20. stoljeće obilježeno je trijumfom čovjeka u zraku i osvajanjem najdubljih depresija Svjetskog oceana. Još uvijek ostaje nedostižan samo san o prodiranju u srce naše planete i poznavanju dotad skrivenog života njegovih crijeva. "Putovanje u središte Zemlje" obećava da će biti izuzetno teško i uzbudljivo, ispunjeno s puno iznenađenja i nevjerojatnih otkrića. Prvi koraci na ovom putu već su poduzeti - u svijetu je izbušeno nekoliko desetaka superdubokih bušotina. Pokazalo se da su informacije dobivene uz pomoć dubokog bušenja toliko neodoljive da su srušile ustaljene ideje geologa o strukturi našeg planeta i dale najbogatiji materijal za istraživače u raznim poljima znanja.
Dodirnite plašt
Vrijedni Kinezi u 13. stoljeću iskopali su bunare duboke 1.200 metara. Europljani su oborili kineski rekord 1930. godine naučivši kako probiti zemlju bušaćim postrojenjima u dužini od 3 kilometra. Krajem 1950-ih bunari su se protezali i do 7 kilometara. Počela je era ultra dubokog bušenja.
Kao i većina globalnih projekata, ideja bušenja gornje ljuske Zemlje nastala je šezdesetih godina, u jeku svemirskih letova i vjere u neograničene mogućnosti znanosti i tehnologije. Amerikanci su začeli ništa manje nego da bunarom prođu cijelu zemljinu koru i dobiju uzorke stijena gornjeg plašta. Koncepti plašta tada (kao, usput rečeno, i sada) temeljili su se samo na neizravnim podacima - brzini širenja seizmičkih valova u crijevima, čija je promjena protumačena kao granica slojeva stijena različite starosti i sastava. Znanstvenici su vjerovali da je zemaljska kora poput sendviča: mlade stijene na vrhu, drevne ispod. Međutim, samo duboko bušenje moglo je dati točnu sliku strukture i sastava vanjske ljuske Zemlje i gornjeg plašta.
Mokhol projekt
1958. godine u Sjedinjenim Državama pojavio se Moholov program dubokog bušenja. Ovo je jedan od najsmjelijih i najtajanstvenijih projekata u poslijeratnoj Americi. Kao i mnogi drugi programi, Mohol je stvoren da prestigne SSSR u znanstvenom rivalstvu, postavivši svjetski rekord u ultra dubokom bušenju. Naziv projekta potječe od riječi "Mohorovičić" - to je prezime hrvatskog znanstvenika koji je razlikovao sučelje između zemljine kore i plašta - granice Mohoa, i "rupa", što na engleskom znači "bunar". Stvoritelji programa odlučili su bušiti u oceanu, gdje je, prema geofizičarima, zemaljska kora puno tanja nego na kontinentima. Bilo je potrebno spustiti cijevi nekoliko kilometara u vodu, preći 5 kilometara dna oceana i doći do gornjeg plašta.
Promotivni video:
U travnju 1961. godine, ispred otoka Guadeloupe u Karipskom moru, gdje vodeni stupac doseže 3,5 km, geolozi su izbušili pet bunara, a najdublji od njih ušao je na dno od 183 metra. Prema preliminarnim izračunima, na ovom mjestu, ispod sedimentnih stijena, očekivali su susret s gornjim slojem zemljine kore - granitom. Ali jezgra podignuta ispod sedimenata sadržavala je čiste bazalte - svojevrsni antipod granita. Rezultat bušenja obeshrabrio je i istodobno nadahnuo znanstvenike, počeli su pripremati novu fazu bušenja. No kad je trošak projekta premašio 100 milijuna dolara, američki je Kongres prestao financirati. Mohol nije odgovorio ni na jedno postavljeno pitanje, ali pokazao je glavno - moguće je superduboko bušenje u oceanu.
Sprovod se odgađa
Izuzetno duboko bušenje omogućilo je pogled u utrobu i razumijevanje ponašanja stijena pri visokim tlakovima i temperaturama. Ideja da stijene s dubinom postaju gušće, a poroznost im se smanjuje, pokazala se netočnom, kao i stajalište o suhom podzemlju. To je prvi put otkriveno tijekom bušenja superdube Kola, druge bušotine u drevnim kristalnim slojevima potvrdile su činjenicu da se na dubini od mnogo kilometara stijene lome pukotinama i prodiru brojnim porama, a vodene otopine slobodno se kreću pod pritiskom od nekoliko stotina atmosfera. Ovo otkriće jedno je od najvažnijih dostignuća ultra dubokog bušenja. Prisililo nas je da se ponovno okrenemo problemu odlaganja radioaktivnog otpada koji je trebao biti smješten u duboke bušotine, što se činilo potpuno sigurnim. Uzimajući u obzir podatke o stanju podzemlja dobivene tijekom naddubokog bušenja, projekti za stvaranje takvih spremišta sada izgledaju vrlo rizično.
U potrazi za ohlađenim paklom
Od tada se svijet razbolio od ultra dubokog bušenja. U Sjedinjenim Državama pripremao se novi program za proučavanje dna oceana (Projekt dubokog bušenja). Glomar Challenger, izgrađen posebno za ovaj projekt, proveo je nekoliko godina u vodama različitih oceana i mora, bušeći gotovo 800 bušotina na njihovom dnu, dosežući maksimalnu dubinu od 760 m. Sredinom 1980-ih, rezultati bušenja u moru potvrdili su teoriju tektonike ploča. Geologija kao znanost preporodila se. U međuvremenu je Rusija pošla svojim putem. Zanimanje za problem, pobuđen uspjesima Sjedinjenih Država, rezultiralo je programom "Istraživanje unutrašnjosti Zemlje i naddubokim bušenjem", ali ne u oceanu, već na kontinentu. Unatoč svojoj stoljetnoj povijesti, kontinentalno bušenje bilo je potpuno novi posao. Napokon, govorili smo o prethodno nedostižnim dubinama - više od 7 kilometara. 1962. Nikita Hruščov odobrio je ovaj program,iako se vodio političkim, a ne znanstvenim motivima. Nije želio zaostajati za Sjedinjenim Državama.
