Во втората половина на 20 век, светот се разболе со ултра-длабоко дупчење. Во САД подготвуваа нова програма за проучување на океанското дно (Deep Sea Drilling Project). Гломар челинџер, изграден специјално за овој проект, помина неколку години во водите на различни океани и мориња, дупчејќи речиси 800 бунари на нивното дно, достигнувајќи максимална длабочина од 760 m. До средината на 1980-тите, резултатите од дупчењето на морето потврдија теоријата на тектониката на плочите. Геологијата како наука повторно се роди. Во меѓувреме, Русија тргна по својот пат. Интересот за проблемот, разбуден од успесите на Соединетите држави, резултираше со програмата „Проучување на внатрешноста на Земјата и ултра-длабоко дупчење“, но не во океанот, туку на континентот. И покрај нејзината вековна историја, континенталното дупчење се чинеше дека е сосема нова работа. На крајот на краиштата, зборувавме за претходно недостижни длабочини - повеќе од 7 километри. Во 1962 година, Никита Хрушчов ја одобри оваа програма, иако тој беше воден повеќе од политички мотиви отколку од научни. Не сакаше да заостане зад САД.
Новосоздадената лабораторија на Институтот за технологија на дупчење ја предводеше познатиот нафтен работник, доктор по технички науки Николај Тимофеев. Тој имаше задача да ја оправда можноста за ултра-длабоко дупчење во кристални карпи - гранити и гнајсеви. Истражувањето траеше 4 години, а во 1966 година експертите донесоа пресуда - можно е да се дупчат, а не нужно со утрешната технологија, опремата што веќе постои е доволна. Главниот проблем е топлината на длабочина. Според пресметките, додека продира во карпите кои ја сочинуваат земјината кора, температурата треба да се зголемува за 1 степен на секои 33 метри. Тоа значи дека на длабочина од 10 km треба да очекуваме околу 300°C, а на 15 km - речиси 500°C. Алатите и инструментите за дупчење нема да издржат таква топлина. Требаше да се бара место каде што длабочините не се толку жешки...
Пронајдено е такво место - древен кристален штит на полуостровот Кола. Во извештајот подготвен на Институтот за физика на Земјата се вели: во текот на милијардите години од неговото постоење, Штитот Кола се олади, температурата на длабочина од 15 km не надминува 150 ° C. И геофизичарите подготвија приближен дел од подземјето на полуостровот Кола. Според нив, првите 7 километри се гранитни слоеви на горниот дел од земјината кора, а потоа започнува базалтниот слој. Во тоа време, идејата за двослојна структура на земјината кора беше општо прифатена. Но, како што се испостави подоцна, и физичарите и геофизичарите не беа во право. Местото за дупчење беше избрано на северниот врв на полуостровот Кола во близина на езерото Вилгискоддеоаивињерви. На фински значи „Под планината на волкот“, иако на тоа место нема ниту планини, ниту волци. Дупчењето на бунарот, чија проектна длабочина беше 15 километри, започна во мај 1970 година.
Но
Овде можете да ги слушате пеколните звуци од бунарот.
Филм: Кола Супердип: Последниот огномет
Денес, научните истражувања на човештвото ги достигнаа границите на Сончевиот систем: ние слетавме вселенски летала на планети, нивните сателити, астероиди, комети, испративме мисии до Кајперовиот појас и ја преминавме границата на хелиопаузата. Со помош на телескопи, гледаме настани што се случиле пред 13 милијарди години - кога Универзумот бил стар само неколку стотици милиони години. Наспроти ова, интересно е да се оцени колку добро ја познаваме нашата Земја. Најдобар начин да се дознае нејзината внатрешна структура е да се ископа бунар: колку подлабоко, толку подобро. Најдлабокиот бунар на Земјата е Кола Супердлабок бунар или SG-3. Во 1990 година, нејзината длабочина достигна 12 километри 262 метри. Ако ја споредите оваа бројка со радиусот на нашата планета, излегува дека ова е само 0,2 отсто од патот до центарот на Земјата. Но, дури и ова беше доволно за да се сменат идеите за структурата на земјината кора.
Ако замислите бунар како вратило низ кое можете да се спуштите со лифт до самите длабочини на земјата, или барем неколку километри, тогаш тоа воопшто не е така. Дијаметарот на алатот за дупчење со кој инженерите го создале бунарот бил само 21,4 сантиметри. Горниот дел од бунарот од два километри е малку поширок - тој е проширен на 39,4 сантиметри, но сепак нема начин човек да стигне до таму. За да ги замислите пропорциите на бунарот, најдобрата аналогија би била игла за шиење од 57 метри со дијаметар од 1 милиметар, малку подебела на едниот крај.
Па дијаграм
Но, и оваа репрезентација ќе биде поедноставена. За време на дупчењето, кај бунарот се случија неколку несреќи - дел од дупчалката заврши под земја без можност да се отстрани. Поради тоа, бунарот неколку пати се стартуваше одново, од ознаки од седум и девет километри. Има четири големи гранки и десетина мали. Главните гранки имаат различни максимални длабочини: две од нив ја преминуваат ознаката од 12 километри, уште две не ја достигнуваат само 200-400 метри. Забележете дека длабочината на Маријанскиот ров е еден километар помалку - 10.994 метри во однос на нивото на морето.
