Кольская сверхглубокая скважина
Кольская сверхглубокая скважина по праву считается одним из научных чудес СССР, которое до сих пор не удалось превзойти никому в мире. Она была пробурена в течение двух десятилетий (с 1970 по 1991 годы) в рамках разработанной в начале 1960-х годов комплексной научно-технической программы исследования земных недр посредством сверхглубокого бурения. Через 9 лет после начала бурения был побит прежний мировой рекорд глубины, принадлежавший американской скважине «Берта Роджерс» - 9 583 метра, а затем к 1991 году буровики довели дело до 12 262 метров, поставив тем самым новый выдающийся результат. В процессе работы приходилось решать множество сложнейших технических задач и преодолевать возникающие трудности, но результат того стоил — были получены уникальные данные, заставившие пересмотреть многие прежние представления о внутреннем строении Земли. Что же узнали советские специалисты из анализа полученных с многокилометровых глубин образцов породы?
Неожиданные открытия на больших глубинах
Первоначально планировалось довести итоговую глубину исследовательской скважины до 15 км, однако этому помешали многочисленные обрывы буровой колонны и постоянно увеличивающееся отклонение ствола от вертикали. Кроме того, на глубине более 12 километров температура окружавших бур с исследовательской аппаратурой слоев достигла 212 градусов и это стало первым сюрпризом, преподнесенным Кольской сверхглубокой. Ранее предполагалось примерно в два раза меньшее значение, но оказалось, что это не так и из-за резко усложнившихся условий работ было принято решение остановить их. Это произошло в 1991 году и к тому времени ствол скважины на максимальной глубине отклонился от ее устья на 840 метров.
Кольская сверхглубокая скважина в разрезе
Но первые данные об ошибочности прежних представлений о геологии земных недр были получены гораздо раньше. Например, предполагалось что граница между гранитами и базальтами будет четко выраженной, однако по всей глубине керна были обнаружены одни только граниты, причем, начинались они примерно на 3 тысячи метров ниже, чем предполагалось. При этом оказалось, что из-за сочетания высокого давления и температуры их физические свойства сильно менялись в зависимости от глубины. Всего было выделено 12 отличавшихся по ним уровней, причем более глубокие обычно являлись более однородными. Кроме того, неожиданностью стало увеличение на большой глубине густоты трещин в слоях породы, а также присутствие в них воды в жидком виде. Ведь зафиксированная датчиками окружающая температура составила чуть больше 70 градусов на глубине 5 км и около 120 градусов на глубине 7 км.
Еще одно интересное открытие был сделано на глубине около 9.5 км — здесь бур наткнулся на породы, анализ которых показал аномально высокое содержание золота. Таким образом. подтвердилась гипотеза знаменитого ученого-геолога В.А Обручева о существовании т.н. Оливинового пояса, пусть и не в том виде, в котором он предполагал (как слоя расплавленных металлов). Однако, концентрация золота в породе оказалась достаточной для рентабельной промышленной разработки. Кроме того, на гораздо меньшей глубине - от 1.5 до 2 км, был обнаружен слой пород с высоким содержанием редкоземельных металлов.
Важным открытием стало обнаружение на больших глубинах (свыше 9 км) метана, что стало фактором в пользу гипотезы о небиологическом происхождении нефти и природного газа. Ну а в слоях возрастом более 2.8 млрд лет удалось обнаружить присутствие органических остатков, подтверждающее появление жизни на нашей планете гораздо раньше, чем до этого предполагали биологи — разница составила около 1.5 млрд лет.
Усилия научных коллективов в течение двух десятилетий (в конце 1970-х годов на Кольской сверхглубокой работало более 500 специалистов) оправдали себя и остается только сожалеть, что прямые исследования земных глубин после этого не получили продолжения.
Истории. Судьбы. Герои
Первоначально планировалось довести итоговую глубину исследовательской скважины до 15 км, однако этому помешали многочисленные обрывы буровой колонны и постоянно увеличивающееся отклонение ствола от вертикали. Кроме того, на глубине более 12 километров температура окружавших бур с исследовательской аппаратурой слоев достигла 212 градусов и это стало первым сюрпризом, преподнесенным Кольской сверхглубокой. Ранее предполагалось примерно в два раза меньшее значение, но оказалось, что это не так и из-за резко усложнившихся условий работ было принято решение остановить их. Это произошло в 1991 году и к тому времени ствол скважины на максимальной глубине отклонился от ее устья на 840 метров.
Кольская сверхглубокая скважина в разрезе
Но первые данные об ошибочности прежних представлений о геологии земных недр были получены гораздо раньше. Например, предполагалось что граница между гранитами и базальтами будет четко выраженной, однако по всей глубине керна были обнаружены одни только граниты, причем, начинались они примерно на 3 тысячи метров ниже, чем предполагалось. При этом оказалось, что из-за сочетания высокого давления и температуры их физические свойства сильно менялись в зависимости от глубины. Всего было выделено 12 отличавшихся по ним уровней, причем более глубокие обычно являлись более однородными. Кроме того, неожиданностью стало увеличение на большой глубине густоты трещин в слоях породы, а также присутствие в них воды в жидком виде. Ведь зафиксированная датчиками окружающая температура составила чуть больше 70 градусов на глубине 5 км и около 120 градусов на глубине 7 км.
Еще одно интересное открытие был сделано на глубине около 9.5 км — здесь бур наткнулся на породы, анализ которых показал аномально высокое содержание золота. Таким образом. подтвердилась гипотеза знаменитого ученого-геолога В.А Обручева о существовании т.н. Оливинового пояса, пусть и не в том виде, в котором он предполагал (как слоя расплавленных металлов). Однако, концентрация золота в породе оказалась достаточной для рентабельной промышленной разработки. Кроме того, на гораздо меньшей глубине - от 1.5 до 2 км, был обнаружен слой пород с высоким содержанием редкоземельных металлов.
Важным открытием стало обнаружение на больших глубинах (свыше 9 км) метана, что стало фактором в пользу гипотезы о небиологическом происхождении нефти и природного газа. Ну а в слоях возрастом более 2.8 млрд лет удалось обнаружить присутствие органических остатков, подтверждающее появление жизни на нашей планете гораздо раньше, чем до этого предполагали биологи — разница составила около 1.5 млрд лет.
Усилия научных коллективов в течение двух десятилетий (в конце 1970-х годов на Кольской сверхглубокой работало более 500 специалистов) оправдали себя и остается только сожалеть, что прямые исследования земных глубин после этого не получили продолжения.
Истории. Судьбы. Герои