Novostvoreni laboratorij na Institutu za tehnologiju bušenja vodio je poznati naftni radnik, doktor tehničkih znanosti Nikolaj Timofeev. Upućen je da potkrijepi mogućnost dubokog bušenja u kristalnim stijenama - granitima i gnajsima. Istraživanje je trajalo 4 godine, a 1966. godine stručnjaci su donijeli presudu - možete bušiti, a ne nužno s opremom sutrašnjice, dovoljna je oprema koja već postoji. Glavni problem je vrućina na dubini. Prema proračunima, dok prodire u stijene koje čine zemljinu koru, temperatura bi se trebala povećavati na svaka 33 metra za 1 stupanj. To znači da na dubini od 10 km treba očekivati oko 300 ° S, a na 15 km - gotovo 500 ° S. Alati i uređaji za bušenje neće izdržati takvo zagrijavanje. Trebalo je potražiti mjesto gdje crijeva nisu tako vruća …
Takvo je mjesto pronađeno - drevni kristalni štit poluotoka Kola. Izvještaj, pripremljen na Institutu za fiziku Zemlje, glasio je: tijekom milijardi godina svog postojanja, štit Kola se ohladio, temperatura na dubini od 15 km ne prelazi 150 ° C. Geofizičari su pripremili približni dio poluotoka Kola. Prema njima, prvih 7 kilometara su granitni slojevi gornjeg dijela zemljine kore, zatim započinje sloj bazalta. Tada je ideja o dvoslojnoj strukturi zemljine kore bila općenito prihvaćena. No, kako se kasnije pokazalo, i fizičari i geofizičari nisu bili u pravu. Mjesto bušenja odabrano je na sjevernom kraju poluotoka Kola u blizini jezera Vilgiskoddeoayvinjärvi. Na finskom znači "Pod Vukovom gorom", iako na tom mjestu nema planina ili vukova. Bušenje bunara čija je projektna dubina iznosila 15 kilometara započelo je u svibnju 1970.
Razočaravajući Šveđani
Krajem 1980-ih u Švedskoj je izbušena bušotina do dubine od 6,8 km u potrazi za prirodnim plinom nebiološkog podrijetla. Geolozi su odlučili testirati hipotezu da se nafta i plin ne stvaraju iz mrtvih biljaka, kako vjeruje većina znanstvenika, već kroz plaštne tekućine - vruće mješavine plinova i tekućina. Tekućine zasićene ugljikovodicima istječu iz plašta u zemljinu koru i nakupljaju se u velikim količinama. Tih je godina novost bila ideja o podrijetlu ugljikovodika ne iz organske tvari sedimentnih slojeva, već kroz duboke tekućine, mnogi su je željeli testirati. Iz ove ideje proizlazi da rezerve ugljikovodika mogu sadržavati ne samo sedimentne, već i vulkanske i metamorfne stijene. Zbog toga je Švedska, uglavnom smještena na drevnom kristalnom štitu, krenula u eksperimentiranje.
Za bušenje je izabran krater Siljanski prsten promjera 52 km. Prema geofizičkim podacima, na dubini od 500-600 metara nalazili su se kalcificirani graniti - moguća brtva za temeljni rezervoar ugljikovodika. Mjerenja ubrzanja gravitacije, prema promjeni u kojoj se može suditi o sastavu i gustoći stijena koje leže u utrobi, ukazale su na prisutnost visoko poroznih stijena na dubini od 5 km - mogućeg ležišta nafte i plina. Rezultati bušenja razočarali su znanstvenike i investitore koji su u ovaj posao uložili 60 milijuna dolara. Prekriženi slojevi nisu sadržavali komercijalne rezerve ugljikovodika, već samo manifestacije nafte i plina očito biološkog podrijetla iz drevnog bitumena. U svakom slučaju, nitko nije uspio dokazati suprotno.
Alat za podzemlje
Bušenje bušotine Kola SG-3 nije zahtijevalo stvaranje temeljno novih uređaja i divovskih strojeva. Počeli smo raditi s onim što smo već imali: jedinicom Uralmash 4E nosivosti 200 tona i cijevima od lakih legura. Ono što je u to vrijeme stvarno trebalo bila su nestandardna tehnološka rješenja. Doista, nitko nije bušio u tvrde kristalne stijene do tako velike dubine, a što će se tamo dogoditi, zamišljali su samo općenito. Međutim, iskusni bušači shvatili su da bi, bez obzira na detalje projekta, prava bušotina bila puno složenija. Pet godina kasnije, kada je dubina bušotine SG-3 premašila 7 kilometara, postavljena je nova oprema za bušenje Uralmash 15.000 - jedna od najmodernijih u to vrijeme. Moćan, pouzdan, s automatskim mehanizmom za okidanje, mogao je izdržati niz cijevi duljine do 15 km. Naprava za bušenje pretvorila se u potpuno obloženi derrick visine 68 m, prkosni jakim vjetrovima koji bjesne na Arktiku. U blizini su izrasli mini pogon, znanstveni laboratoriji i skladište jezgra.
