27 673 subscribers

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

1,8k full reads
3,1k story viewUnique page visitors
1,8k read the story to the endThat's 60% of the total page views
8 minutes — average reading time
На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Человеческая природа такова, что нас всегда привлекает тайна. Это неукротимое стремление к знаниям, живущее в нашей крови и являющееся неотъемлемой частью нашей натуры, привело нас на другие континенты, в тёмные воды океанских пучин на самые глубины, и, в конечном итоге, нам удалось вырваться из крепких уз земной гравитации и вылететь в космос. Однако немало тайн хранит наша планета до сих пор, и точно никто не может с абсолютной уверенностью сказать, что находится непосредственно у нас под ногами на глубине в несколько десятков и сотен тысяч километров.

Немного из истории бурения

Мировая история развития бурения начала свой отсчет еще до начала нашей эры. Первые скважины, созданные человеком, были сооружены больше двух тысячелетий назад в Китае – около 600 года до н.э. Они были необходимы для получения солевых растворов из глубоких слоев почвы. Даже в те далёкие времена скважины уходили до 900 метров вглубь, а их диаметр составлял 12-15 сантиметров.

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Нередко при производстве таких скважин обнаруживали нефтяные и газовые месторождения.

Российская же история бурения началась значительно позже – первые свидетельства о бурении скважин относятся к IX веку, и скважины были необходимы также для получения растворов соли из глубин почвы.

Но не только за водой «охотились» люди: одна из важнейших тенденций, которая сказалась на всей последующей истории бурения и развития технологий, представляла собой активное развитие нефтедобывающей промышленности. При попытке найти солевые растворы в Кентукки буровая бригада случайно наткнулась на месторождение нефти в 1826 году, что и послужило точкой отсчета для нового вида бурения – с целью добычи нефти.

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Основной причиной бурения сверхглубоких скважин является то, что под землёй может находиться огромное количество неизученных ранее объектов. Каждый пласт Земной коры – это страница в истории её жизни. Например, недавно был найден океан архейского периода возрастом 2,7 миллиарда лет на глубине 410-660 километров под поверхностью Земли — его объём в разы превышает размеры Мирового океана. Это открытие сделано геохимиками из России, а также Франции и Германии – об этом сообщал журнал Nature. Гигантский водоём был сформирован в условиях высоких давлений и температур в глубокой древности — вода в нем заключена в кристаллическую структуру минералов. Таким образом, узнать строение родной Земли и её прошлое поможет бурение сверхглубоких скважин.

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Кольская сверхглубокая – для чего она была нужна?

Самая глубокая скважина на Земле — Кольская сверхглубокая, или СГ-3. Она занесена в Книгу рекордов Гиннеса. В 1990 году ее глубина достигла 12 километров 262 метров. На первый взгляд, эта цифра кажется потрясающей: это расстояние почти такое же, как в среднем городе от одного района до другого. Но если сравнить эту цифру с радиусом всей планеты, то окажется, что это всего 0,2 % пути до центра Земли. Бурение этой скважины и задумывалось в научных целях: исследователи выбрали для бурения место, где на поверхность земли выходили древние породы — возрастом до трех миллиардов лет. Шахта находится в 10 км от города Заполярный. Один из аргументов при разведке состоял в том, что молодые осадочные породы были хорошо изучены при добыче нефти, а глубоко в древние слои никто еще не бурил. Кроме того, здесь находились и крупные медно-никелевые месторождения, разведка которых была бы полезным дополнением к научной миссии скважины.

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

В научно-исследовательские задачи входило изучение нижних слоёв земной коры, внутренних геологических процессов, исследования характера границ между ними и мантией Земли, получить данные о тепловом режиме недр, о глубинных водных растворах, газах и составе горных пород, и, конечно, развитие новых методов бурения подобных скважин.

Негостеприимные недра

Создание этой скважины началось ещё в 1970 году и продолжалось почти до 1991 года. Если вам кажется, что туда можно спуститься на лифте и посмотреть, что там внизу, то – нет! Её диаметр составляет всего 92 см. Бурение Кольской сверхглубокой скважины проходило с помощью установки «Уралмаш-4Э», а с глубины 7 263 м её заменила другая установка – «Уралмаш – 15000».

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Вгрызаться в земную грудь - дело нелёгкое, так как на глубине постоянно растут температура и давление, ведь чем ближе мы будем подбираться к ядру Земли, тем всё жарче и жарче будет становиться, поэтому разработчики выбрали более легкие и термостойкие алюминиевые сплавы для труб. Но даже специально разработанные материалы не выдерживали условий бурения. До глубины в 7 км процесс бурения шёл относительно спокойно, так как бур проходил сквозь прочные породы, а вот с более глубокого погружения начались неприятности одна за другой. На дальнейшее бурение до отметки 12 км ушло почти 10 лет и более 50 километров труб! Инженеры столкнулись с тем, что ниже 7 км породы стали менее плотными и трещиноватыми — вязкими для бура. Из-за того, что породы были уже менее прочными, скважина то и дело осыпалась. Кроме того, ствол самой скважины исказил форму и стал эллиптичным. В результате несколько раз колонна обрывалась, и, не имея возможности поднять ее обратно, инженеры вынуждены были бетонировать ответвление скважины и проходить ствол заново, теряя годы работы из-за аварий. Скважина стала похожа на перевёрнутое вниз ветвистое дерево. На рекордную глубину работникам удалось пробраться лишь в 1990 году, потом произошла авария, и с 1994 года работы на скважине были окончательно прекращены. Но даже и по сей день она остаётся заслуженным рекордсменом: более дерзкого вторжения в земные недра пока ещё не совершил никто!