Хоризонтални (лево) и вертикални проекции на траектории SG-3
Ју.Н. Јаковлев и сор. / Билтен на Научниот центар Кола на Руската академија на науките, 2014 година
Згора на тоа, би било грешка да се сфати бунарот како водоводна линија. Поради фактот што карпите имаат различни механички својства на различни длабочини, дупчалката за време на работата отстапувала кон помалку густи области. Затоа, во голем обем, профилот на Kola Superdeep изгледа како малку закривена жица со неколку гранки.
Приближувајќи се до бунарот денес, ќе го видиме само горниот дел - метален отвор, зашрафен до устата со дванаесет масивни завртки. Натписот на него е направен со грешка, точната длабочина е 12.262 метри.
Како беше ископан супер-длабок бунар?
За почеток, треба да се забележи дека SG-3 првично беше замислен специјално за научни цели. Истражувачите избраа за дупчење место каде античките карпи - стари до три милијарди години - излегоа на површината на земјата. Еден од аргументите за време на истражувањето беше дека младите седиментни карпи биле добро проучени за време на производството на нафта и никој никогаш не дупнал длабоко во античките слоеви. Покрај тоа, имаше и големи наоѓалишта на бакар-никел, чие истражување би било корисно дополнување на научната мисија на бунарот.
Дупчењето започна во 1970 година. Првиот дел од бунарот беше дупчат со сериска платформа Uralmash-4E - обично се користеше за дупчење на нафтени бунари. Измената на инсталацијата овозможи да се достигне длабочина од 7 километри 263 метри. Беа потребни четири години. Потоа инсталацијата беше сменета во Уралмаш-15000, именувана по планираната длабочина на бунарот - 15 километри. Новата платформа за дупчење е дизајнирана специјално за супердлабоката Кола: дупчењето на толку големи длабочини бара сериозна модификација на опремата и материјалите. На пример, тежината само на жицата за вежбање на длабочина од 15 километри достигна 200 тони. Самата инсталација може да подигне товар до 400 тони.
Низата за вежба се состои од цевки поврзани едни со други. Со негова помош, инженерите го спуштаат алатот за дупчење на дното на бунарот, а исто така го обезбедуваат неговото функционирање. На крајот од колоната беа поставени специјални турбодупчалки од 46 метри, придвижувани од течењето на водата од површината. Тие овозможија да се ротира алатот за дробење карпи одделно од целата колона.
Билките со кои жицата за дупчење навлезе во гранитот евоцираат футуристички делови од робот - неколку ротирачки шилести дискови поврзани со турбина одозгора. Една таква битка беше доволна за само четири часа работа - ова приближно одговара на премин од 7-10 метри, по што целата низа за вежба мора да се подигне, расклопи и потоа повторно да се спушти. Самите постојани спуштања и искачувања траеја до 8 часа.
Дури и цевките за столбот во Kola Superdeep Pipe мораа да се користат на необични начини. На длабочина, температурата и притисокот постепено се зголемуваат, а, како што велат инженерите, на температури над 150-160 степени, челикот на сериските цевки омекнува и е помалку способен да издржи повеќетонски товари - поради тоа, веројатноста за опасни деформации и се зголемува кршењето на столбот. Затоа, програмерите избраа полесни и отпорни на топлина алуминиумски легури. Секоја од цевките имала должина од околу 33 метри и дијаметар од околу 20 сантиметри - малку потесна од самиот бунар.
Сепак, дури и специјално развиените материјали не можеа да ги издржат условите за дупчење. По првата делница долга седум километри, понатамошното дупчење до границата од 12.000 метри траеше речиси десет години и повеќе од 50 километри цевки. Инженерите беа соочени со фактот дека под седум километри карпите станаа помалку густи и скршени - вискозни за вежбата. Покрај тоа, самиот бунар ја искриви својата форма и стана елипсовиден. Како резултат на тоа, колоната се скршила неколку пати и, не можејќи да ја подигнат назад, инженерите биле принудени да ја бетонираат гранката на бунарот и повторно да ја дупчат шахтата, губејќи години работа.
Една од овие големи несреќи ги принуди бушачите во 1984 година да бетонираат гранка од бунарот што достигна длабочина од 12.066 метри. Дупчењето мораше повторно да започне од марката од 7 километри. На ова му претходеше пауза во работата со бунарот - во тој момент беше декласифицирано постоењето на СГ-3, а во Москва се одржа меѓународниот геолошки конгрес Геоекспо, чии делегати ја посетија локацијата.
