"На прага на подземния свят": Кола свръхдълбок кладенец (7 снимки). Кола свръхдълбок кладенец или кладенец по дяволите

В едно от научните предавания беше даден прост пример, който позволи да се разбере колко огромна е нашата планета. Представете си голям балон. Това е цялата планета. И най-тънките стени са зона, за която има живот. И хората всъщност са усвоили само един слой от атоми, заобикалящ тази стена.

Но човечеството непрекъснато се стреми да разширява знанията си за планетата и процесите, протичащи на нея. Изстрелваме космически кораби и сателити, подводници, но най-трудното е да разберем какво има под краката ни, вътре в земята.

Кладенците носят относително разбиране. С тяхна помощ можете да разберете състава на скалите, да изучавате промените във физическите условия, както и да провеждате проучване на минерали. И най-вече информацията, разбира се, ще донесе най-дълбокия кладенец в света. Единственият въпрос е къде точно се намира. Това ще се опитаме да разберем днес.

ИЛИ-11

Не е изненадващо, че най-дългият кладенец е направен едва през 2011 г. Този резултат е постигнат благодарение на нови, по-модерни технологии, издръжливи и надеждни материали и прецизни методи за изчисление.

Със сигурност ще се зарадвате да научите, че той се намира в Русия и е пробит като част от проекта Сахалин-1. Цялата работа изисква само 60 дни, което далеч надхвърля резултатите от предишни проучвания.

Общата дължина на този рекорден кладенец е 12 километра 345 метра, което остава ненадминат рекорд досега. Друго постижение е максималната дължина на хоризонталната шахта, която е 11 километра 475 метра. Досега никой не е успял да надмине този резултат. Но това е за сега.

BD-04A

Този петролен кладенец в Катар е известен с рекордната си дълбочина за онова време. Общата му дължина е 12 километра 289 метра, от които 10 902 метра е хоризонтална шахта. Между другото, той е построен през 2008 г. и цели три години държеше рекорда.

Но този дълбок кладенец е известен не само с внушителните си размери, но и с един много тъжен факт. Построен е до нефтения шелф за проучване, а през 2010 г. на него стана сериозна авария.

Ето как изглежда кладенецът сега

Пробит още по времето на СССР, свръхдълбокият кладенец Кола през 2008 г. загуби титлата лидер. Но въпреки това той остава един от най-известните обекти от този тип и продължава да държи призовото трето място.

Подготвителните работи по сондирането започват през 1970 г. Беше планирано този кладенец да стане най-дълбокият на Земята, достигайки марка от 15 километра. Въпреки това не е възможно да се постигне такъв резултат. През 1992 г. работата е спряна, когато дълбочината достигна внушителната стойност от 12 километра 262 метра. По-нататъшните изследвания трябваше да бъдат спрени поради липса на финансиране и държавна подкрепа.

С негова помощ беше възможно да се получат много интересни научни данни, за да се разбере по-добре структурата на земната кора. Това просто не е изненадващо, тъй като проектът първоначално е напълно научен, не е свързан с геоложки проучвания или изследване на минерални находища.

Между другото, популярната легенда за „кладенеца в ада“ е свързана със свръхдълбокия кладенец Кола. Казват, че след като достигнали марката от 11 километра, учените чули ужасяващи писъци. И скоро след това свредлото се счупи. Според легендата това свидетелства за съществуването на ад под земята, в който се измъчват грешниците. Именно техните викове бяха чути от учените.

Вярно е, че легендата не издържа на критика. Макар и само защото нито едно акустично оборудване не може да работи при налягане и температура на тези нива. Но, от друга страна, е доста интересно да се твърди, че най-дълбокият сондаж може да достигне ако не до ада, то до други легендарни и митични места.

Засега те просто помагат на учените да разберат по-добре как живее нашата планета. И въпреки че пътуването до центъра на земята е все още много далече, хората очевидно се стремят към това.

През 50-70-те години на миналия век светът се променяше с невероятна скорост. Появиха се неща, без които е трудно да си представим днешния свят: появиха се интернет, компютър, клетъчни комуникации, завладяването на космоса и морските дълбини. Човекът бързо разширяваше сферите на своето присъствие във Вселената, но все още имаше доста груби представи за устройството на своя "дом" - планетата Земя. Въпреки че дори тогава идеята за свръхдълбоко сондиране не беше нова: през 1958 г. американците стартираха проект Mohole. Името му произлиза от две думи:

Мохоповърхност, кръстена на Андрий Мохоровичич- хърватски геофизик и сеизмолог, който през 1909 г. отдели долната граница на земната кора, на която има рязко увеличаване на скоростта на сеизмичните вълни;
дупка- кладенец, дупка, отвор. Въз основа на предположението, че дебелината на земната кора под океаните е много по-малка, отколкото на сушата, близо до остров Гваделупе бяха пробити 5 кладенци с дълбочина около 180 метра (с дълбочина на океана до 3,5 km). За пет години изследователите пробиват пет кладенеца, събират много проби от базалтовия слой, но не достигат до мантията. В резултат на това проектът беше обявен за провален и работата беше ограничена.

Кораб CUSS, който осъществи проекта Mohole

Една от основните цели на експедицията "По пътищата на Арктика" беше Колският свръхдълбок кладенец (или обект SG-3) - най-дълбокият в света.За първи път научих за това през 2004 г., когато бях студент първа година в Геологическия факултет на Руския държавен университет за нефт и газ, на лекция по обща геология. И оттогава се надявах да видя всичко с очите си.

Времената са се променили и, някога труднодостъпна, територията на съоръжението SG-3 сега е в непосредствена близост до минно-обогатителния завод на Колската минна и металургична компания. А преминаването към кладенеца минава през технологични пътища.

Ако отидете с навигатора, след град Заполярни ще стигнете до контролно-пропускателния пункт на минно-обработващия завод. Охранителите, разбира се, няма да ви пуснат на територията, но уж не съм чувал нищо за Кола Супердип.

Ръководството на завода очаквано беше уморено от постоянното поклонение в свръхдълбочината на Кола на всякакви нео-сталкери, любители на геологията и ловци на метали, така че те разкопаха пътя до кладенеца с багери и, в името на вярността, посипана с калдъръм.

Затова се връщаме на мястото, където мобилният интернет е работил за последен път и търсим добре подрязан алтернативен път чрез сателит. След като намерихме заветния ревер, вдигаме хидропневматичното окачване на нашия Toyota Land Cruiser 200 Executive до най-горната позиция и пълзим по хълмовете към кладенеца.

Пътят, както подобава на истинско приключение, беше пълен с всякакви препятствия – бродове, камъни, дори езера.

След като вече се върнах в Мурманск и анализирах gps следата (написахме целия маршрут с помощта на услугата locme.ru, ще говоря за това по-късно), забелязах, че не отиваме до кладенеца по оптималния маршрут и някъде изгубихме пътя , но обратно мина както трябва. Какво, не съжалявам ни най-малко.

Песента е записана с помощта на услугата LocMe.

И сега, след като се изкачихме на още един хълм, имаме изглед към някогашния величествен изследователски и производствен комплекс на Колския свръхдълбок кладенец.

В стремежа си да заеме водеща позиция във всички индустрии наведнъж, през 1962 г. СССР стартира своята програма за свръхдълбоки сондажи.