Pri bušenju na male dubine na površinu se ugrađuje motor koji zakreće cijevni niz bušilicom na kraju. Bušilica je željezni cilindar s dijamantnim zubima ili zubima od tvrde legure - malo. Ova kruna zagrize u stijene i iz njih izreže tanki stupac - jezgru. Da bi alat ohladio i uklonio sitne ostatke iz bušotine, u njega se pumpa mulj za bušenje - tekuća glina, koja cijelo vrijeme cirkulira duž bušotine, poput krvi u posudama. Nakon nekog vremena, cijevi se podižu na površinu, oslobađaju se od jezgre, krunica se mijenja i stupac se opet spušta u donju rupu. Tako funkcionira konvencionalno bušenje.
A ako je duljina cijevi 10-12 kilometara s promjerom od 215 milimetara? Niz cijevi postaje najtanji konac koji se spušta u bunar. Kako se njime upravlja? Kako vidjeti što se događa na licu? Stoga su na bušotini Kola, na dnu bušaće kolone, ugrađene minijaturne turbine, pokrenute su bušenjem blata ispumpavanog kroz cijevi pod pritiskom. Turbine su okretale dijelove od tvrdog metala i rez jezgre. Cijela tehnologija bila je dobro razvijena, operater na upravljačkoj ploči vidio je okretanje bita, znao je njegovu brzinu i mogao kontrolirati postupak.
Svakih 8-10 metara trebalo je podizati cijevni niz od više kilometara. Silazak i uspon trajali su ukupno 18 sati.
Dijamantni snovi o Volgi
Kad su u regiji Nižnjeg Novgoroda pronađeni mali dijamanti, to je geologe jako zbunilo. Naravno, bilo je najlakše pretpostaviti da je drago kamenje donio ledenjak ili riječne vode negdje sa sjevera. Ali što ako lokalna crijeva sakriju kimberlitnu cijev - rezervoar dijamanata? Odlučili su testirati ovu hipotezu krajem 1980-ih, kada je znanstveni program bušenja u Rusiji dobivao zamah. Mjesto bušenja odabrano je sjeverno od Nižnjeg Novgoroda, u središtu divovske prstenaste strukture koja se dobro ističe u reljefu. Neki su ga smatrali kraterom meteorita, drugi - eksplozijskom cijevi ili vulkanskim otvorom. Bušenje je zaustavljeno kada je bunar Vorotilovskaja dosegao dubinu od 5374 m, od čega je više od kilometra palo na kristalne stijene podruma. Kimberlitovci tamo nisu pronađeni, ali pravedno treba reći,da ni spor o podrijetlu ove građevine nije okončan. Činjenice dobivene iz dubine bile su podjednako prikladne za pristaše obje hipoteze, na kraju su svaka ostale neuvjerene. I zdenac je pretvoren u duboki geolaboratorij koji još uvijek radi.
Lukavost broja "7"
7 kilometara - oznaka za izuzetno duboku kolsku smrt. Iza nje započela je neizvjesnost, brojne nesreće i neprestana borba sa kamenjem. Bačvu nije bilo moguće držati uspravno. Kad smo prvi put prešli 12 km, bunar je odstupio od okomice za 21 °. Iako su bušilice već naučile raditi s nevjerojatnom zakrivljenosti bušotine, dalje je bilo nemoguće. Bušotinu je trebalo izbušiti s oznake 7 km. Da biste dobili vertikalnu rupu u tvrdim stijenama, trebate vrlo tvrdo dno bušaće strune tako da uđe u crijeva poput ulja. No pojavljuje se još jedan problem - bušotina se postupno širi, bušilica se u njoj klatne, poput čaše, zidovi bušotine počinju se rušiti i mogu pritisnuti alat. Pokazalo se da je rješenje ovog problema izvorno - primijenjena je tehnologija njihala. Bušilica je umjetno zaljuljana u bušotini i suzbijala jake vibracije. Zbog toga je prtljažnik bio okomit.
Najčešća nesreća na bilo kojoj platformi je prekid cijevi. Obično pokušavaju ponovno zahvatiti cijevi, ali ako se to dogodi na velikim dubinama, tada problem postaje nepopravljiv. Beskorisno je tražiti alat u bušotini od 10 kilometara, bacili su takvu rupu i pokrenuli novu, malo više. Pucanje i gubitak cijevi na SG-3 dogodilo se mnogo puta. Kao rezultat toga, u donjem dijelu zdenac izgleda poput korijenskog sustava divovske biljke. Razgranatost bunara uznemirila je bušilice, ali pokazalo se srećom za geologe koji su neočekivano dobili trodimenzionalnu sliku impresivnog dijela drevnih arhejskih stijena nastalih prije više od 2,5 milijarde godina.
U lipnju 1990. SG-3 dosegao je dubinu od 12.262 m. Bušotina se počela pripremati za bušenje i do 14 km, a onda se ponovno dogodila nesreća - na koti od 8.550 m pukla je cijev. Nastavak posla zahtijevao je dugu pripremu, obnovu opreme i nove troškove. 1994. zaustavljeno je bušenje Kola Superdeep. Nakon 3 godine ušla je u Guinnessovu knjigu rekorda i još uvijek ostaje nenadmašna. Sada je zdenac laboratorij za proučavanje dubokih crijeva.
Tajna crijeva
SG-3 je tajni objekt od samih početaka. Kriv je granični pojas, strateška ležišta u okrugu i znanstveni prioritet. Prvi stranac koji je posjetio mjesto bušenja bio je jedan od čelnika Akademije znanosti Čehoslovačke. Kasnije, 1975. godine, u Pravdi je objavljen članak o Kola Superdeep, koji je potpisao ministar geologije Alexander Sidorenko. O Koli još uvijek nije bilo znanstvenih publikacija, ali neke su informacije procurile u inozemstvo. Prema glasinama, svijet je počeo učiti više - u SSSR-u se buši najdublja bušotina.
