Ольга Филиппова предлагает Вам запомнить сайт «Краски мира»
Вы хотите запомнить сайт «Краски мира»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Интересные места для туризма и путешествий

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины

развернуть

29 мая 1953 года Эдмунд Хиллари и шерпа Тенцинг Норгей впервые в истории взошли на «Вершину мира», наконец-то покорив Эверест. 23 января 1960-го Дон Уолш и Жак Пикар спустились на батискафе «Триест» на дно Марианской впадины. В 1961 году Юрий Гагарин полетел в космос, а в 1969-м Нил Армстронг ступил на Луну. В 1950—1960-е годы казалось, что возможности человека ограничены только его фантазией.

Бросив себе очередной вызов, люди решили проникнуть и в земные недра — так глубоко, как никогда ранее. В 1970 году в СССР началось сооружение 15-километровой скважины, которая должна была вплотную приблизиться к границе Мохоровичича — условного слоя, разделяющего земную кору и мантию.

Рассказ об уникальном советском проекте по изучению непознанного, трудностях при его реализации и сделанных в процессе открытиях, шокировавших ученых.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

О структурном устройстве Земли все наверняка еще помнят из школьного курса географии. В центре расположено ядро с твердой железо-никелевой серединой, окруженной жидкой расплавленной оболочкой. Достичь его невозможно сейчас и вряд ли станет реально в сколь-нибудь обозримом будущем. Выше ядра находится мантия, состоящая преимущественно из вязких силикатных пород, богатых железом и магнием. Сверху все это богатство прикрыто относительно тонкой и твердой земной корой.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

На континентах земная кора толще, чем под океанами. Она складывается из гранитного и базальтового слоев и присыпана осадочными породами. В основе же океанических бассейнов — лишь осадочный и базальтовый слои, гранитный отсутствует, что делает мантию достижимой мечтой всех геологов. Этим обстоятельством и решили воспользоваться американцы в самом начале 1960-х.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В 1961 году в активную фазу вошел проект «Мохол». Его целью было пробурить в Тихом океане рядом с мексиканским островом Гуадалупе скважину, которая прошла бы через земную кору и достигла границы Мохоровичича. В рамках экспериментального этапа проекта весной 1961-го американцы пробурили пять пробных скважин, глубочайшая из которых достигла 180 метров под дном океана. Это был уникальный опыт, доказавший, что даже с плавучей незакрепленной платформы, под которой находилось 3,5 километра воды, бурение принципиально возможно.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Впрочем, на пути беспрецедентных научных успехов США стал Конгресс страны, отказавшийся в конечном итоге финансировать дорогостоящий «Мохол». Его цели, какими бы фундаментальными они ни были для человечества, оказались совершенно непонятны сенаторам и конгрессменам. Впрочем, эстафету у Соединенных Штатов тут же подхватил их заклятый враг — Советский Союз.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

На фоне яростной космической гонки и прочего противостояния во всех возможных сферах жизни СССР не мог, разумеется, остаться равнодушным к достижениям американцев. В 1962 году Никита Хрущев утвердил научную программу «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение».