Подготвянето на проекта отне 4 години: основната трудност беше, че според геотермалния градиент (физическа величина, описваща повишаването на температурата на скалите с дълбочина), температурата на дълбочина 10 km трябва да бъде около 300 ° C, и на 15 км - почти 500 ° ОТ. Нито сондажният инструмент, нито измервателното оборудване са проектирани за такава температура. До 1970 г., точно навреме за 100-годишнината от рождението на Ленин, е открито място за сондиране - древен кристален щит на Колския полуостров. Според доклад на Института по физика на Земята, Колският щит се е охлаждал в продължение на милиарди години, температурата на дълбочина от 15 км не би трябвало да надвишава 150°C. Според приблизителен разрез първите 7 километра трябва да са съставени от гранитни слоеве на горната част на земната кора, а отдолу започват базалти. Мястото за сондиране е избрано на северния край на Колския полуостров близо до езерото Vilgiskoddeoaivinjärvi (на фински означава „Под планината на вълците“). Пробиването на кладенеца, чиято проектна дълбочина е 15 километра, започва през май 1970 г.

Въпреки нетривиалната задача, не беше разработено специално оборудване за работата - те работеха с това, което имаха. На първите етапи беше използвана сондажната платформа Uralmash 4E с товароподемност 200 тона и алуминиеви тръби от леки сплави. Скъпият алуминий беше използван по редица причини: тръбите, изработени от "крилат метал", имат много по-малко тегло, а при температури над 150-160 градуса стоманата на серийните тръби се омекотява и държи многотонни товари по-зле - поради това, вероятността от опасни деформации и счупване на колоната се увеличава. Когато кладенецът достигне дълбочина 7000 метра, на обекта е монтирана нова сондажна машина "Уралмаш 15000"- един от най-модерните по това време. Мощен, надежден, с механизъм за автоматично задействане, той може да издържи тръбна колона с дължина до 15 км. Сондажната платформа се е превърнала в напълно обшита кула с височина 68 м, неподатлива на силните ветрове, бушуващи в Арктика. Теглото само на сондажната колона на дълбочина 15 км би достигнало 200 тона. А самата инсталация можеше да повдига товари до 400 тона. В близост са израснали ремонтно-механичен завод, научни лаборатории и промишлен магазин. : през 70-те години най-разпространено е ротационното сондиране, когато целият тръбен низ се завърта от ротор, разположен на повърхността. Този метод беше отличен за сравнително плитки кладенци, но когато дължината на ствола достигне 7000 или дори 10 000 метра, ротационното сондиране става безсилно. В SG-3 сондирането е извършено с помощта на турбоборшина - хидравличен двигател, чието въртене се осигурява от енергията на циркулиращата сондажна течност. Инсталирани в долния край на низа, 46-метрови секции завъртяха свредлото. Нито в СССР, нито в света по това време нямаше опит за сондиране в скалите на кристалния фундамент на такава дълбочина и в допълнение към чисто технологичните проблеми, работата беше усложнена от 100% вземане на проби. Проникването за едно пътуване, определено от износването на сондажната глава, обикновено е 7-10 m, издигането на 12-километровата колона отнема около 18 часа. При повдигане колоната автоматично се разглобява на секции (свещи) с дължина 33 м. Средно на месец са пробивани 60 м. За пробиването на последните 5 км от сондажа са използвани 50 км тръби. Така са износени.

Приближавайки територията на SG-3, видяхме „Хляба“ и хора, които суетливо сгъваха железни парчета вътре. Тази картина отдавна е позната на някогашния напреднал научен център - предполагаше се, че свръхдълбокият кладенец Кола след завършване на сондажите ще бъде превърнат в уникална естествена лаборатория за изследване на дълбоки процеси, протичащи в земната кора с помощта на на специални инструменти. През 2008 г. обаче съоръжението беше окончателно изоставено и цялото повече или по-малко ценно оборудване беше демонтирано. От този момент нататък започва период на ограбване на всичко, което има поне някаква стойност - преди всичко метал.

Крадците на метал обаче се оказаха доста общителни момчета, те бяха искрено изненадани защо сме дошли тук от Москва - „там не остана нищо!“ и показа легендарния кладенец. Сега е консервиран, а устата му е покрита със стоманена плоча. Какво се случва в самия багажник - никой не знае.

На базата на SG-3, в допълнение към самата сондажна площадка, работиха няколко изследователски института, собствено дизайнерско бюро, стругова работилница и ковачница. Най-смелите технически решения се родиха точно на сайта, внедриха се сами и след няколко дни вече бяха тествани в работа. Всичко това изискваше енергия и Kola Superdeep се обслужваше от собствена подстанция. Сега енергоблокът изглежда така, някога тук са работили 48 души.

На входа са струпани сандъци с уникално оборудване. Всичко ценно се изтръгва „с месо“:

Малко встрани са стълбовете на електропроводите. Всички кабели, разбира се, отдавна са прекъснати.

Според директивата „отгоре“ в SG-3 се използваше само домашно оборудване и не можеше да бъде иначе: първоначално кладенецът беше строго секретно чувствително съоръжение. До дълбочина от 7 км са използвани серийни инструменти. Работата на по-голяма дълбочина и при по-високи температури изискваше създаването на специални инструменти, устойчиви на топлина и налягане. Особени трудности възникнаха по време на последния етап от сондирането; когато температурата в кладенеца се приближи до 200 ° C и налягането надхвърли 1000 атмосфери, серийните устройства вече не можеха да работят. Геофизичните дизайнерски бюра и специализираните лаборатории на няколко изследователски института се притекоха на помощ, произвеждайки единични екземпляри от оборудване, устойчиво на термично налягане. Конкурсът за работа възлизаше на десетки хора на място, а тези, които преминаха строг подбор, веднага получаваха апартамент. Във време, когато един обикновен съветски инженер получаваше 120 рубли на месец, инженерът в Kola Superdeep печелеше невероятните 850 рубли - три заплати и можете да си купите кола. Общо около 300 души са работили в Kola Superdeep.

Дълбочината от 7000 метра се оказва фатална за Колската свръхдълбочина

Дълбочина в 7000 метрасе оказа фатален за Колската свръхдълбочина. По-нагоре в участъка сондажът протича сравнително спокойно, сондата преминава през еднородни здрави гранити. Но след тази дълбочина сондажната глава навлезе в по-малко издръжливите слоести скали и цевта не можеше да се държи вертикално. Когато кладенецът премина границата от 12 km за първи път, сондажът се отклони на 21° от вертикалата. Въпреки че сондажите вече се бяха научили да работят с невероятната кривина на багажника, беше невъзможно да се продължи по-нататък. Трябваше да се пробие отново кладенецът от 7 километра. За да получите вертикален отвор в твърди образувания, имате нужда от много твърдо дъно на сондажната колона, така че да влезе в червата като нож през масло. Но възниква друг проблем - кладенецът постепенно се разширява, свредлото се мотае в него, като в чаша, стените на цевта започват да се срутват и могат да смажат инструмента. Решението на този проблем се оказва оригинално – приложена е технологията на махалото. Бормашината беше изкуствено завъртяна в кладенеца и потисна силните вибрации. Благодарение на това багажникът се оказа вертикален. 6 юни 1979 гсе случи първото историческо събитие. Сондажите съобщиха, че са достигнали целта 9584 метра. Колският кладенец стана най-дълбокият кладенец в света, надминавайки американския петролен рекордьор "Берта Роджърс" (9583 метра).

На 6 юни 1979 г. сондажният майстор Федор Атарщиков прави триумфален запис в бордовия дневник: „Пълно лице - 9584 метра. "Берта Роджърс", чао, довиждане."