Zastor tajne vjerojatno bi visio nad zdencem do "perestrojke", da se Svjetski geološki kongres nije dogodio 1984. u Moskvi. Pažljivo su se pripremali za tako velik događaj u znanstvenom svijetu; čak je izgrađena nova zgrada za Ministarstvo geologije - očekivali su se mnogi sudionici. No, strane su kolege prije svega zanimale superdubok Kola! Amerikanci uopće nisu vjerovali da ga imamo. Dubina bunara do tada je dosegla 12.066 metara. Više nije imalo smisla skrivati predmet. Izložba dostignuća ruske geologije čekala je sudionike kongresa u Moskvi, jedan od štandova bio je posvećen zdencu SG-3. Stručnjaci diljem svijeta zbunjeno su gledali u konvencionalnu bušilicu s istrošenim karbidnim zubima. I ovim buše najdublje bušotine na svijetu? Nevjerojatan!Velika delegacija geologa i novinara otišla je u naselje Zapolyarny. Posjetiteljima je prikazana oprema u akciji, a dijelovi cijevi od 33 metra uklonjeni su i odvojeni. Naokolo su se uzdizale hrpe potpuno istih bušaćih glava poput one koja je ležala na postolju u Moskvi.
Iz Akademije znanosti delegaciju je primio poznati geolog, akademik Vladimir Belousov. Tijekom tiskovne konferencije publici je postavljeno pitanje:
- Što je najvažnije što je Kola dobro pokazala?
- Gospodo! Što je najvažnije, pokazalo je da o kontinentalnoj kori ne znamo ništa, - iskreno je odgovorio znanstvenik.
Duboko iznenađenje
Naravno, znali su ponešto o zemljinoj kori kontinenata. Činjenicu da su kontinenti sastavljeni od vrlo drevnih stijena, starih od 1,5 do 3 milijarde godina, nije opovrgnuo ni Kola dobro. Međutim, pokazalo se da je geološki odjeljak sastavljen na osnovi jezgre SG-3 bio upravo suprotan onome što su znanstvenici ranije zamišljali. Prvih 7 kilometara bilo je sastavljeno od vulkanskih i sedimentnih stijena: tufovi, bazalti, breče, pješčenjaci, dolomiti. Dublje je ležao takozvani Conradov odjeljak, nakon čega se brzina seizmičkih valova u stijenama naglo povećala, što je protumačeno kao granica između granita i bazalta. Ovaj je dio prošao davno, ali bazalti donjeg sloja zemljine kore nikada se nigdje nisu pojavili. Naprotiv, počeli su graniti i gnajsi.
Dio Kola dobro je opovrgnuo dvoslojni model zemljine kore i pokazao da seizmički presjeci u utrobi nisu granice slojeva stijena različitog sastava. Umjesto toga, oni ukazuju na promjenu svojstava kamena s dubinom. Pri visokom tlaku i temperaturi, svojstva stijena, očito, mogu se dramatično promijeniti, tako da graniti po svojim fizičkim svojstvima postaju slični bazaltima i obrnuto. No, "bazalt" podignut na površinu s dubine od 12 kilometara odmah je postao granit, iako je usput doživio težak napad "kesonske bolesti" - jezgra se raspala i raspala u ravne ploče. Što je bunar dalje odmicao, sve je manje kvalitetnih uzoraka dolazilo u ruke znanstvenika.
Dubina je sadržavala mnoga iznenađenja. Nekada je bilo prirodno misliti da s povećanjem udaljenosti od zemljine površine, s povećanjem pritiska, stijene postaju monolitnije, s malim brojem pukotina i pora. SG-3 uvjerio je znanstvenike u suprotno. Počevši od 9 kilometara, ispostavilo se da su slojevi vrlo porozni i doslovno natrpani pukotinama kroz koje su cirkulirale vodene otopine. Kasnije su tu činjenicu potvrdile i druge duboke bušotine na kontinentima. Ispalo je puno vruće u dubini nego što se očekivalo: za čak 80 °! Na oznaci od 7 km temperatura donje rupe bila je 120 ° C, na 12 km već je dosegla 230 ° S. U uzorcima bušotine Kola znanstvenici su otkrili mineralizaciju zlata. Uključci plemenitog metala pronađeni su u drevnim stijenama na dubini od 9,5-10,5 km. Međutim, koncentracija zlata bila je preniska da bi se moglo deponirati - prosječno 37,7 mg po toni kamenja,ali dovoljno za očekivati na drugim sličnim mjestima.
Toplina matičnog planeta
Visoke temperature s kojima se bušilice susreću u podzemlju potaknule su znanstvenike da koriste ovaj gotovo neiscrpni izvor energije. Primjerice, u mladim planinama (kao što su Kavkaz, Alpe, Pamir) na dubini od 4 kilometra, temperatura podzemlja doseći će 200 ° C. Ova prirodna baterija može se stvoriti za vas. Potrebno je izbušiti dvije duboke bušotine jednu uz drugu i povezati ih vodoravnim nanosima. Zatim pumpajte vodu u jedan bunar, a iz drugog vadite vruću paru koja će se koristiti za grijanje grada ili dobivanje druge vrste energije. Korozivni plinovi i tekućine, koji su česti u seizmički aktivnim regijama, mogu predstavljati ozbiljan problem za takva poduzeća. Amerikanci su 1988. morali dovršiti bušenje bunara na polici Meksičkog zaljeva u blizini obale Alabame, dosežući dubinu od 7.399 m.dosegnuvši 232 ° C, vrlo visoki tlak i emisije kiselih plinova. U područjima gdje postoje naslage vruće podzemne vode, možete ih izvući izravno iz bunara s prilično dubokih horizonta. Takvi su projekti prikladni za regije Kavkaza, Pamira i Dalekog istoka. Međutim, visoka cijena rada ograničava dubinu kopanja na četiri kilometra.