Според очевидци на несреќата, по продолжувањето со работа, колоната пробила бунар уште девет метри подолу. По четири часа дупчење, работниците се подготвија да ја подигнат колоната назад, но таа „не работеше“. Дупчачите одлучија дека цевката е „заглавена“ некаде на ѕидовите на бунарот и ја зголемија моќта на подигање. Товарот нагло се намали. Постепено демонтирајќи ја колоната во 33-метарски свеќи, работниците стигнаа до следниот дел, завршувајќи со нерамномерен долен раб: турбодругата и уште пет километри цевки останаа во бунарот, тие не можеа да се подигнат.
Дупчалките успеаја повторно да ја достигнат границата од 12 километри дури во 1990 година, кога беше поставен рекордот во нуркање - 12.262 метри. Потоа се случи нова несреќа, а од 1994 година работата на бунарот беше прекината.
Супердлабока научна мисија
Слика од сеизмички тестови на SG-3
„Кола Супердип“ Министерство за геологија на СССР, издавачка куќа „Недра“, 1984 г.
Бунарот беше проучуван со употреба на цела низа геолошки и геофизички методи, почнувајќи од собирање на јадрото (колона од карпи што одговара на дадените длабочини) до радијација и сеизмолошки мерења. На пример, јадрото беше земено со помош на јадрени приемници со специјални дупчалки - тие изгледаат како цевки со назабени рабови. Во центарот на овие цевки има дупки од 6-7 сантиметри каде што паѓа карпата.
Но, дури и со ова навидум едноставно (освен потребата да се подигне ова јадро од многу километри длабочина) се појавија тешкотии. Поради течноста за дупчење, истата што ја активираше вежбата, јадрото стана заситено со течност и ги промени своите својства. Покрај тоа, условите во длабочините и на површината на земјата се многу различни - примероците испукани поради промените на притисокот.
На различни длабочини, приносот на јадрото варираше многу. Ако на пет километри од сегмент од 100 метри може да се смета на 30 сантиметри јадро, тогаш на длабочини од повеќе од девет километри, наместо карпеста колона, геолозите добија сет од подлошки направени од густа карпа.
Микрофотографија од карпи пронајдени од длабочина од 8028 метри
„Кола Супердип“ Министерство за геологија на СССР, издавачка куќа „Недра“, 1984 г.
Студиите на материјалот пронајден од бунарот доведоа до неколку важни заклучоци. Прво, структурата на земјината кора не може да се поедностави на состав од неколку слоеви. Ова беше претходно наведено од сеизмолошките податоци - геофизичарите видоа бранови кои изгледаа како да се рефлектираат од мазна граница. Студиите на SG-3 покажаа дека таквата видливост може да се појави и со сложена дистрибуција на карпите.
Оваа претпоставка влијаеше на дизајнот на бунарот - научниците очекуваа дека на длабочина од седум километри шахтата ќе влезе во базалтни карпи, но тие не се сретнаа дури ни на ознаката од 12 километри. Но, наместо базалт, геолозите откриле карпи кои имале голем број пукнатини и мала густина, што воопшто не можело да се очекува од многу километри длабочина. Покрај тоа, во пукнатините беа пронајдени траги од подземна вода - дури се сугерираше дека тие се формирани со директна реакција на кислород и водород во дебелината на Земјата.
Меѓу научните резултати имаше и применети - на пример, на плитки длабочини, геолозите пронајдоа хоризонт на руди од бакар-никел погодни за рударство. И на длабочина од 9,5 километри, откриен е слој од геохемиска златна аномалија - во карпата имало зрна од природно злато со големина на микрометар. Концентрациите достигнаа и до грам на тон карпа. Сепак, малку е веројатно дека рударството од такви длабочини некогаш ќе биде профитабилно. Но, самото постоење и својствата на слојот што носи злато овозможија да се разјаснат моделите на минерална еволуција - петрогенеза.
Одделно, треба да зборуваме за студии за температурни градиенти и зрачење. За ваков вид на експерименти се користат инструменти за дупчиња, спуштени на жичани јажиња. Големиот проблем беше да се обезбеди нивна синхронизација со копнена опрема, како и да се обезбеди работа на големи длабочини. На пример, потешкотии настанаа со фактот што каблите, со должина од 12 километри, се протегаа за околу 20 метри, што може многу да ја намали точноста на податоците. За да се избегне ова, геофизичарите мораа да создадат нови методи за обележување на растојанија.
Повеќето комерцијални инструменти не беа дизајнирани да работат во тешки услови на пониските нивоа на бунарот. Затоа, за истражување на големи длабочини, научниците користеа опрема развиена специјално за Kola Superdeep.
Најважниот резултат од геотермалните истражувања се многу повисоки температурни градиенти од очекуваните. Во близина на површината, стапката на зголемување на температурата беше 11 степени на километар, на длабочина од два километри - 14 степени на километар. Во интервалот од 2,2 до 7,5 километри, температурата се зголеми со брзина која се приближува до 24 степени на километар, иако постоечките модели предвидуваа вредност за еден и пол пати помала. Како резултат на тоа, веќе на длабочина од пет километри, инструментите забележаа температура од 70 степени Целзиусови, а за 12 километри оваа вредност достигна 220 степени Целзиусови.
