minutts forsinkelse. Ikke desto mindre sa borerne at selv slik kontakt med fangehullet noen ganger var skremmende for alvor. Lydene som kommer nedenfra, var som skrik og hyl. Til dette kan det legges en lang liste med ulykker som fulgte Kola Superdeep, da den nådde en dybde på 10 kilometer. To ganger ble boret tatt ut smeltet, selv om temperaturene den kunne ta denne formen fra, kan sammenlignes med temperaturen på overflaten til solen. En gang virket kabelen trukket nedenfra - og kuttet av. Deretter ble det ikke funnet rester av kabelen når det ble boret på samme sted. Hva som forårsaket disse og mange andre ulykker er fortsatt et mysterium. Men,de var slett ikke grunnen til å stoppe boringen av innvollene i det baltiske skjoldet.
I 1983, da dybden på brønnen nådde 12 066 meter, ble arbeidet midlertidig stoppet: det ble besluttet å klargjøre materialer til superdypboring til Den internasjonale geologiske kongressen, som planlagt ble holdt i 1984 i Moskva. På den lærte utenlandske forskere først om eksistensen av Kola superdeep, all informasjon om som var blitt klassifisert til den tiden. Arbeidet ble gjenopptatt 27. september 1984. Imidlertid skjedde den aller første utskytningen av boret en ulykke - borestrengen brakk av igjen. Boringen måtte fortsette fra en dybde på 7000 meter, og skape et nytt borehull, og i 1990 nådde denne nye grenen 12 262 meter, som var en absolutt rekord for ultra-dype brønner, ødelagt først i 2008. Boringen ble stoppet i 1992, denne gangen, som det viste seg, for alltid. Det var ingen midler til videre arbeid.
Funn og funn
Funnene som ble gjort på Kola superdeep har gjort en virkelig revolusjon i vår kunnskap om jordskorpens struktur. Teoretikere har lovet at temperaturen på Baltic Shield vil holde seg relativt lav ned til en dybde på minst 15 kilometer. Dette betyr at en brønn kan bores nesten opptil 20 kilometer, bare til mantelen. På den femte kilometeren oversteg temperaturen 700 ° C, den syvende - over 1200 ° C, og på tolv dybde var den mer enn 2200 ° C.
Kola-borere stilte spørsmål ved teorien om jordskorpens lag-for-lag-struktur - i det minste i intervallet opp til 12.262 meter. Man trodde at det er et overflatelag (unge bergarter), da skulle granitter, basalter, mantel og kjerne gå. Men granittene viste seg å være tre kilometer lavere enn forventet. Basaltene som skulle ligge under dem ble ikke funnet i det hele tatt. En utrolig overraskelse for forskere var overfloden av sprekker og tomrom på over 10 kilometer dybde. I disse hulrommene svingte boret som en pendel, noe som førte til alvorlige vansker i arbeidet på grunn av avviket fra den vertikale aksen. I hulrommene ble tilstedeværelsen av vanndamp registrert, som beveget seg dit med høy hastighet, som om den ble båret av en eller annen ukjent pumpe. Disse damper skapte selve lydene som er uredde borerne.
Helt uventet for alle ble hypotesen fra forfatteren Alexei Tolstoj om olivinbeltet, uttrykt i romanen "Hyperboloid of Engineer Garin", bekreftet. På en dybde på over 9,5 kilometer ble en ekte gruve av alle slags mineraler oppdaget, særlig gull, som viste seg å være 78 gram per tonn. Forresten, kommersiell produksjon blir utført i en konsentrasjon på 34 gram per tonn.
Nok en overraskelse: livet på jorden dukket opp, det viser seg, halvannen milliard år tidligere enn forventet. På dyp der det, som det ble antatt, ikke kunne være organisk materiale, ble 14 arter av fossiliserte mikroorganismer funnet (alderen på disse lagene oversteg 2,8 milliarder år). På enda større dyp, der det ikke lenger er sedimentære bergarter, dukket metan opp i høye konsentrasjoner, som til slutt tilbakeviste teorien om hydrokarbons biologiske opprinnelse, som olje og gass.
Det er umulig å ikke nevne funnet som ble gjort når man sammenligner månegrunnen levert av den sovjetiske romstasjonen på slutten av 70-tallet fra overflaten av Månen, og prøvene tatt ved Kola-brønnen fra en dybde på 3 kilometer. Det viste seg at disse prøvene er like like som to dråper vann. Noen astronomer så dette som bevis på at månen en gang brøt vekk fra jorden som et resultat av en katastrofe (muligens en kollisjon av en planet med en stor asteroide). I følge andre, vitner imidlertid denne likheten bare om at månen ble dannet fra den samme gass- og støvskyen som Jorden, og i de første geologiske stadiene "utviklet de" seg på samme måte.
Kola Superdeep var foran sin tid
Kola-brønnen har vist at det er mulig å gå ned i jordens dyp i 14 eller til og med 15 kilometer. Imidlertid vil en slik brønn sannsynligvis ikke gi grunnleggende ny kunnskap om
jordskorpen. Dette krever et helt nettverk av brønner som bores på forskjellige punkter på jordoverflaten. Men dagene da superdype brønner ble boret for rent vitenskapelige formål ser ut til å være over. Denne gleden er for dyr. Dagens ultra-dype boreprogrammer er ikke lenger så ambisiøse som de pleide å være og har praktiske mål.
Dette er hovedsakelig funn og utvinning av mineraler. I USA er olje- og gassproduksjon fra 6-7 kilometer dyp allerede blitt vanlig. Framover vil Russland også begynne å pumpe hydrokarboner fra slike nivåer.
Selv de dype brønnene som bores nå bringer imidlertid mye verdifull informasjon som geologer prøver å generalisere for å få et helhetlig bilde av minst overflatelagene på jordskorpen. Men det som ligger nedenfor vil forbli et mysterium i lang tid. Bare forskere som jobber i superdeep-brønner som Kola-halvøya, kan avsløre den ved hjelp av det mest moderne vitenskapelige utstyret. Slike brønner i fremtiden vil for menneskeheten bli en slags teleskoper inn i den mystiske underjordiske verdenen på planeten, som vi ikke vet mer enn om fjerne galakser.
