Najgłębsza studnia. Droga do piekła: najgłębsza studnia w trzewiach Ziemi
W 1970 r., w setną rocznicę urodzin Lenina, radzieccy naukowcy rozpoczęli jeden z najbardziej ambitnych projektów naszych czasów. Na Półwyspie Kolskim, dziesięć kilometrów od wsi Zapolyarny, rozpoczęto wiercenie studni, która w rezultacie okazała się najgłębszą na świecie i została wpisana do Księgi Rekordów Guinnessa.
Wspaniały projekt naukowy trwa od ponad dwudziestu lat. Przyniósł wiele najciekawszych odkryć, przeszedł do historii nauki, a ostatecznie zyskał tyle legend, plotek i plotek, że wystarczyłby na niejednego horroru.
Wejście do piekła
W czasach swojej świetności miejsce wierceń na Półwyspie Kolskim było konstrukcją cyklopową o wysokości 20-piętrowego budynku. Na jednej zmianie pracowało tu do trzech tysięcy osób. Zespołem kierowali czołowi geolodzy w kraju. Platforma wiertnicza została zbudowana w tundrze dziesięć kilometrów od wsi Zapolyarny i w noc polarną świeciła światłami niczym statek kosmiczny.
Kiedy cały ten blask nagle się skończył i zgasły światła, natychmiast zaczęły rozprzestrzeniać się plotki. W każdym razie wiercenie przebiegło wyjątkowo pomyślnie. Takiej głębokości nie udało się nikomu na świecie osiągnąć – radzieccy geolodzy obniżyli wiertło o ponad 12 kilometrów.
Nagłe zakończenie udanego projektu wydawało się równie absurdalne, jak fakt, że Amerykanie zamknęli program lotów na Księżyc. Za upadek projektu księżycowego obwiniano kosmitów. W problemach Kola Superdeep kryją się diabły i demony.
© vk.com
Popularna legenda głosi, że wiertło było wielokrotnie wyciągane z dużych głębokości i stopione. Nie było ku temu żadnych fizycznych powodów – temperatura pod ziemią nie przekraczała 200 stopni Celsjusza, a wiertło zaprojektowano na tysiąc stopni. Następnie czujniki audio rzekomo zaczęły rejestrować jęki, krzyki i westchnienia. Dyspozytorzy monitorujący odczyty przyrządów skarżyli się na uczucie paniki i niepokoju.
Według legendy okazało się, że geolodzy przewiercili się do piekła. Jęki grzeszników, ekstremalnie wysokie temperatury, atmosfera grozy na platformie wiertniczej – to wszystko wyjaśniało, dlaczego wszystkie prace na supergłębokiej Kola zostały nagle przerwane.
Wielu było sceptycznych wobec tych plotek. Jednak w 1995 roku, po zakończeniu prac, na platformie wiertniczej nastąpiła potężna eksplozja. Nikt nie rozumiał, co mogło tam eksplodować, nawet lider całego projektu, wybitny geolog David Guberman.
Dziś organizowane są wycieczki do opuszczonej platformy wiertniczej, a turystom opowiada się fascynującą historię o tym, jak naukowcy wywiercili dziurę w podziemnym królestwie umarłych. To tak, jakby wokół instalacji krążyły jęczące duchy, a wieczorem demony wypełzały na powierzchnię i próbowały zepchnąć nieostrożnego sportowca ekstremalnego w otchłań.
© wikimedia.org
Podziemny Księżyc
Tak naprawdę całą historię „do piekła” wymyślili fińscy dziennikarze już 1 kwietnia. Ich artykuł komiksowy został ponownie opublikowany przez amerykańskie gazety, a kaczka poleciała do mas. Długotrwałe wiercenie supergłębokiego zbiornika Kola przebiegało bez żadnego mistycyzmu. Ale to, co się tam wydarzyło, było bardziej interesujące niż jakiekolwiek legendy.
Początkowo bardzo głębokie wiercenia skazane były na liczne wypadki. Pod jarzmem ogromnego ciśnienia (do 1000 atmosfer) i wysokich temperatur wiertła nie wytrzymywały, studnia została zatkana, a rury użyte do wzmocnienia odpowietrznika pękły. Niezliczoną ilość razy wąska studnia była wyginana, przez co trzeba było wiercić coraz więcej gałęzi.
Najgorszy wypadek miał miejsce wkrótce po głównym triumfie geologów. W 1982 roku udało im się pokonać dystans 12 kilometrów. Wyniki te uroczyście ogłoszono w Moskwie podczas Międzynarodowego Kongresu Geologicznego. Na Półwysep Kolski sprowadzono geologów z całego świata, pokazano im platformę wiertniczą i próbki skał wydobywanych na fantastycznych głębokościach, do których ludzkość nigdy wcześniej nie dotarła.
© youtube.com
Po uroczystości kontynuowano wiercenie. Przerwa w pracy okazała się jednak fatalna. W 1984 r. miał miejsce najgorszy wypadek wiertniczy. Aż pięć kilometrów rur poluzowało się i zatkało studnię. Dalsze wiercenie było niemożliwe. Pięć lat pracy zostało straconych z dnia na dzień.