Се покажа дека супердлабокиот бунар Кола е за разлика од другите бунари - на пример, кога го анализираа ослободувањето на топлина на карпите на украинскиот кристален штит и батолитите на Сиера Невада, геолозите покажаа дека ослободувањето на топлина се намалува со длабочината. Во СГ-3, напротив, порасна. Освен тоа, мерењата покажаа дека главниот извор на топлина, кој обезбедува 45-55 проценти од топлинскиот проток, е распаѓањето на радиоактивните елементи.
И покрај фактот дека длабочината на бунарот изгледа колосална, таа не достигнува ниту една третина од дебелината на земјината кора во балтичкиот штит. Геолозите проценуваат дека основата на земјината кора во оваа област се протега на приближно 40 километри под земја. Затоа, дури и ако SG-3 го достигне планираниот прекин од 15 километри, ние сè уште немаше да стигнеме до мантија.
Ова е амбициозната задача што си ја поставија американските научници при развојот на проектот Мохол. Геолозите планираа да стигнат до границата на Мохоровичиќ - подземен регион каде што има остра промена во брзината на ширење на звучните бранови. Се верува дека е поврзан со границата помеѓу кората и мантија. Вреди да се напомене дека бушачите како локација за бунарот го избрале океанското дно во близина на островот Гвадалупе - растојанието до границата било само неколку километри. Сепак, длабочината на самиот океан овде достигна 3,5 километри, што значително ги комплицираше операциите на дупчење. Првите тестови во 1960-тите им дозволија на геолозите да дупчат бунари само до 183 метри.
Неодамна се дозна за плановите за воскреснување на проектот за дупчење на длабоките океани со помош на истражувачкиот брод за дупчење JOIDES Resolution. Геолозите за нова цел избраа точка во Индискиот Океан, недалеку од Африка. Длабочината на границата Мохоровичиќ таму е само околу 2,5 километри. Во декември 2015 година - јануари 2016 година, геолозите успеаја да дупчат бунар длабок 789 метри - петтиот по големина подводен бунар во светот. Но, оваа вредност е само половина од она што беше потребно во првата фаза. Сепак, тимот планира да се врати и да го заврши она што го започна.
***
0,2 проценти од патеката до центарот на Земјата не е толку импресивно во споредба со обемот на патувањето во вселената. Сепак, треба да се земе предвид дека границата на Сончевиот систем не минува долж орбитата на Нептун (па дури ни Кајперовиот појас). Гравитацијата на Сонцето преовладува над ѕвездената гравитација до растојанија од две светлосни години од ѕвездата. Значи, ако внимателно пресметате сè, излегува дека Војаџер 2 прелетал само десетина од процентот од патеката до периферијата на нашиот систем.
Затоа, не треба да нè вознемирува колку лошо ги познаваме „внатрешните“ на нашата планета. Геолозите имаат свои телескопи - сеизмичко истражување - и свои амбициозни планови за освојување на подземјето. И ако астрономите веќе успеале да допрат значаен дел од небесните тела во Сончевиот систем, тогаш за геолозите најинтересните работи се уште напред.
Владимир Королев
Во 1970 година, токму на 100-тиот роденден на Ленин, советските научници започнаа еден од најамбициозните проекти на нашето време. На полуостровот Кола, на десет километри од селото Заполијарни, започна дупчење на бунар, кој како резултат на тоа се покажа дека е најдлабок во светот и влезе во Гинисовата книга на рекорди.
Грандиозниот научен проект трае повеќе од дваесет години. Донесе многу интересни откритија, влезе во историјата на науката и на крајот стекна толку многу легенди, гласини и озборувања што ќе биде доволно за повеќе од еден хорор филм.
СССР. Полуостровот Кола. 1 октомври 1980 година. Напредни бунари кои достигнаа рекордна длабочина од 10.500 метри
Влез во пеколот
За време на неговиот врв, местото за дупчење на полуостровот Кола беше киклопска структура со висина од 20-катница. Овде по смена работеа до три илјади луѓе. Тимот беше предводен од водечките геолози во земјата. Платформата за дупчење е изградена во тундра на десет километри од селото Заполијарни, а во поларната ноќ блескала со светла како вселенски брод.
Кога сиот овој раскош одеднаш се затвори и светлата се изгаснаа, гласините веднаш почнаа да се шират. По секоја мерка, дупчењето беше извонредно успешно. Никој во светот никогаш не успеал да достигне толкава длабочина - советските геолози ја спуштија вежбата повеќе од 12 километри.
Ненадејниот крај на еден успешен проект изгледаше исто толку апсурдно како и фактот што Американците ја затворија програмата за летови до Месечината. Вонземјаните беа обвинети за пропаѓањето на лунарниот проект. Има ѓаволи и демони во проблемите на Кола Супердлабоката.
Популарната легенда вели дека вежбата постојано била извлекувана од големи длабочини стопена. Немаше физички причини за тоа - температурата под земја не надминуваше 200 степени Целзиусови, а вежбата беше дизајнирана за илјада степени. Тогаш аудио сензорите, наводно, почнале да слушаат некои стенкања, врисоци и воздишки. Диспечерите кои ги следеа читањата на инструментите се пожалија на чувство на паника и анксиозност.
