Благие намерения
Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3) занесена в Книгу рекордов Гиннесса как самая глубокая буровая скважина в мире. Ее глубина составляет 12 262 метра – это до сих пор самое глубокое вторжение человека в глубь Земли. По длине же она уступает только нефтяной скважине Maersk Oil BD-04A в Катаре (12 290 метров), которая была пробурена под острым углом к поверхности Земли в 2008 году.
В отличие от других скважин, основная задача которых – геологоразведка и добыча нефти, Кольская сверхглубокая скважина изначально была нацелена исключительно на решение научных задач. И это самая глубокая горная выработка в мире, имеющая научное значение.
СГ-3 расположена в Мурманской области, в 10 километрах к западу от города Заполярного, на территории Балтийского щита, в области сочленения рудоносных докембрийских структур, типичных для фундаментов древних платформ. Для бурения было выбрано место, где на поверхность Земли выходят древние породы возрастом до 3 миллиардов лет. Один из аргументов выбора состоял в том, что молодые осадочные породы хорошо изучены при добыче нефти, а глубоко в древние слои никто еще не бурил. Геологи планировали достигнуть границы Мохоровичича – подземной области, где наблюдается резкая смена скорости распространения звуковых волн. Считается, что она связана с границей между корой и мантией Земли.
Еще одна причина выбора именно этого места для скважины – крупные медно-никелевые месторождения, разведка которых была бы полезным дополнением к научной миссии.
Основными направлениями исследований стали подтверждение теоретических моделей строения нижних слоев земной коры (гранитного и базальтового), поиск и исследование характера границ между ними (границы Конрада) и мантией Земли (поверхности Мохоровичича).
Бурением скважины и анализом полученных материалов занималась специально созданная для этого Кольская комплексная геологоразведывательная экспедиция глубокого бурения, работавшая под бессменным руководством академика Давида Губермана. На скважине работало одновременно 16 исследовательских лабораторий, каждая размером со средний завод.
И данные, полученные в ходе исследований скважины, оказались революционными, перевернули представления о строении земной коры: молодые породы, граниты, базальты, мантия и ядро. Кольские бурильщики поставили под сомнение теорию послойного строения земной коры – по крайней мере, в интервале до 12 262 метров. Ни ярко выраженного чередования слоев литосферы, ни заметных границ между ними в результате бурения так и не было обнаружено. Это стало важным открытием, поскольку с существовавшей теорией послойного строения Земли связаны все предположения о возникновении и размещении полезных ископаемых. Однако, хотя в процессе исследований было получено много ценнейших сведений о земных недрах, результаты оказались во многом неожиданны, и на их основании не возникло четкого понимания природы земной мантии.
Зато на глубине свыше 9,5 километра были обнаружены запасы всевозможных ископаемых, в частности медно-никелевые руды, серебро и золото.
Теоретически предполагалось, что температура Балтийского щита останется сравнительно низкой до 15 километров, и скважину можно будет рыть до 20 километров, то есть до мантии. Но уже на 5 километрах окружающая температура превысила 70°C, на семи – 120°C, а на глубине 12 километров датчики зафиксировали 220°C, таким образом, была скорректирована тепловая карта недр.
Выяснилось, что жизнь на нашей планете возникла, оказывается, на 1,5 миллиарда лет раньше, чем считалось ранее. В глубинных слоях, возраст которых превышает 2,8 миллиарда лет, обнаружены 14 видов окаменевших микроорганизмов. На еще больших глубинах, где уже нет осадочных пород, в больших концентрациях появился метан. Это полностью и совершенно разрушило теорию биологического происхождения углеводородов, таких, как нефть и газ.