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Была поставлена задача соорудить скважину, которая достигла бы семикилометровой глубины. Причем сделать это предполагалось не в океане, а на континенте, что существенно усложняло проект. При этом геологи предполагали, что увеличение стоимости и продолжительности работ компенсируется несравнимо более ценными научными результатами.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Площадкой для реализации эксперимента был выбран Кольский полуостров. Этот самый север европейской части страны располагается на Балтийском щите. Данное образование сложено из древнейших пород и к тому же подверглось сильной эрозии. Осадочный слой здесь оказался минимальным, а во многих местах гранит земной коры выходит прямо на поверхность. Это должно было облегчить работу буровиков, первой целью которых было прохождение гранитов и достижение границы Конрада, то есть кровли базальтового слоя коры, за которым уже находилась мантия. Предполагалось, что базальт начинается на глубине 6—7 километров. Впоследствии проектная глубина скважины выросла в два с лишним раза — до 15 километров.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В конце 1960-х геологи, отвечавшие за проект, обосновались на севере Мурманской области, в 10 километрах от города Заполярный у озера с невероятным названием Вильгискоддеоайвинъярви. После подготовительной стадии, в мае 1970-го, бурение Кольской сверхглубокой скважины началось.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Как происходит стандартное бурение какой-нибудь средней скважины, скажем, для нефтегазового комплекса? Двигатель буровой установки, расположенной на поверхности, вращает колонну стальных труб, в нижней части которой находятся долота с одной или несколькими буровыми коронками, армированными твердыми сплавами или алмазами. Одновременно в формируемую скважину закачивается специальный буровой раствор. Это особая сложносоставная глинистая смесь, выполняющая множество важных функций. Во-первых, она охлаждает породоразрушающий инструмент, во-вторых, ее давление обеспечивает дополнительную устойчивость стенкам буровой колонны, в-третьих, эта смесь, возвращаясь на поверхность, выносит с собой шлам, мелкие частицы породы.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Бурение сверхглубоких скважин имеет свои характерные особенности, значительно усложняющие его. В первую очередь, необходимо уменьшить вес многокилометровой колонны буровых труб. Для этого вместо стальных труб на Кольском полуострове использовали трубы из легких алюминиевых сплавов.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

По мере увеличения глубины скважины растет и горное давление, обусловленное весом породы. Чтобы компенсировать его и обеспечить устойчивость колонны трубы, модифицируется состав бурового раствора. Наконец, вместо двигателей на поверхности, обеспечивающих функционирование всего механизма, используются специальные турбины, которые расположены непосредственно у буровых коронок и приводятся в движение давлением раствора.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В среднем скорость бурения Кольской сверхглубокой составляла около 1—3 метров в час. По прохождении приблизительно десятка метров буровую колонну приходилось поднимать на поверхность для извлечения керна, цилиндра горной породы, образующегося в полой буровой трубе по мере ее углубления.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Именно керн представлял особый интерес для геологов, а его изучение позволило сделать выводы о внутренней структуре земной коры. По мере роста длины скважины росло и время, которое требовалось для спуско-подъемных операций.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

До глубины в 7 километров работы по бурению Кольской сверхглубокой скважины проходили в более-менее штатном режиме. Далее ученые прогнозировали окончание стабильного гранитного слоя и границу Конрада — переход в нижний слой земной коры, базальтовый.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

При этом в своих предположениях геологи основывались на резком увеличении скорости сейсмических волн после семикилометровой отметки, что означало принципиальное изменение состава горной породы. Оно действительно произошло, но полученные результаты анализа керна оказались совершенно неожиданными.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Ранее ученые предполагали, что ниже гранитов находится еще более плотная порода. Вместо этого они обнаружили высокопористую многокилометровую зону с кавернами и большим содержанием водорода, к тому же пропитанную водным раствором.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Это было совершенно феноменальное открытие, абсолютно не согласовывавшееся с прежними представлениями об устройстве земной коры, по крайней мере на этом участке Балтийского щита. Вместе с научным шоком изменение условий бурения принесло и тяжелые проблемы.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Во-первых, начала расти температура в скважине. На отметке в 7 километров она составляла 120°С, а к 12 километрам достигла уже 230°С. Оборудование, не рассчитанное на подобное пекло, стало часто выходить из строя. Кроме того, даже во время прохождения однородных прочных гранитов и тем более после попадания в зону каверн и трещин скважина стала отклоняться от вертикали. Тонкая многотонная нить длиной 12 километров и диаметром 92 сантиметра на поверхности и 21,5 сантиметра в нижней части стала искривляться. К 12-му километру отклонение от вертикали составило 840 метров. Ствол колонны периодически обрывался, и восстановить его целостность на такой глубине не представлялось возможным. Приходилось начинать бурение заново от последнего целого участка. В конечном итоге Кольская скважина превратилась в систему из нескольких скважин, чем-то напоминающую корневую систему дерева.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В октябре 1976 года вместо серийной буровой установки «Уралмаш-4Э», работавшей до глубины в 7 километров, на площадке Кольской сверхглубокой была смонтирована новая уникальная буровая «Уралмаш-15000», которая и должна была достичь красивой цифры. Должна была, но не достигла.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Тем не менее к этому моменту научный проект превратился в солидное предприятие. Высота буровой вышки составила 68 метров, вокруг нее разместились научные лаборатории, кернохранилище и ремонтно-механический завод — целый научный городок.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