Според легендата, се покажало дека геолозите дупчеле до пеколот. Стенкањето на грешниците, екстремно високите температури, атмосферата на ужас на платформата за дупчење - сето тоа објасни зошто целата работа на супердлабоката Кола одеднаш била скратена.
Многумина беа скептични за овие гласини. Меѓутоа, во 1995 година, откако работата престана, се случи силна експлозија на платформата за дупчење. Никој не разбра што може да експлодира таму, дури ни лидерот на целиот проект, истакнатиот геолог Дејвид Губерман.
Денеска се носат екскурзии до напуштената платформа за дупчење, а на туристите им се раскажува фасцинантна приказна за тоа како научниците дупнале дупка во подземното царство на мртвите. Како да офкаат духови околу инсталацијата, а навечер демоните лазат на површината и се стремат да го избркаат невнимателниот екстремен спортист во бездната.
Подземна месечина
Всушност, целата приказна „добро до пеколот“ беше измислена од финските новинари до 1-ви април. Нивниот комичен напис беше реобјавен од американските весници, а паторот полета до масите. Долгорочното дупчење на супердлабоката акумулација Кола се одвиваше без никаков мистицизам. Но, она што се случи таму во реалноста беше поинтересно од какви било легенди.
За почеток, ултра-длабокото дупчење беше осудено на бројни несреќи. Под јаремот на огромниот притисок (до 1000 атмосфери) и високите температури, дупчалките не можеа да издржат, бунарот се затна, а цевките што се користат за зајакнување на отворот се скршија. Безброј пати тесниот бунар беше свиткан така што мораше да се дупчат сè повеќе гранки.
Најтешката несреќа се случи непосредно по главниот триумф на геолозите. Во 1982 година, тие успеаја да ја надминат границата од 12 километри. Овие резултати беа свечено објавени во Москва на Меѓународниот геолошки конгрес. Геолози од целиот свет беа донесени на полуостровот Кола, им беше прикажана машина за дупчење и примероци од карпи минирани на фантастични длабочини до кои човештвото никогаш не стигнало.
По прославата продолжи дупчењето. Сепак, паузата во работата се покажа фатална. Во 1984 година се случи најтешката несреќа при дупчење. Дури пет километри цевки се откачиле и го затнале бунарот. Беше невозможно да се продолжи со дупчење. Пет години работа беа изгубени преку ноќ.
Моравме да продолжиме со дупчење од марката од 7 километри. Само во 1990 година геолозите повторно успеаја да поминат 12 километри. 12.262 метри - ова е последната длабочина на бунарот Кола.
Но, паралелно со страшните несреќи, имаше и неверојатни откритија. Длабокото дупчење е како временска машина. На полуостровот Кола, најстарите карпи се приближуваат до површината, нивната старост надминува 3 милијарди години. Со навлегувањето подлабоко, научниците добија јасно разбирање за тоа што се случувало на нашата планета за време на нејзината младост.
Како прво, се покажа дека традиционалниот дијаграм на геолошкиот дел, составен од научниците, не одговара на реалноста. „До 4 километри сè одеше според теоријата, а потоа започна крајот на светот“, рече подоцна Хуберман.
Според пресметките, со дупчење низ слој од гранит, требало да дојде до уште поцврсти, базалтни карпи. Но, немаше базалт. По гранитот дојдоа лабави слоевити карпи, кои постојано се распаѓаа и го отежнуваа движењето подлабоко.
Но, меѓу карпите стари 2,8 милијарди години, пронајдени се фосилизирани микроорганизми. Ова овозможи да се разјасни времето на потеклото на животот на Земјата. На уште поголеми длабочини беа пронајдени огромни наоѓалишта на метан. Ова го разјасни прашањето за појавата на јаглеводороди - нафта и гас.
И на длабочина од над 9 километри, научниците открија златен оливин слој, толку живописно опишан од Алексеј Толстој во „Хиперболоидот на инженерот Гарин“.
Но, најфантастичното откритие се случи во доцните 1970-ти, кога советската лунарна станица донесе примероци од лунарната почва. Геолозите беа зачудени кога видоа дека неговиот состав целосно се совпаѓа со составот на карпите што ги ископале на длабочина од 3 километри. Како беше ова можно?
Факт е дека една од хипотезите за потеклото на Месечината сугерира дека пред неколку милијарди години Земјата се судрила со некое небесно тело. Како резултат на судирот, парче се откина од нашата планета и се претвори во сателит. Можеби ова парче се откачило во областа на сегашниот полуостров Кола.
Финалето
Па зошто го затворија супердлабокиот гасовод Кола?
Прво, главните цели на научната експедиција беа завршени. Создадена е уникатна опрема за дупчење на големи длабочини, тестирана во екстремни услови и значително подобрена. Собраните примероци од карпи беа испитани и детално опишани. Доброто Кола помогна подобро да се разбере структурата на земјината кора и историјата на нашата планета.