Началото на 80-те годиниИмаше и второ историческо събитие. Кола свръхдълбоко премина 11 022 метразаобикаляйки Марианската падина. На такава дълбочина в собствената си люлка човечеството все още не е паднало. Един от най-честите инциденти при сондиране е залепване на сондажния инструмент, ситуация, при която разпадащите се стени на кладенеца блокират колоната и не позволяват на инструмента да се върти. Често опитите за изваждане на заклещена колона завършват с нейното счупване. Безполезно е да се търси инструмент в 10-километров кладенец, хвърлиха такава дупка и започнаха нова, малко по-висока. Счупване и загуба на тръби на SG-3 се е случвало многократно. В резултат на това в долната си част кладенецът прилича на кореновата система на гигантско растение. Разклонението на кладенеца разстрои сондажите, но се оказа щастие за геолозите, които неочаквано получиха триизмерна снимка на внушителен сегмент от древни архейски скали, образували се преди повече от 2,5 милиарда години.

Разхождайки се из пустите коридори на комплекса, въпреки общата чудовищна разруха, усещате някогашното величие на случилото се тук. В един от офисите подът е осеян с рядка научна литература - броеве на списание Defectoscopy от няколко години и ръководство за изчисляване на сондажни колони за ултрадълбоки кладенци - уникалността на научната работа е приблизително сравнима с "инструкция за летене" до луната за манекени“, ако съществуваше.

В другата е запазено по чудо работно място на сондажния майстор. Първият кладенец в Русия е пробит през 1864 г. в Кубан. Оттогава и досега - майсторът почти винаги работи директно на мястото на сондирането - за да вижда и контролира всичко, което се случва. Но не беше така на Kola Superdeep! Операторът седеше на 250 метра от устието и наблюдаваше всичко дистанционно, включително параметрите на сондирането. пространство!

Стените са опърпани, прозорците са изпочупени от лютия северен вятър, но не оставя усещането, че лаборант ще влезе в кабинета и ще изгони неканени гости.

AT септември 1984 гдълбочината е достигната за първи път през 12 066 метра, а след това се случи ново скъсване на сондажната колона. Това беше истинска трагедия за сондажния екип, защото те трябваше да започнат всичко отначало, всички от същите 7 километра, отново и отново преминавайки през пукнатини и каверни в долния слой на земната кора. В същото време в рамките на Световния геоложки конгрес беше разсекретена работата, извършена в Арктика. В научния свят кладенецът SG-3 направи фурор. Голяма делегация от геолози и журналисти отиде в село Заполярни. На посетителите беше показана сондажната платформа в действие, като бяха извадени и разединени 33-метрови тръбни участъци. Наоколо имаше десетки абсолютно същите свредла като тези на щанда в Москва. СССР потвърди статута на напреднала сила в областта на дълбокото сондиране.

AT юни 1990 гкогато SG-3 достигна дълбочина 12 262 м, започнаха подготвителни работи за потъване до 14 км, отново стана авария. На кота 8550 м тръбната колона се скъса. Продължаването на работата изисква дълго и скъпо обновяване на техниката, така че през 1994 г. сондажите на свръхдълбокото Кола бяха спряни. Всички възможности на съвременните технологии са изчерпани. След 3 години тя влезе в Книгата на рекордите на Гинес и все още остава ненадмината.

Какво даде на човечеството свръхдълбокото сондиране на полуостров Кола?

На първо място, тя опроверга простата двуслойна структура на Земята. Съставен на базата на ядрото SG-3, геоложкият разрез се оказа точно обратното на това, което учените са си представяли преди. Първите 7 километра са съставени от вулканични и седиментни скали: туфи, базалти, брекчи, пясъчници, доломити. По-дълбоко лежеше така нареченият участък на Конрад, след което скоростта на сеизмичните вълни в скалите рязко се увеличи, което беше интерпретирано като граница между гранитите и базалтите. Този участък е преминат отдавна, но базалтите от долния слой на земната кора не са се появили никъде. Напротив, започнаха гранити и гнайси.
Една от най-важните цели на сондирането беше да се получи сърцевина (цилиндричен стълб от скала) по цялата дължина на кладенеца. Най-дългата сърцевина в света беше маркирана като линийка в метри и поставена в съответния ред в кутии. Номерът на кутията и номерата на пробите са посочени в горната част. Има почти 900 такива кутии на склад.

Сеизмичните участъци в недрата, както се оказа, не са границите на слоеве от скали с различен състав. По-скоро те показват промяна в петрофизичните свойства на скалите с дълбочина. При високо налягане и температура свойствата се променят толкова много, че гранитите стават подобни на базалтите по своите физически характеристики и обратно. Смятало се е, че с дълбочина и увеличаване на налягането, порьозността и напукаността на скалите намаляват. Въпреки това, започвайки от 9 km, слоевете се оказаха аномално порести и напукани. Водните разтвори циркулираха през плътна система от пукнатини. По-късно този факт беше потвърден от други свръхдълбоки кладенци на континентите. На дълбочина се оказа много по-горещо от очакваното: с цели 80 °! На 7 km температурата в лицето беше 120°C, на 12 km достигна 230°C. В пробите от кладенеца Кола учените откриха златна минерализация. Включвания от благородния метал са открити в древни скали на дълбочина 9,5-10,5 км. Концентрацията на злато обаче беше твърде ниска, за да се обяви за находище - средно 37,7 мг на тон скала, но достатъчно, за да се очаква и на други подобни места. Свръхдълбокият кладенец в Кола състари Земята с цели 1,5 милиарда години: животът се появи на планетата по-рано от очакваното. На дълбочини, където се смяташе, че няма органична материя, бяха открити повече от 17 вида фосилизирани микроорганизми, микрофосили, като всъщност възрастта на тези дълбоки слоеве надхвърляше 2,8 милиарда години. И повече от дузина тясно насочени открития.

Общо в СССР са пробити около 30 свръхдълбоки кладенци

Малко хора знаят, но на територията на бившия СССР са пробити повече от 30 свръхдълбоки кладенци (днес всички или почти всички са унищожени). Чрез специални трансекти (линии за измерване) те са били свързани помежду си, получавайки регионални геоложки профили с дължина много хиляди километри. По дължината на трансекта е поставена специална геофизична апаратура, която записва всички процеси, протичащи в недрата, наведнъж. До 1991 г. подземните ядрени експлозии се използват като източници на възбуждане (импулс, който се записва в кладенци).

Този фундаментално нов технически и методологичен подход за решаване на регионалната дълбока структура на земната кора и горната мантия се основава на интегрирането на данни от свръхдълбоко и дълбоко сондиране, както и сеизмично дълбоко сондиране и други геофизични и геохимични методи. За територията на СССР е разработена система за взаимно свързване на данни от геофизични профили на базата на свръхдълбоки референтни кладенци. Всичко това позволи да се извърши доста подробно райониране, предимно на перспективни зони по отношение на съдържанието на нефт, газ и руда, в цялата страна.

Цената на възстановяването е 100 милиона рубли?

В интервютата си директорът на Геологическия институт на Колския научен център на Руската академия на науките твърди, че за 100 милиона рубли дори сега е възможно да се възстанови комплексът на свръхдълбокия кладенец Кола, да се открие научно-технически център на него база и обучава специалисти по офшорни сондажи. Съвсем ясно ми е, че това не е така. И въпросът, за съжаление, не е в парите. Изгубен е уникален обект, сравним по мащаб и значимост за човечеството само с пилотиран полет в космоса. И изгубен завинаги.