Wiercenie musieliśmy wznowić od znaku 7 km. Dopiero w 1990 roku geologom udało się ponownie przekroczyć 12 kilometrów. 12 262 metry – to ostateczna głębokość odwiertu Kola.
Ale równolegle do strasznych wypadków miały miejsce także niesamowite odkrycia. Głębokie wiercenie jest jak wehikuł czasu. Na Półwyspie Kolskim do powierzchni zbliżają się najstarsze skały, których wiek przekracza 3 miliardy lat. Zaglądając głębiej, naukowcy uzyskali jasne zrozumienie tego, co działo się na naszej planecie w jej młodości.
Przede wszystkim okazało się, że opracowany przez naukowców tradycyjny schemat przekroju geologicznego nie odpowiada rzeczywistości. „Do 4 kilometrów wszystko szło zgodnie z teorią, a potem zaczął się koniec świata” – powiedział później Huberman
Według obliczeń przewiercając warstwę granitu, miała ona dotrzeć do jeszcze twardszych, bazaltowych skał. Ale nie było bazaltu. Po granicie pojawiły się luźne, warstwowe skały, które stale się kruszyły i utrudniały poruszanie się głębiej.
© youtube.com
Ale wśród skał sprzed 2,8 miliarda lat odkryto skamieniałe mikroorganizmy. Umożliwiło to wyjaśnienie czasu powstania życia na Ziemi. Na jeszcze większych głębokościach odkryto ogromne złoża metanu. To wyjaśniło kwestię pojawienia się węglowodorów – ropy i gazu.
A na głębokości ponad 9 kilometrów naukowcy odkryli złotonośną warstwę oliwinu, tak obrazowo opisaną przez Aleksieja Tołstoja w „Hiperboloidie inżyniera Garina”.
Jednak najbardziej fantastyczne odkrycie miało miejsce pod koniec lat 70. XX wieku, kiedy radziecka stacja księżycowa przywiozła próbki księżycowej gleby. Geolodzy byli zdumieni, gdy zobaczyli, że jego skład całkowicie pokrywa się ze składem skał, które wydobywali na głębokości 3 kilometrów. Jak to było możliwe?
Faktem jest, że jedna z hipotez dotyczących pochodzenia Księżyca sugeruje, że kilka miliardów lat temu Ziemia zderzyła się z jakimś ciałem niebieskim. W wyniku zderzenia odłamek oderwał się od naszej planety i zamienił się w satelitę. Być może kawałek ten powstał w rejonie obecnego Półwyspu Kolskiego.
© vk.com
Finał
Dlaczego więc zamknęli supergłęboki rurociąg Kola?
Po pierwsze, zrealizowano główne cele wyprawy naukowej. Powstał w ekstremalne warunki unikalny sprzęt do wierceń na dużych głębokościach został przetestowany i znacznie udoskonalony. Pobrane próbki skał zostały szczegółowo zbadane i opisane. Studnia Kola pomogła lepiej zrozumieć strukturę skorupy ziemskiej i historię naszej planety.
Po drugie, sam czas nie sprzyjał tak ambitnym projektom. W 1992 roku odcięto fundusze na wyprawę naukową. Pracownicy odeszli i poszli do domu. Ale nawet dzisiaj okazały budynek platformy wiertniczej i tajemnicza studnia robią wrażenie swoją skalą.
Czasami wydaje się, że Kola Superdeep nie wyczerpał jeszcze całego zapasu swoich cudów. Szef słynnego projektu był tego również pewien. „Mamy najgłębszą dziurę na świecie, więc musimy z niej skorzystać!” – wykrzyknął Dawid Huberman.
Dziś badania naukowe ludzkości osiągnęły granice Układu Słonecznego: zasadziliśmy statek kosmiczny do planet, ich satelitów, asteroid, komet, wysłał misje do Pasa Kuipera i przekroczył granicę heliopauzy. Za pomocą teleskopów widzimy wydarzenia, które miały miejsce 13 miliardów lat temu – kiedy Wszechświat miał zaledwie kilkaset milionów lat. Na tym tle interesująca jest ocena, jak dobrze znamy naszą Ziemię. Najlepszym sposobem aby poznać jego wewnętrzną strukturę - wywierć studnię: im głębiej, tym lepiej. Najgłębszą studnią na Ziemi jest Kola Superdeep Well, w skrócie SG-3. W 1990 r. jego głębokość osiągnęła 12 kilometrów i 262 metry. Jeśli porównasz tę liczbę z promieniem naszej planety, okaże się, że to tylko 0,2 procent drogi do centrum Ziemi. Ale nawet to wystarczyło, aby zmienić poglądy na temat struktury skorupy ziemskiej.
Jeśli wyobrazisz sobie studnię jako szyb, przez który można zjechać windą w głąb ziemi lub co najmniej kilka kilometrów, to wcale tak nie jest. Średnica narzędzie do wiercenia, za pomocą którego inżynierowie stworzyli studnię, wynosiła zaledwie 21,4 centymetra. Górny dwukilometrowy odcinek studni jest nieco szerszy - został powiększony do 39,4 centymetra, ale nadal nie ma możliwości, aby człowiek się tam dostał. Aby wyobrazić sobie proporcje studni, najlepszą analogią byłaby 57-metrowa igła do szycia o średnicy 1 milimetra, nieco grubsza na jednym końcu.