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Что интересного узнали?

Сейчас Кольская сверхглубокая накрепко закрыта люком. Если бы можно было туда заглянуть, мы бы увидели пугающую чёрную пустоту. Она постепенно разрушается и восстанавливать этот уникальный объект никто не собирается, так как стоимость работ оценивается в сто миллионов рублей.

Спуститься на самое её дно было бы невозможным и не только из-за того, что есть риск падения «кирпича» на голову: мы бы не выдержали температуры! Так, на пятикилометровой глубине окружающая температура превысила 70 °C, на семи — 120 °C, а на глубине 12 километров датчики зафиксировали 212 °C!

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Изначально предполагалось, что Кольская сверхглубокая скважина поможет найти границу между гранитами и базальтами. Но во всех образцах пород, добытых со всей глубины, обнаруживались исключительно граниты. Из-за высоких давления и температуры граниты, полученные с разных глубин, были не похожи друг на друга – по мере углубления их физические свойства сильно менялись. Более того, когда гранит поднимали, он рассыпался, не выдерживая резких перепадов давления – чтобы достать заветный образец, его нужно было поднимать очень медленно.

Всё, что осталось...
Всё, что осталось...

Благодаря изучению состава сверхглубоких пород на небольших глубинах геологи нашли границу медно-никелевых руд, пригодных для добычи. Ещё одна необычная находка – на глубине в 9,5 км обнаружили слой геохимической аномалии золота концентрацией 1г/1 тонну породы.

Если в процессе работ образовывались трещины, то они порой мгновенно заполнялись водой. Земля словно бы надёжно защищала свои недра от посторонних любопытных наших глаз и всё-таки добилась своего: скважина закрыта навсегда.

Похоже на Припять...
Похоже на Припять...

Мифы и «байки»

Разумеется, что такой уникальный объект в народе нередко называли «дорогой в ад». Так, местная городская легенда гласит, что, когда скважину пробурили до глубины 14,5 км, вдруг наткнулись на пусто́ты. Заинтригованные этим неожиданным открытием, буровики спустили туда микрофон, способный работать при чрезвычайно высоких температурах, и другие приборы. Температура внутри достигала 1100 °C, как в настоящем аду! И, несмотря на это, на записях микрофона были слышны зловещие крики, похожие на душераздирающие вопли грешников.

На пороге ада: тайны Кольской сверхглубокой скважины

Но эта легенда не более чем сказка. В акустических методах исследования скважин используются сейсмоприёмники, которые записывают не звук, а волновую картину отражённых упругих колебаний, возбуждённых прибором-излучателем с частотой 10—20 кГц и 20 кГц—2 МГц. И потом, мы знаем, что глубина, на которой остановилось бурение, составила 12 262 метра с зафиксированной температурой в районе 212 °C, что не соответствует основным «фактам» легенды. Да и какие микрофоны смогли бы работать при температуре свыше тысячи градусов?!

Невежеством порождены и многие другие «байки» вокруг Кольской сверхглубокой скважины. Одна из самых ранних имела хождение в СССР ещё в середине 1980-х годов (появилась, по крайней мере, не позднее мая 1987 года); в ней речь шла о демоническом существе, которое выбралось из-под земли через буровую трубу.

Живьём брать демонов!
Живьём брать демонов!

Но, как говорится, сплетни сплетнями, а необъяснимое всё-таки есть. В 1995 году в глубине скважины действительно произошел взрыв, причину которого так до сих пор никто не знает. Руководитель работ по бурению скважины, академик Д. М. Губерман, говорил: «Когда меня расспрашивают об этой загадочной истории, я не ведаю, что ответить. С одной стороны, рассказы про „демона“ — чушь собачья. С другой стороны, как честный учёный, я не могу сказать, что знаю, что же именно у нас произошло. Действительно был зафиксирован очень странный шум, потом был взрыв… Спустя несколько дней ничего подобного на той же глубине не обнаружилось».

Вам может быть интересно:

Путешествие к ядру Земли: что внутри нашей планеты?

Как выглядит ядро Земли?

Другой мир: пещера кристаллов в Мексике

В поисках внеземной жизни: может быть, стоит обратить внимание на кремниевую форму?

Может ли метеорит упасть на голову?

Странности Николы Теслы: 8 занимательных заметок

Когда остынет ядро Земли?

Пылевые дьяволы, гуляющие по Марсу

Самые высокие температуры во Вселенной

Бурная молодость Земли: какой она была?