След SG-3 в света са правени и се правят много опити да се надникне в дълбоките хоризонти на недрата на Земята, но за съжаление нито един проект не се е доближил по важност до работата, извършвана в Арктика .

- Кое е най-важното, което показва Колският кладенец?
- Господи! Най-важното е, че тя показа, че не знаем нищо за континенталната кора

Как да стигнете до Кола Superdeep Well?Точки, координати и др.

От Мурманск по шосе A138придвижваме се към град Никел;
В точката 69.479533, 31.824395 ще има пункт, където ще се проверяват документи;
Отиваме по-нататък към 69.440422, 30.594060 където завиваме наляво;
Продължаваме да се движим по технологичния път към 69.416088, 30.684387 ;
Засипаният път трябва да е от дясната страна на точката 69.408826, 30.661051 ;
Отиваме по-далеч и внимателно разглеждаме ревера на лявата ръка. Отидох тук: 69.414850, 30.613894 ;
След това се движим по назъбената пътека, но в точката 69.411232, 30.608956 трябва да се придържате вдясно.
Координатите на самия кладенец 69.396326, 30.609513 .

През 50-70-те години на миналия век светът се променяше с невероятна скорост. Появиха се неща, без които е трудно да си представим днешния свят: появиха се интернет, компютър, клетъчни комуникации, завладяването на космоса и морските дълбини. Човекът бързо разширяваше сферите на своето присъствие във Вселената, но все още имаше доста груби представи за устройството на своя "дом" - планетата Земя. Въпреки че дори тогава идеята за свръхдълбоко сондиране не беше нова: през 1958 г. американците стартираха проекта Mohole. Името му произлиза от две думи:

Мохо- повърхност, кръстена на Андрий Мохоровичич, хърватски геофизик и сеизмолог, който през 1909 г. идентифицира долната граница на земната кора, на която се наблюдава рязко увеличаване на скоростта на сеизмичните вълни;
дупка- кладенец, дупка, отвор. Въз основа на предположението, че дебелината на земната кора под океаните е много по-малка, отколкото на сушата, близо до остров Гваделупе бяха пробити 5 кладенци с дълбочина около 180 метра (с дълбочина на океана до 3,5 km). За пет години изследователите пробиват пет кладенеца, събират много проби от базалтовия слой, но не достигат до мантията. В резултат на това проектът беше обявен за провален и работата беше ограничена.

Свръхдълбокият кладенец Кола е най-дълбокият сондаж в света (от 1979 до 2008 г.) Намира се в района на Мурманск, на 10 километра западно от град Заполярни, на територията на геоложкия Балтийски щит. Дълбочината му е 12 262 метра. За разлика от други свръхдълбоки кладенци, направени за добив или проучване на нефт, SG-3 е пробит изключително за изследване на литосферата на мястото, където се намира границата на Мохоровичич. (съкратено граница на Мохо) - долната граница на земната кора, на която има рязко увеличаване на скоростите на надлъжните сеизмични вълни.

Свръхдълбокият кладенец Кола е положен в чест на 100-годишнината от рождението на Ленин през 1970 г. Слоевете от седиментни скали по това време са добре проучени по време на производството на нефт. Беше по-интересно да се пробие там, където вулканични скали на възраст около 3 милиарда години (за сравнение: възрастта на Земята се оценява на 4,5 милиарда години) излизат на повърхността. За добив такива скали рядко се пробиват на дълбочина над 1–2 km. Предполага се, че вече на дълбочина от 5 км гранитният слой ще бъде заменен с базалт.На 6 юни 1979 г. кладенецът счупи рекорда от 9583 метра, който преди това беше собственост на кладенеца Берт-Роджърс (петролен кладенец в Оклахома) . В най-добрите години 16 изследователски лаборатории работеха в свръхдълбокия кладенец Кола, те бяха лично ръководени от министъра на геологията на СССР.

Въпреки че се очакваше да се открие ясно изразена граница между гранити и базалти, в ядрото по цялата дълбочина бяха открити само гранити. Въпреки това, поради високото налягане, пресованите гранити силно променят своите физически и акустични свойства.По правило повдигнатото ядро се разпада от активното отделяне на газ в утайка, тъй като не може да издържи на рязка промяна в налягането. Беше възможно да се извлече твърдо парче сърцевина само с много бавно издигане на сондажната колона, когато "излишният" газ, докато все още беше в състояние на високо налягане, имаше време да напусне скалата. дълбочините, противно на очакванията, се увеличиха. В дълбочина също имаше вода, която запълваше пукнатините.

Интересното е, че когато през 1984 г. в Москва се проведе Международният геологически конгрес, на който бяха представени първите резултати от изследването на сондажа, много учени предложиха на шега той да бъде незабавно погребан, тъй като разрушава всички представи за структурата на земната кора. Наистина, странностите започнаха още в първите етапи на проникване. Така например теоретиците още преди началото на сондажите обещаха, че температурата на Балтийския щит ще остане относително ниска до дълбочина от поне 5 километра, температурата на околната среда надвишава 70 градуса по Целзий, на седем - над 120 градуса, а при на дълбочина 12 пържеше по-силно от 220 градуса - 100 градуса по-високо от предвиденото. Сондажите от Кола поставиха под въпрос теорията за слоестата структура на земната кора - поне в диапазона до 12 262 метра.

„Имаме най-дълбоката дупка в света – ето как трябва да я използвате!“ - горчиво възкликва постоянният директор на научно-производствения център "Кола Супердип" Дейвид Хуберман. През първите 30 години от съществуването на Колската свръхдълбока съветски и след това руски учени пробиха до дълбочина от 12 262 метра. Но от 1995 г. сондирането е спряно: нямаше кой да финансира проекта. Това, което се отпуска в рамките на научните програми на ЮНЕСКО, е достатъчно само за поддържане на сондажната станция в работно състояние и изследване на предварително извлечени скални проби.

Хуберман си спомня със съжаление колко много научни открития са направени в Колската супердълбочина. Буквално всеки метър беше откровение. Кладенецът показа, че почти цялото ни предишно знание за структурата на земната кора е невярно. Оказа се, че Земята изобщо не прилича на пластова торта.

Друга изненада: животът на планетата Земя се е появил, оказва се, 1,5 милиарда години по-рано от очакваното. На дълбочини, където се смяташе, че няма органична материя, бяха открити 14 вида вкаменени микроорганизми - възрастта на дълбоките слоеве надхвърли 2,8 милиарда години. На още по-големи дълбочини, където няма седиментни скали, метанът се появява в огромни концентрации. Това напълно и напълно разруши теорията за биологичния произход на въглеводородите като нефт и газ.Имаше и почти фантастични усещания. Когато в края на 70-те години съветската автоматична космическа станция донесе на Земята 124 грама лунна почва, изследователите от Колския научен център установиха, че тя е като две капки вода, подобни на проби от дълбочина 3 километра. И възникна хипотеза: Луната се откъсна от Колския полуостров. Сега се търси точно къде. Между другото, американците, които донесоха половин тон пръст от Луната, не направиха нищо разумно с това. Поставени в запечатани контейнери и оставени за изследване на бъдещите поколения.