Cóż, schemat
Ale ta reprezentacja również zostanie uproszczona. Podczas wiercenia na odwiercie doszło do kilku wypadków – część przewodu wiertniczego znalazła się pod ziemią bez możliwości jej wydobycia. Dlatego odwiert uruchamiano kilkakrotnie od nowa, ze śladów siedmiu i dziewięciu kilometrów. Istnieją cztery duże gałęzie i kilkanaście małych. Główne odnogi mają różną głębokość maksymalną: dwie z nich przekraczają granicę 12 km, dwie kolejne nie dochodzą do niej zaledwie o 200–400 metrów. Należy pamiętać, że głębokość rowu Mariana jest o jeden kilometr mniejsza – 10 994 metrów w stosunku do poziomu morza.
Rzuty poziome (po lewej) i pionowe trajektorii SG-3
Yu.N. Jakowlew i in. / Biuletyn Kola ośrodek naukowy RAŚ, 2014
Co więcej, błędem byłoby postrzeganie studni jako linii pionu. Ze względu na to, że skały na różnych głębokościach mają różne właściwości mechaniczne, wiertło w trakcie pracy odchylało się w stronę obszarów o mniejszej gęstości. Dlatego w dużej skali profil Kola Superdeep wygląda jak lekko zakrzywiony drut z kilkoma odgałęzieniami.
Zbliżając się dzisiaj do studni, zobaczymy tylko górną część - metalowy właz, przykręcony do ujścia dwunastoma masywnymi śrubami. Napis na nim wykonano błędnie, prawidłowa głębokość wynosi 12 262 metry.
Jak wykonano bardzo głęboką studnię?
Na początek należy zauważyć, że SG-3 został pierwotnie opracowany specjalnie do celów naukowych. Do wiercenia badacze wybrali miejsce, w którym na powierzchnię ziemi wyszły starożytne skały – mające nawet trzy miliardy lat. Jednym z argumentów podczas poszukiwań był fakt, że młode skały osadowe zostały dobrze zbadane podczas wydobycia ropy i nikt nigdy nie wiercił głęboko w starożytnych warstwach. Ponadto istniały duże złoża miedzi i niklu, których eksploracja byłaby użytecznym uzupełnieniem misji naukowej odwiertu.
Wiercenie rozpoczęto w roku 1970. Pierwszą część odwiertu wykonano seryjną wiertnicą Uralmash-4E, która zwykle służyła do wiercenia szybów naftowych. Modyfikacja instalacji umożliwiła osiągnięcie głębokości 7 kilometrów 263 metrów. Zajęło to cztery lata. Następnie instalację zmieniono na Uralmash-15000, nazwaną na cześć planowanej głębokości odwiertu - 15 kilometrów. Nowa wiertnica została zaprojektowana specjalnie dla supergłębokiej Kola: wiercenie na tak dużych głębokościach wymagało poważnych modyfikacji sprzętu i materiałów. Na przykład ciężar samego przewodu wiertniczego na głębokości 15 kilometrów osiągnął 200 ton. Sama instalacja mogła podnosić ładunki o masie do 400 ton.
Przewód wiertniczy składa się z rur połączonych ze sobą. Z jego pomocą inżynierowie opuszczają narzędzie wiertnicze na dno studni, a także zapewniają jego działanie. Na końcu kolumny zainstalowano specjalne 46-metrowe turbowiertnice napędzane przepływem wody z powierzchni. Umożliwiły one obracanie narzędzia do kruszenia skał oddzielnie od całej kolumny.
Wiertła, za pomocą których przewód wiertniczy wbija się w granit, przywodzą na myśl futurystyczne części robota – kilka obracających się kolczastych dysków połączonych z turbiną na górze. Jedno takie wiertło wystarczyło na zaledwie cztery godziny pracy - odpowiada to w przybliżeniu przejściu 7-10 metrów, po którym należy podnieść, zdemontować i ponownie opuścić cały przewód wiertniczy. Same ciągłe zjazdy i podjazdy trwały do 8 godzin.
Nawet rury kolumny w Kola Superdeep Pipe musiały zostać wykorzystane w nietypowy sposób. Na głębokości temperatura i ciśnienie stopniowo rosną i, jak twierdzą inżynierowie, w temperaturach powyżej 150-160 stopni stal rur seryjnych mięknie i jest mniej odporna na obciążenia wielotonowe - z tego powodu prawdopodobieństwo niebezpiecznych odkształceń i zwiększa się pękanie kolumny. Dlatego twórcy wybrali lżejsze i żaroodporne stopy aluminium. Każda z rur miała długość około 33 metrów i średnicę około 20 centymetrów – nieco węższą od samej studni.