6 июня 1979 года случилось первое историческое событие. Буровики отрапортовали о достижении отметки в 9584 метра. Кольская скважина стала самой глубокой скважиной в мире, превзойдя американскую нефтяную рекордсменку «Берту Роджерс» (9583 метра). Буровой мастер Федор Атарщиков сделал в вахтенном журнале торжествующую запись: «Забой — 9584 метра. „Берта Роджерс“, чао, гуд бай».

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В начале 1980-х произошло и второе историческое событие. Кольская сверхглубокая прошла 11 022 метра, обойдя Марианскую впадину. На такую глубину внутрь собственной колыбели человечество еще не забиралось.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В сентябре 1984 года была достигнута глубина в 12 066 метров, и тут случился очередной обрыв буровой колонны. Это была настоящая трагедия для буровиков, ведь им пришлось начинать все практически заново, все с тех же 7 километров, вновь и вновь проходя трещины и каверны нижнего слоя земной коры на сложнейшем пути к центру Земли.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

В 1990 году мастера дошли до отметки в 12 262 метра, но их опять ждал обрыв колонны, от которого научный коллектив уже не оправился. Практически полное прекращение финансирования проекта на фоне распада Советского Союза и последовавших за ним «лихих» девяностых убило уникальный объект. Сначала его лишь законсервировали, оставив людям, работавшим над делом всей жизни целых 20 лет, надежду на его реанимацию, а в 2008 году объект «Кольская сверхглубокая скважина» был окончательно закрыт.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Буровое оборудование было демонтировано, а буровики уехали зарабатывать к более благодарным «хозяевам» из нефтянки. Ученые поначалу остались, но бессмысленное существование в Заполярье в конце концов вынудило отправиться на Большую землю и их. Инфраструктура объекта, покинутого людьми, под ударами суровой северной погоды стала быстро деградировать. Что не добила природа, разворовали люди.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Так сейчас выглядит заваренный ствол 12-километровой нити, будто иголкой пронзающей Землю на невиданную ранее глубину.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Несмотря на трагическую судьбу уникального проекта, Кольская сверхглубокая и по сей день остается самой глубокой скважиной планеты, хотя по общей длине ее уже превзошла одна из скважин российского нефтегазового проекта «Сахалин-1». Ее бурили под острым углом к поверхности, достигнув отметки в 12 700 метров, но в длину, а не в глубину.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Научные же достижения двадцатилетней работы переоценить сложно. Да, из-за недостатка финансирования и технических проблем буровикам так и не удалось достигнуть плановой глубины в 15 километров. Но ученые все равно получили ценнейшую информацию о внутреннем устройстве планеты, которая порой переворачивала их устоявшиеся представления о нем. Когда во время Международного геологического конгресса, проходившего в Москве в 1984 году, у одного из научных руководителей проекта члена-корреспондента АН СССР Владимира Белоусова спросили, что же самое главное показала Кольская скважина, ученый честно ответил: «Главное, она показала то, что мы ничего не знаем о континентальной коре».