Съвсем неочаквано за всички се потвърдиха прогнозите на Алексей Толстой от романа „Хиперболоидът на инженер Гарин“. На дълбочина повече от 9,5 километра те откриха истинско хранилище на всякакви минерали, по-специално злато. Истински оливинов слой, гениално предсказан от писателя. Златото в него е 78 грама на тон.Между другото, промишленото производство е възможно при концентрация от 34 грама на тон.Но най-изненадващо е, че на още по-големи дълбочини, където няма седиментни скали, е открит природен газ метан в огромни концентрации. Това напълно и напълно унищожи теорията за биологичния произход на въглеводороди като нефт и газ.

С кладенеца Кола бяха свързани не само научни сензации, но и мистериозни легенди, повечето от които се оказаха измислица на журналисти по време на проверка. Според един от тях първоначалният източник на информация (1989 г.) е американската телевизионна компания Trinity Broadcasting Network, която от своя страна е взела историята от репортаж във финландски вестник. Твърди се, че докато пробиват кладенец на дълбочина 12 хиляди метра, микрофоните на учените записват писъци и стенания.) Журналистите, без дори да мислят, че е просто невъзможно да се залепи микрофон на такава дълбочина (какво устройство за запис на звук може работа при температури над двеста градуса?) пише за факта, че сондажите са чули „глас от подземния свят“.

След тези публикации свръхдълбокият кладенец Кола започва да се нарича "пътят към ада", твърдейки, че всеки нов пробит километър носи нещастие на страната. Говореше се, че когато сондажите пробиват тринадесетата хиляди метра, СССР се разпада . Е, когато кладенецът беше пробит на дълбочина 14,5 км (което всъщност не се случи), те изведнъж се натъкнаха на необичайни празнини. Заинтригувани от това неочаквано откритие, сондажите спуснаха в него микрофон, способен да работи при изключително високи температури, и други сензори. Твърди се, че температурата вътре достига 1100 ° C - там е топлината на огнените камери, в които се твърди, че се чуват човешки писъци.

Тази легенда все още броди из необятните простори на Интернет, след като е оцеляла от самия виновник на тези клюки - кладенецът Кола. Работата по него е спряна още през 1992 г. поради липса на финансиране. До 2008 г. беше в консервирано състояние. И година по-късно беше взето окончателното решение да се откаже от продължаването на изследванията и да се демонтира целия изследователски комплекс и да се „погребе“ кладенецът. Окончателното изоставяне на кладенеца се случи през лятото на 2011 г.
Така че, както можете да видите, този път учените не успяха да стигнат до мантията и да я изследват. Това обаче не означава, че Колският кладенец не е дал нищо на науката - напротив, той преобърна всичките им представи за структурата на земната кора с главата надолу.

РЕЗУЛТАТИ

Задачите, поставени в проекта за свръхдълбок сондаж, са изпълнени. Разработено и създадено е специално оборудване и технология за ултрадълбоко сондиране, както и за изследване на кладенци, пробити на голяма дълбочина. Получихме информация, може да се каже, „от първа ръка“ за физическото състояние, свойствата и състава на скалите в естественото им местонахождение и от проби от керна до дълбочина 12 262 м. 8 километра. Там са открити промишлени медно-никелови руди - открит е нов руден хоризонт. И много удобно, защото местният завод за никел вече е на изчерпване на руда.

Както беше отбелязано по-горе, геоложката прогноза за сондажния участък не се сбъдна. Картината, която се очакваше през първите 5 км в кладенеца, се простира на 7 км, а след това се появиха напълно неочаквани скали. Предсказаните базалти на дълбочина 7 км не бяха намерени, дори когато паднаха до 12 км. Очакваше се, че границата, която дава най-голямо отражение при сеизмичното сондиране, е нивото, където гранитите преминават в по-издръжлив базалтов слой. Всъщност се оказа, че там се намират по-малко издръжливи и по-малко плътни напукани скали - архейски гнайси. Това изобщо не се очакваше. И това е фундаментално нова геоложка и геофизична информация, която ви позволява да интерпретирате данните от дълбоки геофизични проучвания по различен начин.

Неочаквани и принципно нови се оказаха и данните за процеса на рудообразуване в дълбоките слоеве на земната кора. И така, на дълбочина 9-12 км се срещат силно порести фрактурирани скали, наситени с подземни силно минерализирани води. Тези води са един от източниците на рудообразуване. Преди това се смяташе, че това е възможно само на много по-плитки дълбочини. Именно в този интервал е установено повишено съдържание на злато в ядрото - до 1 g на 1 тон скала (концентрация, която се счита за подходяща за промишлено развитие). Но ще бъде ли някога печелившо да се добива злато от такава дълбочина?

Промениха се и представите за топлинния режим на земните недра, за дълбинното разпределение на температурите в зоните на базалтовите щитове. На дълбочина над 6 km се получава температурен градиент от 20°C на 1 km вместо очакваните (както в горната част) 16°C на 1 km. Установено е, че половината от топлинния поток е с радиогенен произход.

Недрата на земята съдържат толкова мистерии, колкото и необятните простори на Вселената. Точно така смятат някои учени и отчасти са прави, защото хората все още не знаят точно какво точно има под краката ни дълбоко под земята.За цялото време на съществуване на земната цивилизация ние успяхме да навлезем по-дълбоко в планетата на малко повече от 10 километра. Този рекорд е поставен през 1990 г. и продължава до 2008 г., след което е актуализиран няколко пъти. През 2008 г. бе пробит наклонен нефтен кладенец Maersk Oil BD-04A с дължина 12 290 метра (петролен басейн Al-Shaheen в Катар). През януари 2011 г. е пробит наклонен нефтен кладенец в находището Одопту-море (проект Сахалин-1) с дълбочина 12 345 метра. Рекордът за дълбочина на пробиване в момента принадлежи на кладенеца Z-42 на находището Чайвинское, чиято дълбочина е 12 700 метра.

През последните десетилетия на миналия век в земната кора са пробити стотици хиляди кладенци. И това не е изненадващо, защото търсенето и извличането на минерали в наше време неизбежно е свързано с дълбоко сондиране. Но сред всички тези кладенци има само един на планетата - легендарният Kola Superdeep (SG), чиято дълбочина все още е ненадмината - повече от дванадесет километра. В допълнение, SG е един от малкото, които са пробити не за проучване или добив, а за чисто научни цели: да се изучат най-древните скали на нашата планета и да се научат тайните на процесите, протичащи в тях.

Днес в Kola Superdeep не се извършва сондиране, то е спряно през 1992 г. SG не беше първият и не единственият в програмата за изучаване на дълбоката структура на Земята. От чуждите сондажи три са достигнали дълбочина от 9,1 до 9,6 км. Предвиждаше се един от тях (в Германия) да надмине Кола. Но сондирането и в трите, както и в ДГ, е спряно поради аварии и по технически причини все още не може да бъде продължено.

Вижда се, че неслучайно задачите по пробиване на свръхдълбоки кладенци се сравняват по сложност с полет в космоса, с дългосрочна космическа експедиция до друга планета. Скални проби, извлечени от земните недра, са не по-малко интересни от проби от лунна почва. Почвата, доставена от съветския луноход, е изследвана в различни институти, включително Колския научен център. Оказа се, че съставът на лунната почва почти напълно съответства на скалите, извлечени от Колския кладенец от дълбочина около 3 км.