Na ruskom tragu
Demonstracija zdenca Kola 1984. ostavila je dubok dojam na svjetsku zajednicu. Mnoge su zemlje počele pripremati projekte znanstvenog bušenja na kontinentima. Takav je program također odobren u Njemačkoj krajem 1980-ih. Izuzetno duboka bušotina KTB Hauptborung bušena je od 1990. do 1994. godine, prema planu trebala je doseći dubinu od 12 km, ali zbog nepredvidivo visokih temperatura bilo je moguće doći samo do 9,1 km. Zbog otvorenosti podataka o bušenju i znanstvenom radu, dobre tehnologije i dokumentacije, ultraduboka bušotina KTV ostaje jedna od najpoznatijih na svijetu.
Mjesto bušenja ove bušotine odabrano je na jugoistoku Bavarske, na ostacima drevnog planinskog lanca, čija se starost procjenjuje na 300 milijuna godina. Geolozi su vjerovali da se ovdje negdje nalazi zona spoja dviju ploča koje su nekada bile obale oceana. Prema znanstvenicima, s vremenom se gornji dio planina istrošio, otkrivajući ostatke drevne oceanske kore. Još dublje, desetak kilometara od površine, geofizičari su otkrili veliko tijelo s abnormalno visokom električnom vodljivošću. Također su se nadali da će njezinu prirodu razjasniti uz pomoć bunara. Ali glavni izazov bio je dosegnuti dubinu od 10 km kako bi se steklo iskustvo u ultra dubokom bušenju. Proučivši materijale Kola SG-3, njemački bušači odlučili su prvo izbušiti probnu bušotinu duboku 4 km kako bi dobili točniju predodžbu o uvjetima rada u podzemlju, testirali tehniku i uzeli jezgru. Na kraju pilotskog rada, velik dio bušaće i znanstvene opreme morao je biti izmijenjen i nešto je trebalo ponovno stvoriti.
Glavni, superdubni bunar KTV Hauptborung položen je samo dvjesto metara od prvog. Za taj je posao postavljen 83-metarski toranj i izgrađena bušilica, najsnažnija u to vrijeme, nosivosti 800 tona. Mnogi su postupci bušenja automatizirani, prvenstveno mehanizam za spuštanje i oporavak cijevnog niza. Samoupravni vertikalni sustav bušenja omogućio je gotovo vertikalnu rupu. Teoretski, s takvom je opremom bilo moguće bušiti do dubine od 12 kilometara. No, stvarnost se, kao i uvijek, pokazala složenijom, a planovi znanstvenika nisu se ostvarili.
Problemi na bunaru KTV započeli su nakon dubine od 7 km, ponavljajući veći dio sudbine Kola Superdeep-a. Isprva se vjeruje da je zbog visoke temperature pukao vertikalni sustav bušenja i rupa je išla ukoso. Na kraju rada dno je odstupilo od okomice za 300 m. Tada su započele složenije nesreće - puknuće bušaće kolone. Baš kao i na Koli, moralo se izbušiti nova okna. Određene poteškoće izazvalo je sužavanje bušotine - na vrhu joj je promjer iznosio 71 cm, na dnu - 16,5 cm. Beskrajne nesreće i visoka temperatura na dnu od –270 ° S natjerali su bušilice da prestanu raditi nedaleko od njegovanog cilja.
Ne može se reći da su znanstveni rezultati KTV Hauptborung pogodili maštu znanstvenika. Na dubini su se uglavnom taložili amfiboliti i gnajsi, drevne metamorfne stijene. Zona konvergencije oceana i ostaci oceanske kore nisu nigdje pronađeni. Možda su na nekom drugom mjestu, ovdje je mali kristalni masiv prevrnut na visinu od 10 km. Nalazište grafita otkriveno je kilometar od površine.
Godine 1996. zdenac KTV, koji je njemački proračun koštao 338 milijuna dolara, došao je pod pokroviteljstvo Znanstvenog centra za geologiju u Potsdamu, pretvoren je u laboratorij za promatranje dubokog podzemlja i turističko odredište.
Zašto mjesec nije od lijevanog željeza?
