Nuo XIX amžiaus pabaigos buvo manoma, kad Žemę sudaro pluta, mantija ir šerdis. Tuo pačiu metu niekas iš tikrųjų negalėjo pasakyti, kur baigiasi vienas sluoksnis, o prasideda kitas. Mokslininkai net nežinojo, iš ko sudaryti šie sluoksniai. Dar prieš kokius 30 metų tyrėjai buvo tikri, kad granito sluoksnis prasideda 50 metrų gylyje ir tęsiasi iki trijų kilometrų, o tada yra bazaltiniai. Mantija turėjo būti 15-18 kilometrų gylyje. Ultradeep gerai, kuris prasidėjo gręžiant SSRS dėl Kolos pusiasalyje, parodė, kad mokslininkai klydo …
Trijų milijardų metų panardinimas
Kelionių giliai į Žemę projektai pasirodė septintojo dešimtmečio pradžioje keliose šalyse iš karto. Amerikiečiai pirmieji pradėjo gręžti ypač gilius gręžinius, ir jie bandė tai daryti tose vietose, kur, seisminių tyrimų duomenimis, žemės pluta turėjo būti plonesnė. Šios vietos, remiantis skaičiavimais, buvo vandenynų dugne, o perspektyviausia teritorija buvo laikoma netoli Maui salos iš Havajų grupės, kur senovės uolos slypi po pačiu vandenyno dugnu, o žemės mantija yra maždaug penkių kilometrų atstumu po keturių kilometrų vandens kolona. Deja, abu bandymai pramušti žemės plutą šioje vietoje baigėsi nesėkme trijų kilometrų gylyje.
Pirmieji vidaus projektai taip pat buvo gręžiami po vandeniu - Kaspijos jūroje arba Baikalo ežere. Tačiau 1963 m. Gręžimo mokslininkas Nikolajus Timofejevas įtikino TSRS valstybinį mokslo ir technologijos komitetą, kad žemyne reikia sukurti šulinį. Nors gręžimas užtruktų nepalyginamai ilgiau, jo manymu, šulinys būtų daug vertingesnis moksliniu požiūriu. Gręžimo vieta buvo pasirinkta Kolos pusiasalyje, kuris yra ant vadinamojo Baltijos skydo, kurį sudaro seniausios žmonijai žinomos žemės uolienos. Anot mokslininkų, kelių kilometrų skydo skydo pjūvis turėjo parodyti planetos istorijos per pastaruosius tris milijardus metų vaizdą.
Giliau ir giliau bei giliau …
Darbo pradžia po beveik penkerių metų pasiruošimo buvo numatyta sutapti su 100-osiomis V. I gimimo metinėmis. Leninas 1970 m. Projektas buvo pradėtas kruopščiai. Šulinyje buvo 16 tyrimų laboratorijų, kurių kiekviena buvo vidutinio augalo dydžio; projektą asmeniškai prižiūrėjo SSRS geologijos ministras, eiliniai darbuotojai gaudavo trigubą atlyginimą. Visiems buvo garantuojamas butas Maskvoje ar Leningrade. Nenuostabu, kad patekti į „Kola Superdeep“buvo daug sunkiau nei įstoti į kosmonautų korpusą.
Šulinio išvaizda galėjo nuvilti išorinį stebėtoją. Jokių liftų ir spiralinių laiptų, vedančių į Žemės gelmes. Po gręžtuvu ėjo tik šiek tiek daugiau nei 20 centimetrų skersmens grąžtas. Apskritai, „Kola“superdeepą galima įsivaizduoti kaip ploną adatą, pradurtą žemės storio. Šios adatos gale esantis grąžtas su daugybe jutiklių, po kelių eksploatavimo valandų, beveik visą dieną buvo pakeltas apžiūrai, skaitymui ir taisymui, o po to jis buvo nuleistas vienai dienai. Tai negalėjo būti greitesnis: stipriausias kompozicinis kabelis (gręžimo virvelė) gali nutrūkti pagal savo svorį.
Kas nutiko gilumoje gręžimo metu, nebuvo tiksliai žinoma. Aplinkos temperatūra, triukšmas ir kiti parametrai buvo perduoti viename aukšte per minutę. Nepaisant to, gręžėjai teigė, kad net toks kontaktas su požemiu kartais buvo bauginantis nuoširdžiai. Iš apačios sklindantys garsai buvo tarsi riksmai ir šūksniai. Prie to galima pridėti ilgą avarijų, įvykusių po „Kola Superdeep“, kai ji pasiekė 10 kilometrų gylį, sąrašą. Du kartus grąžtas buvo išimtas ištirpęs, nors temperatūra, nuo kurios jis galėjo įgauti, yra panaši į Saulės paviršiaus temperatūrą. Kartą kabelis atrodė ištrauktas iš apačios - ir nupjautas. Vėliau, gręžiant toje pačioje vietoje, kabelio likučių nerasta. Kas lėmė šias ir daugelį kitų avarijų, vis dar yra paslaptis. Tačiaujie visai nebuvo priežastis sustabdyti Baltijos skydo žarnų gręžimą.
1983 m., Kai šulinio gylis siekė 12 066 metrus, darbai buvo laikinai sustabdyti: nutarta paruošti medžiagas dėl giluminio gręžimo Tarptautiniam geologijos kongresui, kurį buvo numatyta surengti 1984 m. Maskvoje. Jame užsienio mokslininkai pirmiausia sužinojo apie patį Kola superdeepį, apie kurį visa informacija buvo klasifikuojama iki to laiko. Darbas atnaujintas 1984 m. Rugsėjo 27 d. Tačiau jau pirmą kartą paleidus grąžtą įvyko avarija - grąžto styga vėl nutrūko. Gręžimas turėjo būti tęsiamas iš 7000 metrų gylio, sukuriant naują gręžinį, o iki 1990 m. Ši naujoji šaka siekė 12 262 metrus, o tai buvo absoliutus ultra gilių šulinių rekordas, sulaužytas tik 2008 m. Gręžimas buvo sustabdytas 1992 m., Šį kartą, kaip paaiškėjo, amžiams. Lėšų tolimesniam darbui nebuvo.