Второ, самото време не беше погодно за вакви амбициозни проекти. Во 1992 година, финансирањето на научната експедиција беше прекинато. Вработените се откажале и си заминале дома. Но, и денес грандиозната зграда на платформата за дупчење и мистериозниот бунар се импресивни по својот обем.
Понекогаш се чини дека Kola Superdeep сè уште не ја исцрпил целата понуда на своите чуда. Во ова беше сигурен и шефот на познатиот проект. „Ја имаме најдлабоката дупка на светот - затоа мора да ја искористиме! - извика Дејвид Хуберман.
Во една од научните програми дадоа едноставен пример кој ви овозможува да сфатите колку е огромна нашата планета. Замислете голем балон со топол воздух. Ова е целата планета. А најтенките ѕидови се зоната во која има живот. Но, луѓето всушност совладале само еден слој на атоми што го опкружуваат овој ѕид.
Но, човештвото постојано се стреми да го прошири своето знаење за планетата и процесите што се случуваат на неа. Лансираме вселенски бродови и сателити, градиме подморници, но најтешко е да откриеме што има под нашите нозе, внатре во земјата.
Бунарите носат релативно разбирање. Со нивна помош, можете да го дознаете составот на карпите, да ги проучувате промените во физичките услови, а исто така да спроведете истражување на минерали. И најдлабокиот бунар во светот, се разбира, ќе донесе најмногу информации. Прашањето е само каде точно се наоѓа. Ова е она што ќе се обидеме да го откриеме денес.
ИЛИ-11
Не е чудно што најдолгиот бунар е направен неодамна, во 2011 година. Нови, понапредни технологии, издржливи и сигурни материјали и прецизни методи на пресметување овозможија да се постигне овој резултат.
Сигурно ќе ви биде задоволство да знаете дека се наоѓа во Русија и е дупчат како дел од проектот Сахалин-1. За целата работа беа потребни само 60 дена, што далеку ги надминува резултатите од претходните истражувања.
Вкупната должина на овој бунар кој соборува рекорди е 12 километри 345 метри, што останува ненадмината рекорд. Друго достигнување е максималната должина на хоризонталното стебло, која изнесува 11 километри 475 метри. Досега никој не успеа да го надмине овој резултат. Но тоа е тоа засега.
БД-04А
Овој нафтен бунар во Катар е познат по својата рекордна длабочина во тоа време. Неговата вкупна должина е 12 километри 289 метри, од кои 10.902 метри се хоризонтално стебло. Инаку, изграден е во 2008 година, а рекордот го држеше цели три години.
Но, овој длабок бунар е познат не само по својата импресивна големина, туку и по еден многу тажен факт. Изграден е покрај полицата за нафта за геолошки истражувања, а во 2010 година доживеа тешка несреќа.
Вака изгледа бунарот сега
Издупчен за време на СССР, супердлабокиот бунар Кола ја загуби титулата лидер во 2008 година. Но, сепак, тој останува еден од најпознатите објекти од овој тип и продолжува да го држи третото место.
Подготвителната работа за дупчење започна уште во 1970 година. Беше планирано овој бунар да стане најдлабок на Земјата, достигнувајќи 15 километри. Точно, таков резултат никогаш не беше постигнат. Во 1992 година, работата беше прекината кога длабочината достигна импресивни 12 километри 262 метри. Понатамошните истражувања мораа да бидат прекинати поради недостиг на финансии и владина поддршка.
Со негова помош, беше можно да се добијат многу интересни научни податоци и да се стекне подлабоко разбирање за структурата на земјината кора. Ова не е изненадувачки, бидејќи проектот првично беше целосно научен, не поврзан со геолошки истражувања или проучување на наоѓалишта на минерали.
Патем, популарната легенда за „бунарот до пеколот“ е поврзана со супердлабокиот бунар Кола. Тие велат дека кога стигнале до границата од 11 километри, научниците слушнале застрашувачки врисоци. И набргу потоа пукна дупчалката. Според легендата, ова укажува на постоење на пекол под земја, во кој грешниците се мачат. Токму нивните врисоци ги слушнаа научниците.
Точно, легендата не издржува критики. Само затоа што ниту една акустична опрема не може да работи на притисок и температура на овие нивоа. Но, од друга страна, доста интересно е да се шпекулира дека најдлабоката бушотина ќе може да стигне, ако не до пеколот, тогаш до некои други легендарни и митски места.
Засега, тие само им помагаат на научниците подобро да разберат како живее нашата планета. И иако патувањето до центарот на земјата е сè уште многу далеку, луѓето очигледно се стремат кон тоа.
Обидот да се проучи геолошкиот пресек и дебелината на вулканските карпи изложени на површината на земјата ги поттикна научните центри и, како нив, истражувачките организации да го идентификуваат потеклото на длабоките раседи. Факт е дека структурните примероци на карпите претходно извлечени од утробата на Земјата и Месечината тогаш беа од еднаков интерес за проучување. И изборот на локацијата на устата падна на постојното огромно корито како сад, чие потекло е поврзано со присуството на длабок расед во областа на полуостровот Кола.