"Jer za Mjesec ne bi bilo dovoljno željeza" - vjerojatno bi to mogli odgovoriti protivnici hipoteze prema kojoj se mjesec odvojio od Zemlje svojim pristašama. Ova hipoteza, međutim, nije nastala ispočetka, a znanstvenici razmatraju nekoliko područja Zemlje, odakle bi mogao izbiti komad planeta veličine Mjeseca. Kola je dobro predložila svoju verziju. Sedamdesetih godina sovjetske stanice dostavljale su na Zemlju nekoliko stotina grama mjesečevog tla. Tvar su dijelila vodeća znanstvena središta zemlje radi provođenja neovisnih analiza. Znanstveni centar Kola također je dobio mali uzorak. Znanstvenici iz cijele regije došli su pogledati znatiželju, uključujući zaposlenike bunara, koji je kasnije postao najdublji na svijetu. Je li to šala? Dodirnite nezemaljsku prašinu, pogledajte je kroz mikroskop. Kasnije su stručnjaci istražili mjesečevo tlo i objavili monografiju na ovu temu. Do tada je bunar u Zapolyarnoyeu dosegnuo pristojnu dubinu, detaljno su opisane stijene podignute iz bušotine. I što? Uzorci mjesečevog tla, u koje su bušilice jednom strepnje gledale, pokazale su se dijabazama jedan do jedan iz svoje bušotine, s dubine od 3 km. Odmah se pojavila hipoteza da se Mjesec nije odvojio drugačije od poluotoka Kola prije oko 1,5 milijardi godina - ovo je doba dijabaza. Iako se nehotice postavilo pitanje - koje je veličine tada bio ovaj poluotok?.. Odmah se pojavila hipoteza da se Mjesec nije odvojio drugačije nego s poluotoka Kola prije oko 1,5 milijardi godina - ovo je doba dijabaza. Iako se nehotice postavilo pitanje - koje je veličine tada bio ovaj poluotok?.. Odmah se pojavila hipoteza da se Mjesec nije odvojio drugačije nego s poluotoka Kola prije oko 1,5 milijardi godina - ovo je doba dijabaza. Iako se nehotice postavilo pitanje - koje je veličine tada bio ovaj poluotok?..
Bušiti ili ne bušiti?
Zapis o bušotini Kola i dalje je nenadmašan, iako je sigurno moguće zaći 14, pa i 15 km duboko u Zemlju. Međutim, malo je vjerojatno da će takav jedan napor pružiti temeljno novo znanje o zemljinoj kori, dok je duboko bušenje vrlo skupo. Vremena kada su se uz njegovu pomoć testirale razne hipoteze davno su prošla. Bunari dublji od 6-7 km gotovo su se prestali bušiti u čisto znanstvene svrhe. Na primjer, u Rusiji postoje samo dva objekta ove vrste - Ural SG-4 i bunar En-Yakhinskaya u zapadnom Sibiru. Njima upravlja državno poduzeće Nedra Znanstveno-proizvodni centar smješteno u Jaroslavlju. Na svijetu je izbušeno toliko dubokih i dubokih bušotina da znanstvenici nemaju vremena za analizu podataka. Posljednjih godina geolozi su pokušavali proučiti i generalizirati činjenice dobivene iz velikih dubina. Naučivši bušiti u velike dubine,ljudi sada žele bolje savladati horizont koji im je na raspolaganju, usredotočiti svoje napore na praktične zadatke koji će sada biti korisni. Tako u Rusiji, nakon što su završili znanstveni program bušenja, nakon što su izbušili svih 12 planiranih naddubokih bušotina, sada rade na sustavu za cijelu državu, u kojem će geofizički podaci dobiveni "skeniranjem" podzemlja seizmičkim valovima biti povezani s informacijama dobivenim superdubokim bušenjem. Bez bušotina, dijelovi kore geofizičara samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad puno jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći puno točnije predvidjeti ležišta minerala.usredotočiti napore na praktične zadatke koji će sada imati koristi. Tako u Rusiji, nakon što su završili znanstveni program bušenja, nakon što su izbušili svih 12 planiranih naddubokih bušotina, sada rade na sustavu za cijelu državu, u kojem će geofizički podaci dobiveni "skeniranjem" podzemlja seizmičkim valovima biti povezani s informacijama dobivenim superdubokim bušenjem. Bez bušotina, dijelovi kore geofizičara samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad puno jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći puno točnije predvidjeti ležišta minerala.usredotočiti napore na praktične zadatke koji će sada imati koristi. Tako u Rusiji, nakon što su završili znanstveni program bušenja, nakon što su izbušili svih 12 planiranih naddubokih bušotina, sada rade na sustavu za cijelu državu, u kojem će geofizički podaci dobiveni "skeniranjem" podzemlja seizmičkim valovima biti povezani s informacijama dobivenim superdubokim bušenjem. Bez bušotina, dijelovi kore koje su sagradili geofizičari samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad mnogo jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći mnogo točnije predvidjeti ležišta minerala. Izbušivši svih 12 planiranih ultradubokih bušotina, oni sada rade na sustavu za cijelu državu, u kojem će geofizički podaci dobiveni "skeniranjem" podzemlja seizmičkim valovima biti povezani s informacijama dobivenim ultradubokim bušenjem. Bez bušotina, dijelovi kore koje su sagradili geofizičari samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad puno jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći puno točnije predvidjeti ležišta minerala. Izbušivši svih 12 planiranih ultradubokih bušotina, oni sada rade na sustavu za cijelu državu, u kojem će se geofizički podaci dobiveni "skeniranjem" podzemlja seizmičkim valovima povezati s informacijama dobivenim ultradubokim bušenjem. Bez bušotina, dijelovi kore koje su izgradili geofizičari samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad puno jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći puno točnije predvidjeti ležišta minerala.koje su izgradili geofizičari samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad mnogo jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći mnogo točnije predvidjeti ležišta minerala.koje su izgradili geofizičari samo su modeli. Da bi se određene stijene pojavile na tim dijagramima, potrebni su podaci o bušenju. Tada će geofizičari, čiji je rad puno jeftiniji od bušenja i pokriva veliko područje, moći puno točnije predvidjeti ležišta minerala.