Jednak nawet specjalnie opracowane materiały nie były w stanie wytrzymać warunków wiercenia. Po pierwszym siedmiokilometrowym odcinku dalsze wiercenie do poziomu 12 000 metrów zajęło prawie dziesięć lat i ponad 50 kilometrów rur. Inżynierowie stanęli przed faktem, że poniżej siedmiu kilometrów skały stały się mniej gęste i spękane - lepkie dla wiertła. Ponadto sam odwiert zniekształcił swój kształt i stał się eliptyczny. W rezultacie kolumna kilkakrotnie pękła, a inżynierowie, nie mogąc jej podnieść, zmuszeni byli zabetonować odnogę studni i ponownie wywiercić szyb, tracąc lata pracy.
Jeden z tych poważnych wypadków zmusił wiertników w 1984 r. do zabetonowania odnogi studni, która osiągnęła głębokość 12 066 metrów. Wiercenie trzeba było rozpocząć ponownie od znaku 7 km. Poprzedziła to przerwa w pracach przy odwiercie – w tym momencie odtajniono istnienie SG-3 i odbył się w Moskwie międzynarodowy kongres geologiczny Geoexpo, którego delegaci odwiedzili to miejsce.
Według naocznych świadków wypadku, po wznowieniu pracy kolumna odwierciła studnię o kolejne dziewięć metrów w dół. Po czterech godzinach wiercenia pracownicy przygotowywali się do podniesienia kolumny, ale „nie udało się”. Wiertnicy uznali, że rura „przykleiła się” gdzieś do ścian studni i zwiększyli siłę podnoszenia. Obciążenie gwałtownie spadło. Stopniowo demontując kolumnę na 33-metrowe świece, robotnicy dotarli do następnej sekcji, zakończonej nierówną dolną krawędzią: w studni pozostało turbowiertło i kolejne pięć kilometrów rur, których nie można było podnieść.
Wiertnikom udało się ponownie osiągnąć granicę 12 km dopiero w 1990 roku, kiedy to ustanowiono rekord nurkowania wynoszący 12 262 metry. Potem wydarzył się nowy wypadek i od 1994 roku prace na odwiercie zostały wstrzymane.
Misja naukowa Superdeep
Zdjęcie badań sejsmicznych w SG-3
„Kola Superdeep” Ministerstwo Geologii ZSRR, Wydawnictwo Nedra, 1984
Do badań odwiertu wykorzystano całą gamę metod geologiczno-geofizycznych, począwszy od pobrania rdzenia (kolumny skał odpowiadającej danym głębokościom), po pomiary radiacyjne i sejsmologiczne. Przykładowo rdzeń został pobrany za pomocą odbiorników rdzenia ze specjalnymi wiertłami - wyglądają jak rury o postrzępionych krawędziach. W środku tych rur znajdują się 6-7-centymetrowe otwory, w które spada skała.
Ale nawet przy tym pozornie prostym (poza koniecznością wyniesienia tego jądra z głębokości wielu kilometrów) pojawiły się trudności. Pod wpływem płynu wiertniczego, tego samego, który wprawiał wiertło w ruch, rdzeń został nasycony cieczą i zmienił swoje właściwości. Ponadto warunki w głębinach i na powierzchni ziemi są bardzo różne - próbki pękają pod wpływem zmian ciśnienia.
Na różnych głębokościach wydajność rdzenia była bardzo zróżnicowana. Jeśli na pięć kilometrów od 100-metrowego odcinka można było liczyć na 30 centymetrów rdzenia, to na głębokościach ponad dziewięciu kilometrów zamiast kolumny skalnej geolodzy otrzymywali zestaw podkładek wykonanych z gęstej skały.
Mikrofotografia skał wydobytych z głębokości 8028 metrów
„Kola Superdeep” Ministerstwo Geologii ZSRR, Wydawnictwo Nedra, 1984
Badania materiału wydobytego ze studni pozwoliły na wykonanie kilku z nich ważne wnioski. Po pierwsze, budowy skorupy ziemskiej nie można uprościć do kompozycji kilku warstw. Wskazywały na to wcześniej dane sejsmologiczne – geofizycy zaobserwowali fale, które zdawały się odbijać od gładkiej granicy. Badania w SG-3 wykazały, że taka widoczność może wystąpić również przy złożonym rozmieszczeniu skał.
To założenie wpłynęło na projekt odwiertu - naukowcy spodziewali się, że na głębokości siedmiu kilometrów szyb wejdzie w skały bazaltowe, ale nie spotkali się nawet na 12-kilometrowym znaku. Ale zamiast bazaltu geolodzy odkryli skały, które miały dużą liczbę pęknięć i niską gęstość, czego w ogóle nie można było oczekiwać z głębokości wielu kilometrów. Ponadto w pęknięciach znajdowały się ślady wody gruntowe- pojawiały się nawet sugestie, że powstały one w wyniku bezpośredniej reakcji tlenu i wodoru w grubości Ziemi.
Wśród wyników naukowych znalazły się także zastosowania - np. na płytkich głębokościach geolodzy odkryli horyzont rud miedzi i niklu nadających się do wydobycia. A na głębokości 9,5 km odkryto warstwę geochemicznej anomalii złota - w skale znajdowały się mikrometrowe ziarna rodzimego złota. Stężenia sięgały grama na tonę skały. Jest jednak mało prawdopodobne, aby wydobycie z takich głębokości kiedykolwiek było opłacalne. Jednak samo istnienie i właściwości warstwy złotonośnej umożliwiły wyjaśnienie modeli ewolucji minerałów - petrogenezy.