ИЗБОР НА МЯСТО И ПРОГНОЗА

За сондирането на SG е създадена специална проучвателна експедиция (Kola GRE). Мястото за сондиране също, разбира се, не е избрано случайно - Балтийският щит в района на Колския полуостров. Тук на повърхността излизат най-старите магмени скали на възраст около 3 милиарда години (а Земята е само на 4,5 милиарда години). Беше интересно да се правят сондажи в най-старите магмени скали, тъй като седиментните скали до дълбочина 8 км вече са добре проучени в производството на нефт. А в магматични скали по време на добив те обикновено достигат само 1-2 км. Изборът на място за SG беше улеснен и от факта, че тук се намира коритото Печенег - огромна купа, подобна на структура, сякаш притисната в древни скали. Произходът му се свързва с дълбок разлом. И именно тук се намират големи медно-никелови находища. А задачите, възложени на геоложката експедиция в Кола, включваха идентифициране на редица характеристики на геоложките процеси и явления, включително образуването на руда, определяне на естеството на границите, разделящи слоевете в континенталната кора, и събиране на данни за материалния състав и физическото състояние на скалите. .

Преди сондажа е изграден участък от земната кора по сеизмологични данни. Той служи като прогноза за появата на тези земни пластове, които кладенецът пресича. Предполага се, че гранитна последователност се простира на дълбочина 5 км, след което се очакват по-здрави и по-древни базалтови скали.

И така, северозападната част на Колския полуостров, на 10 км от град Заполярни, недалеч от границата ни с Норвегия, беше избрана за място за сондиране. Заполярни е малък град, който е израснал през петдесетте години до завод за никел. Сред хълмистата тундра на хълм, издухан от всички ветрове и снежни бури, има "квадрат", всяка страна на който е оформена от седем пететажни къщи. Вътре има две улици, на пресичането им има площад, където се намират Домът на културата и хотелът. На километър от града, зад дерето, се виждат сградите и високите комини на завода за никел, зад него, по склона на планината, тъмнеят сметищата на отпадъчни скали от най-близката кариера. В близост до града има магистрала до град Никел и до малко езеро, от другата страна на което вече е Норвегия.

Земята на тези места в изобилие пази следи от отминалата война. Когато пътувате с автобус от Мурманск до Заполярни, около половината път пресичате малката река Западная Лица, на брега й има мемориален обелиск. Това е единственото място в цяла Русия, където фронтът стоеше неподвижен по време на войната от 1941 до 1944 г., опирайки се в Баренцово море. Въпреки че през цялото време имаше ожесточени битки и загубите и от двете страни бяха огромни. Германците се опитаха безуспешно да пробият Мурманск, единственото свободно от лед пристанище в нашия Север. През зимата на 1944 г. съветските войски успяват да пробият фронта.

На тази кука се спускаше и повдигаше низ от тръби. Вляво - в кош - има подготвени за спускане 33-метрови тръби - "свещи".

Кола свръхдълбок кладенец. На фигурата вдясно: А. Прогноза на геоложкия разрез. B. Геоложки разрез, изграден на базата на данни от сондажи на SG (стрелките от колона A към колона B показват на каква дълбочина се срещат прогнозираните скали). В този участък горната част (до 7 km) е протерозойска последователност със слоеве от вулканични (диабаз) и седиментни скали (пясъчници, доломити). Под 7 км има архейски пласт с повтарящи се скални единици (главно гнайси и амфиболити). Възрастта му е 2,86 милиарда години. В. Сондажът с много пробити и изгубени сондажи (под 7 км) е оформен като разклонени корени на гигантско растение. Кладенецът сякаш криволичи, защото сондажът постоянно се отклонява към по-малко издръжливи скали.

От Zapolarny до Superdeep - 10 км. Пътят минава покрай завода, след това покрай ръба на кариерата и след това се изкачва нагоре. От прохода се отваря малък басейн, в който е монтирана сондажна платформа. Височината му е от двадесететажна сграда. „Работниците на смени“ идваха тук от Заполярни на всяка смяна. Общо в експедицията са работили около 3000 души, които са живели в града в две къщи. Денонощно от сондажната платформа се чуваше ръмжене на някакви механизми. Мълчанието означаваше, че по някаква причина има прекъсване на сондирането. През зимата, по време на дългата полярна нощ - а тя продължава там от 23 ноември до 23 януари - цялата сондажна платформа беше осветена със светлини. Често към тях се добавяше и светлината на полярното сияние.

Малко за персонала. Добър, висококвалифициран екип от работници, събрани в Колската геоложка проучвателна експедиция, създадена за сондиране. Д. Хуберман почти винаги беше ръководител на GRE, талантлив лидер, който подбираше екипа. Главният инженер И. Василченко отговаряше за сондирането. Съоръжението се командваше от А. Батищев, когото всички наричаха просто Леха. В. Лани отговаряше за геологията, а Ю. Кузнецов - за геофизиката. Огромна работа по обработката на ядрото и създаването на ядрото за съхранение беше извършено от геолог Ю. Смирнов - този, който притежаваше "заветното шкафче", за което ще разкажем по-късно. Повече от 10 научни института взеха участие в изследванията на ДГ. Отборът имаше и свои собствени „кулибини“ и „левичари“ (особено се отличаваше С. Цериковски), които изобретиха и произвеждаха различни устройства, понякога им позволяваха да излязат от най-трудните, привидно безнадеждни ситуации. Те сами създадоха много от необходимите механизми тук в добре оборудвани работилници.

ИСТОРИЯ НА СОНДАЖИТЕ

Сондажът на кладенеца започва през 1970 г. Потъването до дълбочина 7263 м отне 4 години. Задвижван е от серийна инсталация, която обикновено се използва при добива на нефт и газ. Поради постоянните ветрове и студа цялата кула трябваше да бъде обшита до върха с дървени щитове. В противен случай е просто невъзможно някой, който трябва да стои отгоре по време на повдигането на тръбната колона, да работи.

След това имаше едногодишна пауза, свързана с изграждането на нова дерик и инсталирането на специално проектирана сондажна платформа - "Уралмаш-15000". С нейна помощ бяха извършени всички по-нататъшни свръхдълбоки сондажи. Новата инсталация е с по-мощно автоматизирано оборудване. Използва се турбинно сондиране - това е, когато не се върти цялата струна, а само главата на сондажа. Сондажната течност се подава през колоната под налягане, въртяща многостепенна турбина, стояща отдолу. Общата му дължина е 46 м. Турбината завършва със сондажна глава с диаметър 214 mm (често се нарича корона), която има пръстеновидна форма, така че в средата остава непробита колона от скала - ядро с диаметър 60 мм. През всички секции на турбината минава тръба - ядроприемник, където се събират колони от добитата скала. Натрошената скала, заедно със сондажната течност, се пренася по протежение на кладенеца на повърхността.

На пробите от ядрото вдясно ясно се виждат наклонени ивици, което означава, че тук кладенецът е преминал през слоевете, разположени наклонено.

Масата на нишката, потопена в кладенеца със сондажна течност, е около 200 тона. Това въпреки факта, че са използвани специално проектирани тръби от леки сплави. Ако колоната е от обикновени стоманени тръби, тя ще се счупи от собственото си тегло.

Има много трудности, понякога напълно неочаквани, в процеса на сондиране на голяма дълбочина и при избора на ядки.

Проникването при едно пътуване, определено от износването на сондажната глава, обикновено е 7-10 м. (Пътуване или цикъл е спускането на низ с турбина и сондажен инструмент, действителното пробиване и пълно издигане на струната.) Самото пробиване отнема 4 часа. А слизането и изкачването на 12-километровата колона отнема 18 часа. При повдигане колоната автоматично се разглобява на секции (свещи) с дължина 33 м. Средно на месец са пробивани 60 м. За пробиването на последните 5 км от сондажа са използвани 50 км тръби. Така са износени.

