В двадцатом веке учёные со всех уголков мира неустанно исследовали земные недра, стремясь достичь мантии планеты и раскрыть её геологическую историю. Это желание понять глубины привело к появлению множества удивительно глубоких скважин. Однако самой глубокой из них является Кольская сверхглубокая скважина, расположенная на Кольском полуострове в Мурманской области России. Интересен тот факт, что эту уникальную скважину создали не с целью добычи нефти или других ресурсов. Несмотря на то что диаметр скважины составляет всего двадцать три сантиметра, она поражает своей глубиной — двенадцать километров двести шестьдесят два метра, что является абсолютным мировым рекордом и было зарегистрировано в Книге рекордов Гиннеса в 1997 году.
К тому времени, как скважина была законсервирована, прошло уже несколько лет, и остатки буровой установки были оставлены без надзора и в конечном итоге почти полностью разграблены. Вспоминая период, когда эта установка функционировала безотказно, стоит отметить, что советские учёные совершили множество открытий, касающихся состава земной коры. Однако прежде чем продолжить, давайте выясним, почему вообще было решено начать бурение этой сверхглубокой скважины. Ситуация складывалась таким образом, что скважина была результатом научного соперничества, можно сказать, дуэли ученых. Исследователи из Соединенных Штатов и Советского Союза стремились превзойти друг друга в научных достижениях, что напоминает всем известную космическую гонку. Но мало кто знает, что подобное соперничество существовало и в исследовании недр Земли.
Например, в 1958 году американцы запустили проект под названием "Махол" на тихоокеанском побережье Мексики, который через восемь лет был прекращён из-за недостатка финансирования. В отличие от них, российские учёные начали свои буровые работы в 1970 году и продолжали их до начала 1990-х годов. В результате их усилий была создана самая глубокая скважина на Земле. Это, фактически, комплекс, состоящий из нескольких скважин, расходящихся от основного прохода. Самая глубокая скважина из них носит кодовое обозначение SG3 и проходит сквозь кору Земли на Кольском полуострове. Возможно, вам сложно представить, насколько это глубоко. Но представьте, что глубина этой скважины равна высоте тридцати восьми Эйфелевых башен, установленных друг на друга. Впечатляет, не так ли?
Зачем же было необходимо проводить такие масштабные буровые работы? Ученые стремились достичь мантии Земли, которую они предполагали состоящей из расплавленных пород. Место для проведения такого амбициозного эксперимента было выбрано не случайно. Оптимальной локацией для бурения был определен район Печенегского прогиба, расположенного в пределах Балтийского щита на северо-западе Восточно-Европейской платформы, одного из наиболее древних геологических образований нашей планеты. Ученые предполагали, что возраст пород, выходящих на поверхность в этом регионе, может достигать около трех миллиардов лет. Целью исследования было тщательное изучение особенностей щита и определение границ между слоями земной коры. При подготовке к началу бурения была сформирована высокопрофессиональная команда советских ученых, работающих как слаженный механизм.
Попробуйте представить масштаб данного проекта. Над его реализацией одновременно работали около трех тысяч специалистов и шестнадцать научно-исследовательских лабораторий. В первый год бурение проводилось с помощью стандартной буровой установки, после чего работы временно приостановили для замены на более мощную установку "Уралмаш-15000", разработанную специально для глубинного бурения. Эта установка по размеру сопоставима с двадцатиэтажным зданием. Советские ученые выбрали для своего проекта турбинный метод бурения, при котором буровая коронка вращалась под действием давления поступающей в скважину жидкости. Работы проводились достаточно долго, поскольку сама буровая установка функционировала всего четыре часа в день, а оставшееся время требовалось на извлечение породы на поверхность для дальнейшего изучения. Несмотря на это, в течение этих часов установка могла проникнуть через семь до десяти метров породы. Таким образом, за четыре года бурильщики смогли углубиться в землю на семь километров.