U Sjedinjenim Državama nastavljaju sudjelovati u programu dubokog bušenja dna oceana i provode nekoliko zanimljivih projekata u zonama vulkanske i tektonske aktivnosti zemljine kore. Dakle, na Havajima su se istraživači nadali proučiti podzemni život vulkana i približiti se plašnom jeziku - perjanici, za koju se vjeruje da je iznjedrila ove otoke. Planirano je da se bušotina u podnožju vulkana Mauna Kea buši do dubine od 4,5 km, ali zbog ekstremnih temperatura moglo se svladati samo 3 km. Drugi je projekt duboka zvjezdarnica na rasjedu San Andreas. Bušenje bunara kroz ovaj najveći rasjed na sjevernoameričkom kontinentu započelo je u lipnju 2004. i prešlo je 2 od planirana 3 kilometra. U dubokom laboratoriju namjeravaju proučavati podrijetlo potresa, što će možda omogućiti bolje razumijevanje prirode ovih prirodnih katastrofa i iznošenje njihovih predviđanja.
Unatoč činjenici da trenutni programi dubokog bušenja više nisu ambiciozni kao prije, očito imaju sjajnu budućnost. Nije daleko dan kada će doći red velikih dubina - tamo će tražiti i otkrivati nova ležišta minerala. Proizvodnja nafte i plina u Sjedinjenim Državama iz dubina od 6-7 km već postaje uobičajena. U budućnosti će i Rusija morati pumpati ugljikovodične sirovine s takvih razina. Kao što pokazuje Tyumen superdeep well, 7 kilometara od površine postoje sedimentni slojevi koji obećavaju za ležišta plina.
Nije bez razloga ultraduboko bušenje uspoređeno sa osvajanjem svemira. Takvi programi, na globalnoj razini, upijajući sve najbolje što čovječanstvo trenutno ima, daju poticaj razvoju mnogih industrija, tehnologije i u konačnici pripremaju teren za novi proboj u znanosti.
Đavolske mahinacije
Jednom je Kola Superdeep bila u središtu globalnog skandala. Jednog lijepog jutra 1989. godine, direktor bunara David Guberman primio je poziv glavnog urednika regionalnih novina, tajnika regionalnog odbora i mnoštva različitih ljudi. Svi su željeli znati o vragu, kojeg su bušilice navodno podigle iz dubine, o čemu su izvještavale neke novine i radio stanice širom svijeta. Redatelj je ostao zatečen, i - od čega! "Znanstvenici su otkrili pakao", "Sotona je pobjegao iz pakla", glasili su naslovi. Kao što je izviješteno u tisku, geolozi koji su radili vrlo daleko u Sibiru, a možda i na Aljasci ili čak na poluotoku Kola (među novinarima nije bilo konsenzusa), bušili su na dubini od 14,4 km, kada je odjednom bušilica počela labavo visjeti s jedne strane na drugu. Dakle, ispod je velika rupa, mislili su znanstvenici, očito je da je centar planeta prazan. Senzori spušteni u dubinupokazivali su temperaturu od 2000 ° C, a superosjetljivi mikrofoni su se oglašavali … vapaji milijuna patničkih duša. Kao rezultat, bušenje je zaustavljeno zbog straha od puštanja paklenih sila na površinu. Naravno, sovjetski znanstvenici opovrgavali su ovu novinarsku "patku", ali odjeci te stare povijesti dugo su lutali od novina do novina, pretvarajući se u svojevrsni folklor. Nekoliko godina kasnije, kad su priče o paklu već bile zaboravljene, osoblje Kola Superdeep posjetilo je Australiju s predavanjima. Pozvani su na prijem kod guvernera Victorije, koketne dame koja je rusku delegaciju pozdravila pitanjem: "A što ste, dovraga, dobili od tamo?"Sovjetski znanstvenici opovrgavali su ovu novinarsku "patku", ali odjeci te stare povijesti dugo su lutali od novina do novina, pretvarajući se u svojevrsni folklor. Nekoliko godina kasnije, kada su priče o paklu već bile zaboravljene, osoblje Kola Superdeep-a posjetilo je Australiju s predavanjima. Pozvani su na prijem kod guvernera Victorije, koketne dame koja je rusku delegaciju pozdravila pitanjem: "A što ste, dovraga, dobili od tamo?"Sovjetski znanstvenici opovrgavali su ovu novinarsku "patku", ali odjeci te stare povijesti dugo su lutali od novina do novina, pretvarajući se u svojevrsni folklor. Nekoliko godina kasnije, kad su priče o paklu već bile zaboravljene, osoblje Kola Superdeep posjetilo je Australiju s predavanjima. Pozvani su na prijem kod guvernera Victorije, koketne dame koja je rusku delegaciju pozdravila pitanjem: "A što ste, dovraga, dobili od tamo?"A što si dovraga dobio od tamo?"A što si dovraga izvukao odatle?"
Najdublji bunari na svijetu
1. Aralsor SG-1, Kaspijska nizina, 1962-1971, dubina - 6,8 km. Potražite naftu i plin.
2. Biikzhal SG-2, Kaspijska nizina, 1962-1971, dubina - 6,2 km. Potražite naftu i plin.
3. Kola SG-3, 1970.-1994., Dubina - 12.262 m. Projektna dubina - 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbejdžan, 1977-1990, dubina - 8 324 m. Dizajn dubina - 11 km.
5. Kolvinskaya, regija Arhangelsk, 1961., dubina - 7.057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistan, 1984., dubina -
3 km. Dubina projektiranja je 7 km. Tražite zlato.
7. Timan-Pechora SG-5, sjeveroistok Rusije, 1984.-1993., Dubina - 6.904 m, projektna dubina - 7 km.
8. Tyumen SG-6, zapadni Sibir, 1987.-1996., Dubina - 7.502 m. Projektna dubina - 8 km. Potražite naftu i plin.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988., dubina - 5.881 m.