Atradimai ir radiniai
Kola superdeep atradimai padarė tikrą revoliuciją mūsų žiniose apie žemės plutos struktūrą. Teoretikai pažadėjo, kad Baltijos skydo temperatūra išliks palyginti žema iki mažiausiai 15 kilometrų gylio. Tai reiškia, kad šulinį galima gręžti beveik iki 20 kilometrų, iki pat mantijos. Penktame kilometre temperatūra viršijo 700 ° C, septintajame - už 1200 ° C, o dvylikos gylyje buvo daugiau kaip 2200 ° C.
„Kola“gręžėjai suabejojo žemės plutos sluoksnių struktūros teorija - bent jau intervalu iki 12 262 metrų. Buvo manoma, kad yra paviršiaus sluoksnis (jaunos uolienos), tada turėtų išeiti granitai, bazaltiniai elementai, mantija ir šerdis. Bet granitai pasirodė esančiais trimis kilometrais žemiau nei tikėtasi. Basaltų, kurie turėjo gulėti po jais, visai nebuvo rasta. Neįtikėtina mokslininkų staigmena buvo įtrūkimų ir tuštumų gausa daugiau nei 10 kilometrų gylyje. Šiose tuštumose grąžtas pasisuko kaip švytuoklė, dėl kurios nukrypimas nuo vertikalios ašies sukėlė rimtų darbo sunkumų. Tuštumose buvo užfiksuotas vandens garų buvimas, kuris ten judėjo dideliu greičiu, tarsi nešamas kažkokio nežinomo siurblio. Šie garai sukūrė tuos pačius garsus, kurie stebina gręžėjus.
Gana netikėtai visiems patvirtino rašytojo Aleksejaus Tolstojaus hipotezę apie olivino diržą, išreikštą romane „Inžinieriaus Garino hiperboloidas“. Daugiau nei 9,5 kilometro gylyje buvo rasta tikra visų rūšių mineralų kasykla, ypač aukso, kuris pasirodė esąs 78 gramai tonoje. Beje, komercinė gamyba vykdoma 34 gramų tonoje.
Dar viena staigmena: pasirodo, gyvybė Žemėje atsirado pusantro milijardo metų anksčiau, nei tikėtasi. Gylyje, kuriame, kaip buvo manoma, negalėjo būti organinių medžiagų, buvo rasta 14 rūšių suakmenėjusių mikroorganizmų (šių sluoksnių amžius viršijo 2,8 milijardo metų). Dar didesniame gylyje, kur nebėra nuosėdinių uolienų, susidarė didelės metano koncentracijos, kurios galiausiai paneigė angliavandenilių, tokių kaip nafta ir dujos, biologinės kilmės teoriją.
Neįmanoma nepaminėti atradimo, atlikto palyginus mėnulio dirvožemį, kurį 70-ųjų pabaigoje iš Mėnulio paviršiaus pristatė sovietinė kosminė stotis, ir mėginius, paimtus Kolos šulinyje iš 3 kilometrų gylio. Paaiškėjo, kad šie mėginiai yra tokie pat panašūs kaip du vandens lašai. Kai kurie astronomai tai matė kaip įrodymą, kad Mėnulis kažkada atitrūko nuo Žemės dėl kataklizmo (galbūt planetos susidūrimo su dideliu asteroidu). Tačiau, pasak kitų, šis panašumas tik liudija, kad Mėnulis susidarė iš to paties dujų ir dulkių debesies kaip ir Žemė, o pradinėse geologinėse stadijose jie „vystėsi“tokiu pat būdu.
„Kola Superdeep“aplenkė savo laiką
Kola šulinys parodė, kad į Žemės gilumą galima nuvažiuoti 14 ar net 15 kilometrų. Tačiau mažai tikėtina, kad vienas toks šulinys suteiks iš esmės naujų žinių apie žemės
plutą. Tam reikia viso šulinių tinklo, išgręžto skirtinguose žemės paviršiaus taškuose. Tačiau dienos, kai buvo gręžiami ypač gilūs šuliniai grynai moksliniams tikslams, jau baigėsi. Šis malonumas yra per brangus. Šiandieninės ypač gilios gręžimo programos nebėra tokios ambicingos, kaip buvo anksčiau, ir turi praktinius tikslus.
Tai daugiausia naudingųjų iškasenų atradimas ir gavyba. JAV naftos ir dujų gavyba iš 6-7 kilometrų gylio jau tampa įprasta. Ateityje Rusija taip pat pradės siurbti angliavandenilius iš tokio lygio.
Tačiau net tie giluminiai gręžiniai, kurie dabar yra gręžiami, atneša daug vertingos informacijos, kurią geologai bando apibendrinti, kad gautų holistinį vaizdą apie bent jau žemės plutos paviršiaus sluoksnius. Bet tai, kas slypi žemiau, ilgai išliks paslaptimi. Tik mokslininkai, dirbantys labai giliuose šuliniuose, tokiuose kaip Kola pusiasalis, gali tai atskleisti naudodamiesi moderniausia mokslo įranga. Tokie šuliniai ateityje žmonijai taps savotiškais teleskopais į paslaptingą požeminį planetos pasaulį, apie kurį mes žinome ne daugiau kaip apie tolimas galaktikas.
Igoris V0L03NEV
XX amžiaus paslaptys №39 2010
- „Salik.biz“