К 1983 году учёные добились значительного прогресса, пробурив скважину глубиной двенадцать километров, однако затем пришлось приостановить работы. Причиной стало предстоящее участие в московском международном геологическом конгрессе, где предстояло представить результаты, связанные с этим уникальным проектом. После конгресса буровые работы возобновились спустя год, но вскоре выяснилось, что длительное прекращение работ негативно сказывается на состоянии скважины из-за происходящих в ней структурных изменений. В сентябре 1984 года произошёл серьёзный инцидент — обрушилась колонна весом двести тонн, и всё, что находилось ниже этого места, было безвозвратно потеряно. На протяжении следующего года специалисты предпринимали попытки извлечь застрявшие трубы, но в итоге пришли к выводу, что это невозможно. Единственным решением оказалось начало бурения обходного ствола. Однако новая проблема возникла на глубине девяти километров, где добыча керна стала чрезвычайно сложной из-за крошащейся породы, в результате чего в трубах оставались только наиболее прочные фрагменты. Максимальная глубина была достигнута лишь к 1990 году. Представить трудно, но давление на такой глубине достигало около тысячи атмосфер. К сожалению, эти условия ставили геологов в трудное положение, близкое к тупику.
Исследователи были осведомлены о том, что их технические ресурсы имеют свои пределы. После ряда аварий буровые работы были окончательно остановлены, а проекты в конечном итоге свернуты. Важным достижением советских ученых стало получение уникальных геологических данных благодаря исследованиям скважины СГ-3. Один из первых выводов касался температуры на различных глубинах земной коры, которая оказалась значительно выше предполагаемой. Например, на глубине пяти километров температура достигала 75 градусов Цельсия, а на двенадцати километрах она поднялась до рекордных 220 градусов. Также было установлено, что под слоем молодых толстых гранитов находятся менее прочные трещиноватые архейские гнейсы. Кроме того, ученые обнаружили на глубине от девяти до двенадцати километров глубинные водоносные горизонты, о существовании которых ранее не было известно. На глубине двух километров нашли породы, богатые редкоземельными металлами, а также свободно текущую воду, выдавленную из камней под воздействием огромного давления.
В начале двадцатого столетия выдающийся геолог Владимир Обручев выдвинул теорию о наличии в недрах Земли оливинового пояса. После бурения Кольской сверхглубокой скважины его гипотеза получила подтверждение. Оказалось, что этот пояс, находящийся на глубине девяти километров и более, обладает высокой концентрацией золота, достаточной для его добычи. Интересный факт также заключается в том, что образцы породы, взятые на глубине трех километров, оказались по своему составу схожи с лунным грунтом. Это обстоятельство поддерживает теорию о том, что Луна могла образоваться в результате столкновения Земли с астероидом, в результате чего часть земной массы отделилась. Несмотря на то, что некоторые научные открытия можно было предсказать, находка палеонтологов в скважине стала абсолютной неожиданностью. О какой именно находке идет речь?
Эксперты Смитсоновского института сообщили, что на глубине шести с половиной километров в условиях экстремальных природных факторов были найдены почти не поврежденные окаменелости планктона. Оценочный возраст этих окаменелостей составляет два миллиарда лет. Следует отметить, что вокруг Кольской сверхглубокой скважины возникло множество мифов и легенд. Согласно одним рассказам, скважину законсервировали потому, что ученые якобы пробурили проход в преисподнюю. Другие утверждают, что по ночам из скважины выходят демоны и призраки, а некоторые даже верят, что из нее можно услышать стоны и крики мучимых душ. Происхождение этих слухов можно проследить до одной финской газеты, которая опубликовала статью о скважине в День Смеха, первого апреля, но многие восприняли шутку всерьез. Позже одна американская телекомпания также решила использовать эти слухи для создания сенсации среди своих зрителей.
В конечном итоге эти зловещие истории о Кольской сверхглубокой скважине и всем, что якобы происходит в ней, стремительно распространились по всему миру. Организация таких масштабных работ, конечно, сопряжена с трудностями. Высокие температуры и огромное давление часто приводили к аварийным ситуациям. Однако, как подчеркивают сами ученые, никакой сверхъестественной активности или "чертовщины", как говорят в народе, на самом деле не было. Речь идет о крайне сложной и монотонной работе, которая, тем не менее, принесла значительные результаты для научного прогресса. Что думаете?