10. Bunar Vorotylovskaya, regija Volga, 1989.-1992., Dubina - 5.374 m. Potraga za dijamantima, proučavanje astroblema Puchezh-Katunskaya.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukrajina, 1984.-1993., Dubina - 5 382 m. Projektna dubina - 12 km. Potražite željezne kvarcite.
Ural SG-4, Srednji Ural. Položeno 1985. godine. Dubina projektiranja - 15.000 m. Trenutna dubina - 6.100 m. Traženje bakrenih ruda, proučavanje strukture Urala. En-Yakhtinskaya SG-7, zapadni Sibir. Projektna dubina - 7.500 m. Trenutna dubina - 6.900 m. Istraživanje nafte i plina.
Bunari za naftu i plin
ranih 70-ih
Sveučilište, SAD, dubina - 8686 m.
Jedinica Bayden, SAD, dubina - 9159 m.
Bertha-Rogers, SAD, dubina - 9583 m.
80-ih
Zisterdorf, Austrija, dubina 8.553 m.
Prsten Siljan, Švedska, dubina - 6,8 km.
Bighorn, SAD, Wyoming, dubina - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Njemačka, 1990.-1994., Dubina -
9 100 m. Dizajn dubina - 10 km. Znanstveno bušenje.
Na granicama života
Na granicama života Ekstremofilne bakterije pronađene u stijenama izdignutim s dubine od nekoliko kilometara DOSIJER Jedno od najnevjerojatnijih otkrića do kojih su znanstvenici došli bušenjem jest postojanje života duboko pod zemljom. I premda ovaj život predstavljaju samo bakterije, njegove se granice protežu do nevjerojatnih dubina. Bakterije su sveprisutne. Svladali su podzemlje, naizgled potpuno neprikladno za postojanje. Ogromni pritisci, visoke temperature, nedostatak kisika i životni prostor - ništa ne može postati prepreka širenju života. Prema nekim procjenama, masa mikroorganizama koji žive pod zemljom može premašiti masu svih živih bića koja nastanjuju površinu našeg planeta.
Početkom 20. stoljeća američki znanstvenik Edson Bustin otkrio je bakterije u vodi s naftnog horizonta s dubine od nekoliko stotina metara. Mikroorganizmi koji su tamo živjeli nisu trebali kisik i sunčevu svjetlost, hranili su se organskim spojevima ulja. Bastin je sugerirao da ove bakterije žive izolirano od površine 300 milijuna godina - od formiranja naftnog polja. Ali njegova hrabra hipoteza ostala je nepotvrđena, oni jednostavno nisu vjerovali u nju. Tada se vjerovalo da je život samo tanki film na površini planeta.
Interes za duboke oblike života može biti prilično praktičan. Osamdesetih godina prošlog stoljeća američko Ministarstvo energetike tražilo je sigurne metode za odlaganje radioaktivnog otpada. U te svrhe trebala je koristiti mine u nepropusnim stijenama, gdje žive bakterije koje se hrane radionuklidima. 1987. započelo je duboko bušenje nekoliko bušotina u Južnoj Karolini. S pola kilometra dubine znanstvenici su uzimali uzorke, poštujući sve moguće mjere opreza kako ne bi donijeli bakterije i zrak s površine Zemlje. Nekoliko neovisnih laboratorija proučavalo je uzorke, a njihovi su se rezultati pokazali pozitivnima: takozvane anaerobne bakterije živjele su u dubokim slojevima kojima nije trebao kisik.
Bakterije su pronađene i u stijenama rudnika zlata u Južnoj Africi na dubini od 2,8 km, gdje je temperatura bila 60 ° C. Također žive duboko pod oceanima na temperaturama iznad 100 °. Kao što je pokazala Kola Superdeep Bušotina, postoje uvjeti da mikroorganizmi žive i na dubini većoj od 12 km, budući da se pokazalo da su stijene prilično porozne, zasićene vodenim otopinama, a tamo gdje ima vode, život je moguć.
Mikrobiolozi su također pronašli kolonije bakterija u superdubokoj bušotini koja je otvorila krater Silyan Ring u Švedskoj. Zanimljivo je da su mikroorganizmi živjeli u drevnim granitima. Iako su to bile vrlo guste podzemne vode pod visokim pritiskom cirkulirale su sustavom mikropora i pukotina. Sloj stijena na dubini od 5,5-6,7 km postao je prava senzacija. Zasićen je pastom od ulja s kristalima magnetita. Jedno od mogućih objašnjenja ovog fenomena dao je američki geolog Thomas Gold, autor knjige "The Deep Hot Biosphere". Zlato je sugeriralo da pasta od magnetit-ulja nije ništa drugo nego otpadni proizvod od bakterija koje se hrane metanom koji dolazi iz plašta.
Studije pokazuju da se bakterije zadovoljavaju uistinu spartanskim uvjetima. Granice njihove izdržljivosti i dalje ostaju misterij, no čini se da donju granicu staništa bakterija još uvijek postavlja temperatura unutrašnjosti. Mogu se razmnožavati na 110 ° C i podnijeti temperature od 140 ° C, iako kratko. Ako pretpostavimo da se temperatura na kontinentima povećava za 20-25 ° sa svakim kilometrom, tada se životne zajednice mogu naći do dubine od 4 km. Ispod oceanskog dna temperatura ne raste tako brzo, a donja granica života može ležati na dubini od 7 km.
To znači da život ima ogromnu granicu sigurnosti. Slijedom toga, biosfera Zemlje ne može se potpuno uništiti čak i u slučaju najozbiljnijih kataklizmi, a vjerojatno bi i na planetima bez atmosfere i hidrosfere u dubinama mogli postojati mikroorganizmi.