Osobno powinniśmy porozmawiać o badaniach gradientów temperatury i promieniowania. Do tego rodzaju eksperymentów wykorzystuje się instrumenty wiertnicze opuszczane na stalowych linach. Dużym problemem było zapewnienie ich synchronizacji ze sprzętem naziemnym, a także zapewnienie działania na dużych głębokościach. Na przykład trudności wynikały z faktu, że kable o długości 12 kilometrów rozciągnięto o około 20 metrów, co mogło znacznie zmniejszyć dokładność danych. Aby tego uniknąć, geofizycy musieli stworzyć nowe metody oznaczania odległości.
Większość instrumentów komercyjnych nie została zaprojektowana do pracy w trudnych warunkach panujących na niższych poziomach odwiertu. Dlatego do badań na dużych głębokościach naukowcy wykorzystali sprzęt opracowany specjalnie dla Kola Superdeep.
Najważniejszym rezultatem badań geotermalnych są znacznie wyższe gradienty temperatur, niż oczekiwano. W pobliżu powierzchni tempo wzrostu temperatury wynosiło 11 stopni na kilometr, do głębokości dwóch kilometrów – 14 stopni na kilometr. W przedziale od 2,2 do 7,5 kilometra temperatura rosła w tempie dochodzącym do 24 stopni na kilometr, chociaż istniejące modele przewidywały wartość półtorakrotnie niższą. W rezultacie już na głębokości pięciu kilometrów instrumenty zarejestrowały temperaturę 70 stopni Celsjusza, a na 12 kilometrach wartość ta osiągnęła 220 stopni Celsjusza.
Odwiert Kola okazał się inny niż inne odwierty - na przykład analizując wydzielanie ciepła przez skały ukraińskiej tarczy krystalicznej i batolity Sierra Nevada, geolodzy wykazali, że wydzielanie ciepła maleje wraz z głębokością. Przeciwnie, w SG-3 rósł. Ponadto pomiary wykazały, że głównym źródłem ciepła, dostarczającym 45-55 proc Przepływ ciepła, to rozpad pierwiastków promieniotwórczych.
Pomimo tego, że głębokość studni wydaje się kolosalna, nie sięga ona nawet jednej trzeciej grubości skorupy ziemskiej w Tarczy Bałtyckiej. Geolodzy szacują, że podstawa skorupy ziemskiej na tym obszarze przebiega około 40 kilometrów pod ziemią. Dlatego nawet gdyby SG-3 dotarła do planowanych 15 km, i tak nie dotarlibyśmy do płaszcza.
To ambitne zadanie, jakie postawili sobie amerykańscy naukowcy, opracowując projekt Mohol. Geolodzy planowali dotrzeć do granicy Mohorovicic – podziemnego regionu, w którym następuje gwałtowna zmiana prędkości propagacji fal dźwiękowych. Uważa się, że jest on związany z granicą między skorupą a płaszczem. Warto dodać, że na lokalizację odwiertu wiertnicy wybrali dno oceanu w pobliżu wyspy Guadalupe – odległość do granicy wynosiła zaledwie kilka kilometrów. Jednak głębokość samego oceanu sięgała tutaj 3,5 km, co znacznie skomplikowało prace wiertnicze. Pierwsze badania w latach 60. XX wieku pozwoliły geologom na wiercenie studni jedynie do 183 metrów.
Niedawno dowiedziała się o planach wskrzeszenia projektu wierceń głębinowych przy pomocy badawczego statku wiertniczego JOIDES Revolution. Geolodzy wybrali punkt przy ul Ocean Indyjski, niedaleko Afryki. Głębokość granicy Mohorovicic wynosi tam tylko około 2,5 km. W okresie grudzień 2015 r. – styczeń 2016 r. geologom udało się wykonać odwiert o głębokości 789 metrów – piąty co do wielkości podwodny odwiert na świecie. Ale ta wartość to tylko połowa wartości wymaganej na pierwszym etapie. Zespół planuje jednak wrócić i dokończyć to, co zaczął.
***
Droga do centrum Ziemi wynosząca 0,2 procent nie jest aż tak imponująca w porównaniu ze skalą podróży kosmicznych. Należy jednak wziąć pod uwagę, że granica Układu Słonecznego nie przebiega wzdłuż orbity Neptuna (ani nawet Pasa Kuipera). Grawitacja Słońca przeważa nad grawitacją gwiazdową aż do odległości dwóch lat świetlnych od gwiazdy. Jeśli więc wszystko dokładnie obliczysz, okaże się, że Voyager 2 przeleciał tylko jedną dziesiątą procenta trasy na obrzeża naszego układu.
Dlatego nie powinniśmy się denerwować tym, jak słabo znamy „wnętrza” własnej planety. Geolodzy mają własne teleskopy – badania sejsmiczne – i własne ambitne plany podboju podłoża. A jeśli astronomom udało się już dotknąć znacznej części ciał niebieskich Układ Słoneczny, to dla geologów najciekawsze rzeczy są jeszcze przed nami.