До дълбочина около 7 км сондажът пресича здрави, относително хомогенни скали, поради което сондажът е плосък, почти съответстващ на диаметъра на сондажната глава. Работата вървеше, може да се каже, спокойно. Въпреки това, на дълбочина от 7 km, по-малко силни напукани, прослоени с малки много твърди междинни слоеве от скали - гнайси, амфиболити - отиде. Сондажите станаха по-трудни. Багажникът придоби овална форма, появиха се много кухини. Катастрофите зачестиха.

На фигурата е представена първоначалната прогноза на геоложкия разрез и направената по сондажни данни. Интересно е да се отбележи (колона B), че наклонът на пласта по дължината на сондажа е около 50 градуса. Така става ясно, че пресечените от кладенеца скали излизат на повърхността. Именно тук може да се припомни вече споменатото „заветно шкафче“ на геолога Й. Смирнов. Там, от едната страна, имаше проби, взети от кладенеца, а от другата, взети от повърхността на това разстояние от сондажната платформа, където се издига съответният пласт. Съвпадението на породите е почти пълно.

1983 г. бе белязана от ненадминат до този момент рекорд: дълбочината на сондирането надхвърли 12 км. Работата е спряна.

Наближаваше Международният геологически конгрес, който по план се провеждаше в Москва. За него се подготвяше изложението Геоекспо. Беше решено не само да се прочетат докладите за постигнатите резултати на SG, но и да се покаже на участниците в конгреса работата в натура и извлечените скални проби. За конгреса беше издадена монографията „Кола Супердълбок”.

На изложението Geoexpo имаше голям щанд, посветен на работата на SG и най-важното - постигането на рекордна дълбочина. Имаше впечатляващи графики, разказващи за техниката и технологията на сондиране, добити скални проби, снимки на техника и екипа по време на работа. Но най-голямо внимание на участниците и гостите на конгреса привлече един нетрадиционен за изложбено шоу детайл: най-обикновена и вече леко ръждясала пробивна глава с износени твърдосплавни зъби. На етикета пишеше, че тя е използвана при сондиране на дълбочина над 12 км. Тази пробивна глава удиви дори специалистите. Вероятно всеки неволно очакваше да види някакво чудо на технологията, може би с диамантено оборудване ... И все още не знаеха, че голяма купчина точно същите вече ръждясали сондажни глави е сглобена на SG до сондажната платформа: все пак трябваше да се сменят с нови на около всеки 7-8 пробити метра.

Много делегати на конгреса искаха да видят със собствените си очи уникалната сондажна платформа на Колския полуостров и да се уверят, че в Съюза наистина е постигната рекордна дълбочина на сондиране. Такова напускане се случи. Там на място се проведе заседание на конгресната секция. На делегатите беше показана сондажната платформа, докато вдигаха колона от кладенеца, откачайки от нея 33-метрови участъци. Снимки и статии за SG бяха публикувани във вестници и списания в почти всички страни по света. Издадена е пощенска марка, организирано е специално гасене на пликове. Няма да изброявам имената на носителите на различни награди и наградените за тяхната работа ...

Но празниците свършиха, трябваше да продължим сондажите. И започва с най-голямата авария при първия полет на 27 септември 1984 г. - "черна дата" в историята на SG. Кладенецът не прощава, когато е оставен дълго време без надзор. През времето до извършване на сондажите неизбежно настъпиха промени в стените му, които не бяха фиксирани с циментирана стоманена тръба.

Отначало всичко вървеше гладко. Сондажите извършваха обичайните си операции: една по една секциите на сондажната колона бяха спуснати, тръбата за подаване на сондажна течност беше свързана към последната, горна, и помпите бяха включени. Започнахме да пробиваме. Уредите на конзолата пред оператора показваха нормалния режим на работа (броя на оборотите на сондажната глава, натиска й върху скалата, дебита на флуида за въртене на турбината и др.).

След пробиване на друг 9-метров сегмент на дълбочина повече от 12 км, което отне 4 часа, те достигнаха дълбочина от 12,066 км. Подгответе се за издигането на колоната. Опитахме. Не върви. На такива дълбочини "залепване" е наблюдавано неведнъж. Това е, когато някой участък от колоната сякаш се придържа към стените (може би нещо се е разпаднало отгоре и е заседнало малко). За да се премести колоната от мястото й, е необходима сила, надвишаваща нейното тегло (около 200 тона). Така и този път, но колоната не помръдна. Добавихме малко усилие и стрелката на уреда рязко забави показанията. Колоната стана много по-лека, нямаше как да има такава загуба на тегло при нормалния ход на операцията. Започнахме да се издигаме: една по една секциите се развиваха една след друга. При последното изкачване на кука висеше скъсено парче тръба с неравен долен ръб. Това означаваше, че в кладенеца остана не само турбосондата, но и 5 км сондажни тръби...

Седем месеца се опитват да ги получат. В крайна сметка загубихме не само 5 км тръби, а резултатите от пет години работа.

Тогава всички опити за връщане на изгубеното бяха спрени и те започнаха да пробиват отново от дълбочина 7 км. Трябва да кажа, че след седмия километър геоложките условия тук са особено трудни за работа. Технологията на пробиване на всяка стъпка се разработва чрез проба и грешка. А започването от около 10 км дълбочина – още по-трудно. Сондирането, експлоатацията на оборудването и оборудването са на предела.

Затова аварии тук трябва да се очакват всеки момент. Те се подготвят за тях. Методите и средствата за тяхното премахване се обмислят предварително. Типична комплексна авария е счупване на сондажния възел заедно с част от сондажната колона. Основният метод за елиминирането му е да се създаде перваза точно над изгубената част и от това място да се пробие нов байпасен отвор. В сондажа са пробити общо 12 такива байпасни дупки. Четири от тях са с дължина от 2200 до 5000 м. Основната цена на подобни аварии са години загубен труд.

Само в ежедневния изглед кладенецът е вертикална "дупка" от повърхността на земята до дъното. В действителност това далеч не е така. Особено ако кладенецът е свръхдълбок и пресича наклонени пластове с различна плътност. След това сякаш криволичи, защото сондажът постоянно се отклонява към по-малко издръжливи скали. След всяко измерване, показващо, че наклонът на кладенеца надвишава допустимия, трябва да се опита да се "върне на мястото си". За да направите това, заедно със сондажния инструмент се спускат специални "дефлектори", които помагат да се намали ъгълът на наклона на кладенеца по време на пробиване. Често възникват аварии със загуба на сондажни инструменти и части от тръби. След това трябва да се направи нов багажник, както вече казахме, отстъпвайки настрани. Така че представете си как изглежда един кладенец в земята: нещо като корени на гигантско растение, разклонени на дълбочина.

Това е причината за специалната продължителност на последната фаза на сондирането.

След най-голямата авария - "черната дата" от 1984 г. - те отново се доближиха до дълбочина от 12 км само след 6 години. През 1990 г. е достигнат максимум - 12 262 км. След още няколко инцидента бяхме убедени, че не можем да стигнем по-дълбоко. Всички възможности на съвременните технологии са изчерпани. Сякаш Земята вече не искаше да разкрива своите тайни. Сондирането е спряно през 1992 г.

ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА РАБОТА. ЦЕЛИ И МЕТОДИ

Една от много важните цели на сондажите беше да се получи ядкова колона от скални проби по цялата дължина на сондажа. И тази задача е изпълнена. Най-дългата сърцевина в света беше маркирана като линийка в метри и поставена в съответния ред в кутии. Номерът на кутията и номерата на пробите са посочени в горната част. Има почти 900 такива кутии на склад.