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Безусловно, когда-нибудь мировое сообщество вновь займется сверхглубоким бурением, чтобы все-таки узнать все и о континентальной, и об океанической коре. Когда-нибудь оно достигнет и границы Мохоровичича и впервые в своей истории получит в распоряжение материал мантии Земли. На фоне стагнации в покорении космоса своя родная планета наверняка еще способна удивить человечество. И главный шаг на этом долгом пути был сделан в Советском Союзе, 30 лет назад, в заполярной лесотундре Кольского полуострова у озера с невероятным названием Вильгискоддеоайвинъярви.

Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины Кольский полуостров, СССР, изучение недр Земли, интересное, сверхглубокое бурение

Источник


Опубликовала Ольга Филиппова , 23.02.2018 в 13:41

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Новые темы
5 самых жутких и опасных мест России

5 самых жутких и опасных мест России

Существует достаточно много жутких и опасных мест в России. Чертово кладбище (Красноярский край) Известно о 75 пропавших или погибших за последние 30

Ольга Филиппова 20 июн, 00:51
+1 0
Тяжелый детский труд до сих пор востребован: 20 снимков, которые ранят в самое сердце

Тяжелый детский труд до сих пор востребован: 20 снимков, которые ранят в самое сердце

Фраза о том, что дети - цветы жизни, которые нужно оберегать, является настоящим лицемерием, когда смотришь на такие снимки. Печально, что сделаны они в 2005, 20

Ольга Филиппова 19 июн, 22:04
+1 0
Опасный Дагестан

Опасный Дагестан

Многие считают, что путешествовать по нашим южным республикам до сих пор очень рискованно. Особенно опасно в Дагестане. Наша поездка — тому подтверждение. Будьте

Ольга Филиппова 19 июн, 21:50
+1 0
Мертвая долина в пустыне Намиб

Мертвая долина в пустыне Намиб

Намиб («место, где ничего нет») считается самой древней пустыней в мире . Она существует на протяжении 80 миллионов лет и образовалась ещё во времена динозавров

Ольга Филиппова 19 июн, 21:46
+1 0
Жители подводного мира от Александра Семенова

Жители подводного мира от Александра Семенова

Познакомим вас с удивительными жителями подводного мира. В выпуске представлены фотографии известного подводного фотографии Александра Семенова , сделанные не

Ольга Филиппова 19 июн, 21:45
+8 0
Мир никогда не перестанет нас удивлять, и вот доказательства!

Мир никогда не перестанет нас удивлять, и вот доказательства!

Думаете, что в XXI веке уже вряд ли осталось что-то, чего вы не видели хотя бы на фото? А как насчет дома с номером 0, оранжевых черепах или удочки, в которую

Ольга Филиппова 19 июн, 21:22
+20 1
5 интригующих мест планеты, куда нам никогда не попасть

5 интригующих мест планеты, куда нам никогда не попасть

В мире много интригующих мест, но не все из них нам суждено посетить. И в каждом случае на то своя причина. Такие точки на карте Земли притягивают интерес

Ольга Филиппова 19 июн, 18:22
+40 1

Поиск по блогу

Хаски нашли в куриной клетке…

Хаски нашли в куриной клетке на дороге! Похоже, она прожила в ней всю жизнь…

16 июн, 18:40
+24 4
Полистаем альбом с куртизанками?

Полистаем альбом с куртизанками?

14 июн, 12:30
+23 3
Кровавый клад универмага «Fe…

Кровавый клад универмага «Fenwick». Сокровища и клады

15 июн, 10:43
+21 6
Мир никогда не перестанет на…

Мир никогда не перестанет нас удивлять, и вот доказательства!

19 июн, 21:22
+20 1
Секс в древнем Египте. Свяще…

Секс в древнем Египте. Священный и не очень

13 июн, 13:45
+19 1

Последние комментарии

Елена Короткова
Людмила Трегубенко
Действительно очень красиво!
Людмила Трегубенко Невероятной красоты горные пейзажи
коля
очень красива слов нет, спасибо авторам
коля Невероятной красоты горные пейзажи
Михаил Андреев
Валентина Волошина