Władimir Korolew
W ZSRR kochali skalę i nie tylko, i to dotyczyło dosłownie wszystkiego. Wykopano więc w Unii jedną studnię, która do dziś nosi miano najgłębszej na ziemi. Warto zauważyć, że odwiert nie był wiercony w celu wydobycia ropy naftowej czy badań geologicznych, ale wyłącznie w celach naukowych.
Wskazówki używane do wiercenia studni.
Studnia Kola Superdeep Well, w skrócie SG-3, to najgłębsza studnia na ziemi wykonana przez człowieka. Znajduje się w obwodzie murmańskim, 10 kilometrów od miasta Zapolyarny, w kierunku zachodnim. Głębokość otworu wynosi 12 262 metry. Jego średnica u góry wynosi 92 centymetry. Na dole - 21,5 centymetra. Ważną cechą SG-3 jest to, że w przeciwieństwie do innych odwiertów ropy naftowej lub prace geologiczne, ten został odwiercony wyłącznie w celach naukowych.
Studnię położono w 1970 r., w 100. rocznicę urodzin Włodzimierza Lenina. Wybrana lokalizacja jest godna uwagi, ponieważ odwiert został wywiercony w wychodniach skał wulkanicznych mających ponad 3 miliardy lat. Nawiasem mówiąc, wiek Ziemi wynosi około 4,5 miliarda lat. Podczas wydobywania minerałów rzadko wierci się studnie głębiej niż dwa tysiące metrów.
Prace trwały całymi dniami.
Wiercenie rozpoczęto 24 maja 1970 r. Do poziomu 7 tys. metrów wiercenie przebiegało łatwo i spokojnie, jednak po uderzeniu głowicy w mniej zwarte skały zaczęły się problemy. Proces ten uległ znacznemu spowolnieniu. Dopiero 6 czerwca 1979 roku ustanowiono nowy rekord – 9583 metry. Został wcześniej zainstalowany w USA przez producentów ropy. W 1983 roku osiągnięto granicę 12 066 metrów. Wynik został osiągnięty przez Międzynarodowy Kongres Geologiczny, który odbył się w Moskwie. Następnie na terenie kompleksu miały miejsce dwa wypadki.
Teraz kompleks wygląda tak.
W 1997 roku w mediach krążyło kilka legend, że studnia Kola jest prawdziwą drogą do piekła. Jedna z tych legend głosiła, że kiedy zespół opuścił mikrofon na głębokość kilku tysięcy metrów, słychać było tam ludzkie krzyki, jęki i krzyki.
Oczywiście, nic takiego nie było. Choćby dlatego, że do nagrywania dźwięku w studni na takiej głębokości używa się specjalnego sprzętu - ale on nic nie nagrał. Na terenie kompleksu rzeczywiście doszło do kilku wypadków, w tym do podziemnej eksplozji podczas wierceń, ale geolodzy z pewnością nie zaniepokoili żadnych podziemnych „demonów”.
Sama studnia jest zamknięta na mole.
Co istotne, SG-3 posiadała 16 laboratoriów badawczych. W Związku Radzieckim krajowi geolodzy byli w stanie dokonać wielu cennych odkryć i lepiej zrozumieć, jak działa nasza planeta. Prace na budowie pozwoliły nam znacząco udoskonalić technologię wierceń. Naukowcy byli także w stanie zrozumieć lokalne procesy geologiczne i otrzymali kompleksowe dane na temat reżimu termicznego podpowierzchni, gazów podziemnych i wód głębokich.
Niestety, dzisiaj studnia głębinowa Kola jest zamknięta. Od czasu zamknięcia ostatniego laboratorium w 2008 roku i demontażu całego wyposażenia kompleksu obiekt ulega degradacji. Powód jest prosty – brak środków finansowych. W 2010 roku odwiert był już zamknięty. Teraz powoli, ale skutecznie ulega zniszczeniu pod wpływem naturalnych procesów.
W 2008 roku ostatecznie porzucono najgłębszą studnię na świecie, a wszystkie mechanizmy i konstrukcje podnoszące zdemontowano.
Kilka lat później dyrektor Instytutu Geologicznego w Kole Rosyjskiej Akademii Nauk wydał oświadczenie, że odwiert stopniowo ulega samozniszczeniu. Od tego czasu nie ma już o niej oficjalnych informacji.
Dzisiaj głębia
Na dzień dzisiejszy odwiert Kola jest jednym z największych projektów wiertniczych na świecie. Jego oficjalna głębokość sięga 12 262 m.
Odgłosy piekła ze studni Kola
Jak każdy wspaniały projekt stworzony ludzkimi rękami, studnia Kola owiana jest legendami i mitami.
Odwiert Kola wiercono sporadycznie w latach 1970–1991Można to zobaczyć zarówno w Rowie Mariańskim, o którym mówiliśmy na początku artykułu, jak iw.
Mówią, że w chwili, gdy pracownicy najgłębszej studni przekroczyli granicę 12 000 m, zaczęto słyszeć niesamowite dźwięki.