Сега остава само да се изследва ядрото, което е наистина незаменимо при определяне на структурата на скалата, нейния състав, свойства и възраст.

Но скална проба, издигната на повърхността, има различни свойства от тези в масива. Тук, на върха, той е освободен от огромните механични напрежения, които съществуват в дълбочина. По време на сондирането той се напука и се насити със сондажна кал. Дори ако дълбоките условия се пресъздадат в специална камера, параметрите, измерени на пробата, все още се различават от тези в масива. И още един малък "хак": за всеки 100 m пробити кладенец не се получават 100 m ядро. На SG от дълбочини над 5 km средното възстановяване на ядрото е само около 30%, а от дълбочини над 9 km това понякога са само отделни плаки с дебелина 2-3 cm, съответстващи на най-издръжливите междинни слоеве.

Така че ядрото, взето от кладенеца на SG, не дава пълна информация за дълбоките скали.

Сондажите са пробити за научни цели, така че е използван целият набор от съвременни методи за изследване. В допълнение към извличането на ядрото, задължително се извършват изследвания на свойствата на скалите в естествения им произход. Постоянно се следеше техническото състояние на кладенеца. Измерена е температурата в целия сондаж, естествената радиоактивност - гама лъчение, индуцираната радиоактивност след импулсно неутронно облъчване, електрическите и магнитните свойства на скалите, скоростта на разпространение на еластичните вълни и състава на газовете в сондажната течност.

До дълбочина от 7 км са използвани серийни инструменти. Работата на по-голяма дълбочина и при по-високи температури изискваше създаването на специални инструменти, устойчиви на топлина и налягане. Особени трудности възникнаха по време на последния етап от сондирането; когато температурата в кладенеца достигна 200°C и налягането надхвърли 1000 атмосфери, серийните инструменти вече не можеха да работят. Геофизичните конструкторски бюра и специализираните лаборатории на няколко изследователски института се притекоха на помощ, произвеждайки единични екземпляри от инструменти, устойчиви на термично налягане. Така през цялото време работеха само на домашно оборудване.

С една дума, кладенецът е изследван достатъчно подробно до цялата му дълбочина. Проучванията са проведени на етапи, приблизително веднъж годишно, след задълбочаване на кладенеца с 1 км. Всеки път след това се оценяваше достоверността на получените материали. Подходящите изчисления позволиха да се определят параметрите на определена порода. Открихме известно редуване на слоеве и вече знаехме до какви скали са ограничени пещерите и частичната загуба на информация, свързана с тях. Научихме се да разпознаваме скалите буквално по "трохи" и на тази база да пресъздаваме цялостна картина на това какво "крие" кладенецът. Накратко, успяхме да изградим детайлна литоложка колона – да покажем редуването на скалите и техните свойства.

ОТ СОБСТВЕН ОПИТ

Приблизително веднъж годишно, когато приключи следващият етап от сондирането - удълбочаване на кладенеца с 1 км, аз също ходих в ДГ, за да направя измерванията, които ми бяха поверени. Кладенецът по това време обикновено се измива и се предоставя за изследване за един месец. Часът на планираното спиране винаги се знаеше предварително. Телеграмата-обаждане за работа също дойде предварително. Оборудването е проверено и опаковано. Приключени са формалностите по затворената работа в граничната зона. Най-накрая всичко е уредено. Да тръгваме.

Нашата група е малък приятелски екип: разработчик на инструменти в дупки, разработчик на ново наземно оборудване, а аз съм методолог. Пристигаме 10 дни преди измерванията. Запознаваме се с данните за техническото състояние на кладенеца. Изготвяме и утвърждаваме подробна програма за измерване. Монтираме и калибрираме оборудване. Чакаме обаждане - обаждане от кладенеца. Нашият ред да се „пикираме“ е трети, но ако има отказ от предшествениците, кладенецът ще ни бъде предоставен. Този път са добре, казват, че утре сутринта ще свършат. С нас в същия екип от геофизици - оператори, които регистрират сигналите, получени от оборудването в кладенеца и командват всички операции по спускане и повдигане на сондажния инструмент, както и механици на лифта, контролират навиването от барабана и навиването върху него същите тези 12 км кабел, на който инструментът се спуска в кладенеца. Дежурят и сондажи.

Работата е започнала. Устройството се спуска в кладенеца на няколко метра. Последна проверка. Отивам. Спускането е бавно - около 1 км/ч, с непрекъснато следене на сигнала отдолу. Дотук добре. Но на осмия километър сигналът потрепна и изчезна. Значи нещо не е наред. Пълен асансьор. (За всеки случай сме подготвили втори комплект оборудване.) Започваме да проверяваме всички подробности. Този път кабелът беше дефектен. Той е сменен. Това отнема повече от ден. Новото слизане отне 10 часа. Накрая наблюдателят на сигнала каза: „Стигнах на единадесетия километър“. Команда към операторите: "Старт на запис". Какво и как се определя предварително по програма. Сега трябва да спуснете и повдигнете сондажния инструмент няколко пъти в даден интервал, за да направите измервания. Този път оборудването работеше добре. Сега пълен асансьор. Изкатерихме се 3 км и изведнъж викът на лебедката (той е нашият човек с хумор): „Въжето свърши“. Как?! Какво?! Уви, кабелът се скъса... Сондажният инструмент и 8 км кабел останаха да лежат на дъното... За щастие ден по-късно сондажите успяха да вдигнат всичко, използвайки методологията и устройствата, разработени от местни майстори премахване на такива извънредни ситуации.

РЕЗУЛТАТИ

Кладенецът даде отличен подарък на родината на малка дълбочина - в диапазона от 1,6-1,8 км. Там са открити промишлени медно-никелови руди - открит е нов руден хоризонт. И много удобно, защото местният завод за никел вече е на изчерпване на руда.

Както беше отбелязано по-горе, геоложката прогноза за сондажния участък не се сбъдна (виж фигурата на страница 39.). Картината, която се очакваше през първите 5 км в кладенеца, се простира на 7 км, а след това се появиха напълно неочаквани скали. Предсказаните базалти на дълбочина 7 км не бяха намерени, дори когато паднаха до 12 км.

Очакваше се, че границата, която дава най-голямо отражение при сеизмичното сондиране, е нивото, където гранитите преминават в по-издръжлив базалтов слой. Всъщност се оказа, че там се намират по-малко издръжливи и по-малко плътни напукани скали - архейски гнайси. Това изобщо не се очакваше. И това е фундаментално нова геоложка и геофизична информация, която ви позволява да интерпретирате данните от дълбоки геофизични проучвания по различен начин.

След като пробихме уникалния свръхдълбок кладенец Кола, ние научихме много и в същото време осъзнахме колко малко все още знаем за структурата на нашата планета.

Кандидат на техническите науки A. OSADCHI.

ЛИТЕРАТУРА

Кола свръхдълбоко. Москва: Недра, 1984 г.
Кола свръхдълбоко. Научни резултати и изследователски опит. М., 1998.
Козловски Е. А. Световен форум на геолозите. „Наука и живот” бр.10, 1984г.
Козловски Е. А. Кола свръхдълбок. „Наука и живот” бр.11, 1985г.

Sredao.ru вилни селища от HABITAT

Sredao.ru градски къщи от агенция за недвижими имоти HABITAT