Кольская сверхглубокая скважина (СГ‑3) — один из самых амбициозных научных проектов XX века. Это самая глубокая горная выработка в мире, созданная исключительно в научных целях. Разберёмся, как она появилась, какие открытия принесла и чем знаменита.
История создания
Бурение Кольской сверхглубокой началось 24 мая 1970 года и продолжалось с перерывами до 1991 года. Работы велись под руководством Давида Губермана в рамках деятельности Кольской комплексной геолого-разведывательной экспедиции глубокого бурения.
Место для скважины выбрали в 15 км к востоку от посёлка Никель и в 12 км к западу от города Заполярный (Мурманская область) — недалеко от границы с Норвегией. В отличие от нефтяных скважин, СГ‑3 не предназначалась для добычи ресурсов: её цель — изучить строение земной коры и получить данные о нижних слоях литосферы.
Ход бурения и технические сложности
Сначала бурение шло относительно гладко: до глубины 7000 м бур проходил через прочные граниты. Но затем начались проблемы:
- На глубине более 7000 м буровая головка вошла в менее прочные слоистые породы. Ствол скважины начал осыпаться, образуя каверны.
- Буровую колонну заклинивало, и головка обрывалась при попытке подъёма. Потерянную часть цементировали, а бурение продолжали с отклонением — из‑за этого структура скважины напоминала крону дерева с множеством ответвлений.
- На максимальной глубине отклонение от вертикали составило 840 м.
Ключевые даты:
- 1975 год: глубина достигла 7 км, побив все предыдущие рекорды.
- 6 июня 1979 года: преодолена отметка 9583 м, что превысило рекорд нефтяной скважины Берта Роджерс (Оклахома).
- 1983 год: достигнута глубина 12 066 м, работы приостановили для подготовки к Международному геологическому конгрессу (1984).
- 27 сентября 1984 года: бурение возобновили, но произошла авария — оборвалась буровая колонна. Работы продолжили с глубины 7000 м.
- 1990 год: новое ответвление достигло 12 262 м. После очередного обрыва колонны бурение прекратили.
- 1994 год: скважина официально закрыта.
Технические особенности:
- Диаметр верхней части — 92 см, нижней — 21,5 см.
- До глубины 7263 м использовали установку «Уралмаш‑4Э», затем — «Уралмаш‑15000».
- Ниже 2000 м буровую колонну собирали из лёгких алюминиевых сплавов (стальная не выдержала бы собственного веса).
- Масса колонны достигала 200 т.
- Для вращения буровой коронки применяли турбобур — турбину длиной 46 м, работающую от давления бурового раствора.
Научные открытия
Кольская скважина подарила науке множество сенсационных данных:
- Подземные воды на глубине 9–12 км. Ранее считалось, что на таких глубинах из‑за давления пустот быть не может, но скважина вскрыла высокопористые породы с минерализованными растворами.
- Высокая температура недр. На глубине 10 км температура составила 180∘C, а на максимальной отметке — 220∘C. Это вдвое выше прогнозов. Учёные выяснили, что около половины теплового потока имеет радиогенное происхождение (создаётся радиоактивными элементами в горных породах).
- Следы древней жизни. В образцах с глубины более 6 км нашли окаменелые останки микроорганизмов возрастом 2,8 миллиарда лет. Это отодвинуло возникновение жизни на Земле на полтора миллиарда лет в прошлое.
- Золотоносные руды. На глубине около 9,5 км обнаружен слой с содержанием золота 78 г на тонну породы (промышленная добыча рентабельна уже при 34 г/т).
- Сходство с лунным грунтом. Образцы пород с глубины около 3 км оказались почти идентичны лунному грунту, доставленному советскими космическими аппаратами.
- Доказательство гидродинамической модели земной коры. Скважина подтвердила теорию советского геолога С. Н. Иванова о зональности недр.
- Данные о древнем океане. На глубине более 9 км найдены останки морских планктонных организмов возрастом 2 миллиарда лет — значит, на месте Кольского полуострова когда‑то был океан.
Мифы и легенды
Кольская скважина обросла множеством слухов. Самый известный — история о «звуках ада»:
- По легенде, на глубине около 14 км (что уже невозможно, так как максимальная глубина — 12,2 км) учёные якобы опустили микрофон и записали крики грешников.
- Эта история появилась в 1989 году как первоапрельская шутка в финской газете, но позже была подхвачена СМИ.
- Никаких микрофонов на такую глубину не опускали — звуковые исследования проводили с помощью приборов, преобразующих сейсмические колебания.
Другие мифы:
- О «демоне», вырвавшемся из скважины.
- О связи бурения с распадом СССР.
- О загадочном взрыве 1995 года (произошёл уже после консервации объекта в 1992‑м).
Современное состояние
После закрытия в 1994 году скважина постепенно пришла в упадок. В 2020 году власти Мурманска объявили о планах превратить её в туристический объект, но пока инфраструктура не развита.
В 1997 году Кольская сверхглубокая была занесена в Книгу рекордов Гиннесса как самое глубокое вторжение человека в земную кору. Она оставалась самой длинной скважиной в мире до 2008 года, пока её не обошла нефтяная скважина Maersk Oil BD‑04A в Катаре (12 290 м). Сейчас рекорд принадлежит скважине Z‑44 Чайво на шельфе Сахалина (15 км, 2017).
Интересные факты
- Скважина проникла лишь на 0,2 % расстояния до центра Земли.
- Диаметр нижней части (15–21,5 см) меньше, чем у обычной канализационной трубы.
- За 20+ лет бурения сменилось несколько поколений оборудования.
- Проект показал, что сейсмические границы не всегда соответствуют изменению состава пород.
- Несмотря на мифы, СГ‑3 никогда не использовалась для добычи ресурсов.
Кольская сверхглубокая скважина — не просто инженерный рекорд, а символ человеческой любознательности. Она позволила заглянуть в прошлое планеты, заставила пересмотреть многие теории и продолжает вдохновлять учёных и любителей загадок по всему миру.