Początkowo nie zwracano na nie uwagi, jednak z biegiem czasu sytuacja uległa diametralnej zmianie. Wraz z nastaniem całkowitej ciszy ze studni rozległy się różnego rodzaju dźwięki.
W rezultacie naukowcy postanowili nagrać na filmie wszystko, co wydarzyło się na dnie studni, za pomocą mikrofonów odpornych na ciepło.
Słuchając nagrań, mogliśmy usłyszeć ludzkie krzyki i krzyki.
Kilka godzin po przestudiowaniu filmu naukowcy odkryli ślady silnej eksplozji, której przyczyny nie potrafili wyjaśnić.
Wiercenie supergłębokiego odwiertu Kola zostało na pewien czas wstrzymane.
Kiedy prace wznowiono, wszyscy nadal spodziewali się usłyszeć ludzkie jęki, tym razem jednak było cicho.
Podejrzewając, że coś jest nie tak, kierownictwo wszczęło dochodzenie w sprawie pochodzenia dziwnych dźwięków. Przestraszeni robotnicy nie chcieli jednak komentować obecnej sytuacji i na wszelkie możliwe sposoby unikali pytań.
Kilka lat później, kiedy projekt został oficjalnie zamrożony, naukowcy zasugerowali, że dźwięki powstają w wyniku ruchu.
Po pewnym czasie wyjaśnienie to odrzucono jako nie do utrzymania. Nie zaproponowano żadnego innego wyjaśnienia.
Tajemnice i tajemnice studni Kola
W 1989 roku studnię Kola zaczęto nazywać „drogą do podziemi” ze względu na dochodzące z niej dźwięki. Istnieje opinia, że z każdym kolejnym wywierconym kilometrem w drodze do 13-tego zdarzał się ten czy inny kataklizm. W rezultacie, związek Radziecki rozpadło się.
Jednak związek pomiędzy odwierceniem supergłębokiej studni Kola a upadkiem superpotęgi może zainteresować tylko tych, którzy wierzą, że i inne są nadprzyrodzonymi „miejscami mocy”.
Istnieje opinia, że robotnikom udało się dotrzeć na głębokość 14,5 km i wtedy sprzęt zarejestrował kilka podziemnych pomieszczeń. Temperatura w tych pomieszczeniach przekraczała 1000°C.
Wyraźnie słychać było także ludzkie krzyki, a nawet je nagrano. Cała ta historia nie ma jednak poparcia w faktach.
Wymiary najgłębszej studni
Głębokość najgłębszej studni świata na Półwyspie Kolskim oficjalnie zarejestrowana jest na 12 262 m.
Średnica górnej części wynosi 92 cm, średnica dolnej części 21,5 cm.
W tym przypadku maksymalna temperatura nie przekroczyła 220°C. W całej tej historii niewytłumaczalne pozostają jedynie dźwięki niewiadomego pochodzenia.
Korzyści z wiercenia studni Kola
- Dzięki temu projektowi udało się opracować nowe metody wierceń, a także udoskonalić sprzęt.
- Geologom udało się odkryć nowe lokalizacje cennych minerałów.
- Udało się obalić wiele różnych teorii, np. domysłów dotyczących warstwy bazaltu naszej planety.
Ultragłębokie studnie na świecie
Na dzień dzisiejszy istnieje około 25 bardzo głębokich odwiertów, z których większość znajduje się na terenie republik byłego ZSRR.
Inne mają również wiele bardzo głębokich studni. Oto najbardziej znane z nich.
- . Pierścień Siljanski – 6800 m.
- . Tasym Południowo-Wschodni – 7050 m.
- . Bighorn – 7583 m.
- . Zisterdorf – 8553 m.
- USA. Uniwersytet – 8686 m.
- Niemcy. KTB-Oberpfalz – 9101 m.
- USA. Jednostka Beydat – 9159 m.
- USA. Bertha Rogers – 9583 m.
Rekordy świata w ultragłębokich studniach na świecie
- W 2008 roku nowym rekordzistą głębokości był odwiert naftowy Maersk (Katar) o głębokości 12 290 m.
- W 2011 roku w ramach projektu „Sachalin-1” () udało się wykonać odwiert na wysokość 12 345 m.
- W 2013 roku odwiert na polu Czajwińskoje (Rosja) ustanowił nowy rekord na głębokość 12 700 m. Odwiert ten nie był jednak wiercony pionowo w dół, ale pod kątem do powierzchni.
Zdjęcie studni Kola
Patrząc na zdjęcie studni Kola, trudno sobie wyobrazić, że kiedyś życie tu toczyło się pełną parą, a wielu ludzi pracowało na rzecz wspaniałego kraju.
Teraz nie ma tu nic poza śmieciami i pozostałościami dawnej świetności. Żelbetowe ściany i puste, opuszczone pokoje z losowo porozrzucanymi przedmiotami działają przygnębiająco. Wokół panuje cisza.
Wiertnica I stopnia (głębokość 7600 m), 1974 rok
Budynek podstacji elektrycznej
Zdjęcie z 2012 roku
Głowica odwiertowa z metalową zatyczką. Ktoś podrapał niewłaściwą głębokość. sierpień 2012
Trudno sobie wyobrazić, aby pod tą zatyczką znajdowała się najgłębsza „dziura” w ziemi, sięgająca ponad 12 km
Radzieccy robotnicy na zmianie, koniec lat 70
Historie związane ze studnią Kola nie ucichły do dziś. Obecnie naukowcy nie udzielili ostatecznej odpowiedzi na temat pochodzenia mistycznych dźwięków.