Се веруваше дека Земјата е еден вид сендвич кој се состои од кора, мантија и јадро. Во тоа време, седиментните карпи блиску до површината беа доволно проучени за време на развојот на нафтените полиња. Истражувањето за обоени метали ретко беше придружено со дупчење под ознаката од 2000 метри.
Кола СГ (супердлабоко), под длабочина од 5000 метри, се очекува да открие одвојување на гранитни и базалтни слоеви. Ова не се случи. Дупчалката прободе тврди гранитни карпи до 7000 метри. Понатаму, ископувањето се одвиваше низ релативно меки почви, што предизвика уривање на ѕидовите на вратилото и формирање на шуплини. Скршената земја ја заглавила главата на алатот толку многу што при подигнување се откинала врвката на цевката, што довело до несреќа. Бунарот Кола требаше да ги потврди или побие овие одамна воспоставени учења. Покрај тоа, научниците не ризикуваа да ги наведат интервалите каде точно лежат границите помеѓу овие три слоја. Бунарот Кола беше наменет за истражување и проучување на наоѓалишта на минерални суровини, утврдување на обрасци и постепено формирање на полиња на појава на резерви на суровини. Основата беше, пред сè, научната валидност на теоријата за физички, хидрогеолошки и други параметри на длабочините на Земјата. И само ултра-длабокото ископување на вратилото може да обезбеди веродостојни информации за геолошката структура на подземјето.
Во меѓувреме, долгогодишната подготовка за почеток на операциите на дупчење предвидуваше: можност за зголемување на температурата со продлабочување, зголемување на хидростатичкиот притисок на формациите, непредвидливоста на однесувањето на карпите, нивната стабилност поради присуството на карпи и формациски притисоци.
Од технички аспект земени се предвид сите можни тешкотии и пречки кои може да доведат до забавување на процесот на продлабочување поради губење време за спуштање и подигнување на проектилот, намалување на брзината на дупчење поради промена на категоријата на карпите, како и зголемување на трошоците за енергија за движечките дупчиња.
Најтешкиот фактор се сметаше за постојаното зголемување на тежината на обвивката и цевката за дупчење како што се продлабочуваа.
Техничкиот развој на теренот стана успешен:
- зголемување на носивоста, моќноста и другите карактеристики на апаратурите и опремата за дупчење;
- отпорност на топлина на алатите за сечење карпи;
- автоматизација на управувањето со сите фази од процесот на дупчење;
- обработка на информации кои доаѓаат од зоната на дното;
- предупредувања за итни ситуации со цевката за дупчење или куќиштето.
Дупчењето ултра-длабока вратило требаше да ја открие точноста или заблудата на научната хипотеза за длабоката структура на планетата.
Целта на оваа многу скапа конструкција вклучуваше истражување:
1.
Длабоката структура на наоѓалиштето на никел Печенга и кристалната основа на балтичкиот штит на полуостровот. Дешифрирање на контурата на полиметаллното наоѓалиште во Печенга, заедно со манифестациите на рудни тела.
2.
Проучување на природата и силите кои предизвикуваат одвојување на границите на слоевите на континенталната кора. Идентификација на формациски зони, мотиви и природа на формирање на висока температура. Определување на физичкиот и хемискиот состав на водата, гасовите настанати во пукнатините и порите на карпите.
3.
Добивање сеопфатен материјал за материјалниот состав на карпите и информации за интервалите помеѓу гранитните и базалтните „дихтунзи“ на кората. Сеопфатна студија за физичко-хемиските својства на извлеченото јадро.
4.
Развој на напредни технички средства и нови технологии за потопување ултра-длабоки шахти. Можност за користење геофизички методи на истражување во зоната на рудни појави.
5.
Развој и создавање на најнова опрема за следење, тестирање, истражување и следење на напредокот на процесот на дупчење.
Бунарот Кола најмногу исполнуваше научни цели. Задачата вклучуваше проучување на древните карпи што ја сочинуваа планетата и учење на тајните на процесите што се случуваат во нив.
Геолошка оправданост за дупчење на полуостровот Кола
Истражувањето и вадењето на корисни рудни наоѓалишта е секогаш однапред определено со дупчење длабоки бунари. И зошто на полуостровот Кола и конкретно во регионот Мурманск, а секако и во Печенга. Предуслов за тоа беше фактот што овој регион се сметаше за вистинско складиште на минерални суровини, со богати резерви на широк спектар на рудни суровини (никел, магнетити, апатити, мика, титаниум, бакар).
Меѓутоа, геолошката пресметка направена врз основа на јадро од бунар ја откри апсурдноста на светското научно мислење. Се покажа дека длабочината од седум километри е составена од вулкански и седиментни карпи (туфови, песочници, доломити, бречии). Под овој интервал, се претпоставуваше, требаше да има карпи што ги делат гранитните и базалтните структури. Но, за жал, базалтите никогаш не се појавија.