W związku z tym pojawiają się nowe teorie próbujące wyjaśnić to zjawisko. Być może w niedalekiej przyszłości naukowcom uda się poznać naturę „piekielnych dźwięków”.
Teraz już wiesz, dlaczego studnia Kola jest interesująca. Jeśli spodobał Ci się ten artykuł, udostępnij go swoim znajomym. Jeśli w ogóle Ci się podoba, zasubskrybuj witrynę IciekawyFakt.org każdy w wygodny sposób. U nas zawsze jest ciekawie!
Spodobał Ci się post? Naciśnij dowolny przycisk.
Największa kopalnia na świecie na odległym Półwyspie Kolskim, w północnej Rosji. Na tle rdzewiejących ruin opuszczonej stacji badawczej leży najgłębsza dziura na świecie.
Studnia Kola Superdeep, teraz zamknięta i uszczelniona spawaną metalową płytą, jest pozostałością po w dużej mierze zapomnianym hazardzie rasy ludzkiej, wymierzonym nie w gwiazdy, ale w głębiny Ziemi.
Krążyły pogłoski, że w piekle wywiercono głęboką studnię: z otchłani słychać było krzyki i jęki ludzi – jakby to był powód zamknięcia stacji i studni. Tak naprawdę powód był inny.
Miasto Mirny słynie z największej kopalni na świecie: studnia głębinowa na Półwyspie Kolskim jest największą sztuczną dziurą na świecie. 1722 m - głębokość tak głęboka, że zabroniono wszelkich lotów nad nią, gdyż zbyt wiele helikopterów rozbiło się na skutek zassania do dziury.
Znaleziono tu najgłębszy dół, jaki kiedykolwiek wywiercono w imię nauki, będący dowodem życia prekambryjskiego. Ludzkość wie o odległych galaktykach, ale niewiele wie, co kryje się pod jej stopami. Oczywiście projekt wyprodukowany wielka ilość dane geologiczne, z których większość pokazała, jak mało wiemy o naszej planecie.
Stany Zjednoczone i ZSRR rywalizowały o dominację w badaniach przestrzennych w wyścigu kosmicznym, a kolejna rywalizacja toczyła się pomiędzy największymi odwiertami obu krajów: amerykański „Projekt Mohole” na wybrzeżu Pacyfiku w Meksyku – został przerwany w 1966 r. z powodu braku funduszy; Councils, projekt Międzyresortowej Rady Naukowej ds. Badań Wnętrza Ziemi i Ultragłębokich Wierceń, od 1970 do 1994 roku na Półwyspie Kolskim. Badania Ziemi ograniczają się do obserwacji naziemnych i badań sejsmicznych, ale studnia Kola zapewniła bezpośrednie spojrzenie na strukturę skorupy ziemskiej.
Kola Super Głęboka Studnia Wywiercona do Piekła
Wiertło na Kole nigdy nie natrafiło na warstwę bazaltu. Zamiast tego okazało się, że granitowa skała znajdowała się już za dwunastym kilometrem. Dość zaskakujące jest to, że skały sięgające wielu kilometrów są przesiąknięte wodą. Wcześniej uważano, że na tak dużych głębokościach nie powinna istnieć wolna woda.
Jednak najbardziej intrygującym odkryciem jest odkrycie aktywności biologicznej w skałach, które mają ponad dwa miliardy lat. Najbardziej uderzające dowody życia pochodzą z mikroskopijnych skamieniałości: zachowanych szczątków dwudziestu czterech gatunków jednokomórkowych roślin morskich, zwanych inaczej planktonem.
Skamieniałości zwykle można znaleźć w skałach wapiennych i złożach krzemionki, ale te „mikroskamieniałości” zostały osadzone w związkach organicznych, które pozostały wyjątkowo nienaruszone pomimo ekstremalnych ciśnień i temperatur środowiskowych.
Wiercenie w Kola zostało zmuszone do przerwania ze względu na nieoczekiwanie wysokie temperatury. Podczas gdy gradient temperatury w wnętrznościach ziemi. Na głębokości około 3000 stóp temperatura rosła w szybkim tempie — osiągając 180 °C (lub 356 °F) na dnie otworu, w porównaniu do oczekiwanych 100 °C (212 °F). Nieoczekiwany był także spadek gęstości skał.
Poza tym punktem skały miały większą porowatość i przepuszczalność: w połączeniu z wysokie temperatury, zaczął zachowywać się jak plastik. Dlatego wiercenie stało się praktycznie niemożliwe.
Składowisko próbek rdzeni znajduje się w wydobywającym nikiel mieście Zapolyarny, około dziesięciu kilometrów na południe od odwiertu. Dzięki ambitnej misji oraz wkładowi w geologię i biologię studnia Kola Superdeep Well pozostaje najważniejszym zabytkiem radzieckiej nauki.