Во геолошка смисла, Балтичкиот штит на полуостровот, кој делумно ги покрива териториите на Норвешка, Шведска, Финска и Карелија, бил предмет на ерозија и еволуција со милиони векови. Природните изливи, деструктивните процеси на вулканизам, феномените на магматизам, метаморфните модификации на карпите и седиментацијата се најјасно втиснати на геолошките записи на Печенга. Ова е оној дел од преклопениот балтички штит, каде што геолошката историја на формирање и рудни манифестации се обликувале во текот на милијарди години.
Особено, северните и источните делови на површината на штитот биле подложени на вековна корозија. Како резултат на тоа, глечерите, ветерот, водата и другите природни катастрофи се чинеше дека ги кинеа (гребеа) горните слоеви на карпите.
Основата за избор на локацијата за бунарот беше сериозната ерозија на горните слоеви и изложеноста на древните архејски формации на Земјата. Овие излети значително го доближија и олеснија пристапот до подземните складишта на природата.
Ултра-длабок дизајн на бунарот
Ултра-длабоките структури имаат задолжителен телескопски дизајн. Во нашиот случај, почетниот дијаметар на устата беше 92 см, а конечниот дијаметар беше 21,5.
Дизајнерскиот водечки столб или таканаречениот проводник со дијаметар од 720 mm предвидуваше пробивање до длабочина од 39 линеарни метри. Првиот технички столб (стационарна обвивка), со дијаметар од 324 mm и должина од 2000 метри; отстранливо куќиште 245 mm, со снимка од 8770 метри. Понатамошното дупчење беше планирано да се изврши со отворена дупка до ниво на дизајн. Кристалните карпи овозможија да се смета на долгорочна стабилност на необложениот дел од ѕидовите. Втората отстранлива колона, означена со магнетни маркери, ќе овозможи континуирано земање примероци од јадрото по целата должина на бурето. Радиоактивните ознаки на цевката за дупчење беа конфигурирани да ја снимаат температурата на околината за дупчење.
Техничка опрема на машина за дупчење за дупчење на ултра-длабок бунар
Дупчењето од нула беше извршено со употреба на инсталација Uralmash-4E, односно сериска опрема што се користи за дупчење длабоки нафтени и гасни бунари. До 2000 метри багажникот се возел низ челични дупчалки со турбо дупчалка на крајот. Оваа турбина долга 46 метри со бит на крајот беше доведена во ротација со дејство на глинест раствор кој беше втурнат во цевката под притисок од 40 атмосфери.
Понатаму, ископувањето беше извршено во интервал од 7264 метри со користење на домашната инсталација Uralmash-15000, од иновативна гледна точка, помоќна структура со капацитет на подигање од 400 тони. Комплексот беше опремен со многу технички, технолошки, електронски и други напредни достигнувања.
Бунарот Кола беше опремен со високотехнолошка и автоматизирана структура:
1.
Истражување, со моќна основа на која е поставена самата пресечна кула, висока 68 метри. Наменета за спроведување:
- операции за потонување на вратило, спуштање и подигање проектили и други помошни дејства;
- држење на водечката и целата низа на цевката, и по тежина и за време на процесот на дупчење;
- поставување на делови (свеќи) од цевки за дупчење, вклучително и пондерирани цевки за дупчење (јаки за дупчење) и патувачки систем.
Во внатрешниот простор на кулата имало и СП (слегување-искачување) опрема и алати. Тука била лоцирана и безбедносна опрема и можна итна евакуација на коњаникот (помошник дупчалка).
2. Моќ и технолошка опрема, енергетски и пумпни единици.
3. Систем за контрола на циркулација и издувување, опрема за цементирање.
4. Автоматизација, управување, систем за контрола на процесите.
5. Електрична опрема, опрема за механизација.
6. Комплет мерна опрема, лабораториска опрема и многу повеќе.
Во 2008 година, супердлабокиот бунар Кола беше целосно напуштен, сета вредна опрема беше демонтирана и отстранета (поголемиот дел од неа беше продаден за отпад).
До 2012 година беше демонтирана главната кула на платформата за дупчење.
Сега работи само Научниот центар Кола на Руската академија на науките, каде што до ден-денес го проучуваат јадрото извлечено од ултра-длабок бунар.
Самото јадро е отстрането до градот Јарослав, каде што сега се чува.
Документарно видео за супердлабокиот бунар Кола
Нови рекорди за ултра-длабоки бунари
Супердлабокиот бунар Кола се сметаше за најдлабокиот бунар во светот до 2008 година.
Во 2008 година, нафтениот бунар Maersk Oil BD-04A, чија должина е 12.290 метри, беше пробиен под остар агол на површината на земјата во нафтениот басен Ал Шахин.
Во јануари 2011 година, овој рекорд беше соборен и беше соборен од нафтен бунар дупчат во Северната купола (Одопту-море - поле за гас-нафта во Русија), овој бунар исто така беше дупчат под остар агол на површината на земјата, должината беше 12.345 метри.
Во јуни 2013 година, бунарот З-42 од полето Чајвинское повторно го собори рекордот во длабочина, со должина од 12.700 метри.
Се вчитува...
