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Kandidat der Technischen Wissenschaften A. OSADCHI

Hunderttausende Brunnen wurden in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts in die Erdkruste gebohrt. Und das ist nicht verwunderlich, denn die Suche und Gewinnung von Mineralien ist in unserer Zeit unweigerlich damit verbunden tiefes Bohren. Aber unter all diesen Brunnen gibt es nur einen auf dem Planeten - den legendären Kola Superdeep (SG), dessen Tiefe immer noch unübertroffen ist - mehr als zwölf Kilometer. Außerdem ist die SG eine der wenigen, die nicht zum Zwecke der Erkundung oder des Abbaus gebohrt wurde, sondern zu rein wissenschaftlichen Zwecken: um die ältesten Gesteine ​​unseres Planeten zu studieren und die Geheimnisse der darin ablaufenden Prozesse zu erfahren.

Die Geologen V. Lanev (links) und Yu. Smirnov untersuchen Kernproben.

Bohrer. Genau das gleiche, aber genau das, das beim Bohren in einer Tiefe von 12 km verwendet wurde, wurde 1984 auf dem Internationalen Geologischen Kongress ausgestellt.

An diesem Haken wurde eine Pfeifenkette abgesenkt und angehoben. Links - in einem Korb - gibt es 33 Meter lange Rohre, die für den Abstieg vorbereitet sind - "Kerzen".

Kola supertief gut.

Einzelne Kernproben.

Ein einzigartiges Kernlager, in dem die Kerne des gesamten Zwölf-Kilometer-Bohrlochs streng geordnet und nummeriert in Kisten in den Regalen liegen.

Solche Abzeichen wurden von allen, die für die SG arbeiteten, mit Stolz getragen.

Heute wird bei Kola Superdeep nicht mehr gebohrt, es wurde 1992 eingestellt. SG war nicht der erste und nicht der einzige im Programm zur Erforschung der Tiefenstruktur der Erde. Von den ausländischen Bohrungen erreichten drei Tiefen von 9,1 bis 9,6 km. Es war geplant, dass einer von ihnen (in Deutschland) den Kola übertreffen würde. Die Bohrungen auf allen drei sowie auf der SG wurden jedoch aufgrund von Unfällen eingestellt und können aus technischen Gründen noch nicht fortgesetzt werden.

Es ist ersichtlich, dass es nicht umsonst ist, dass die Aufgaben des Bohrens ultratiefer Brunnen in ihrer Komplexität mit der Raumfahrt verglichen werden, mit einer langen Weltraumexpedition zu einem anderen Planeten. Gesteinsproben aus dem Erdinneren sind nicht weniger interessant als Mondbodenproben. Der vom sowjetischen Mondrover gelieferte Boden wurde an verschiedenen Instituten untersucht, darunter am Kola Science Center. Es stellte sich heraus, dass die Zusammensetzung des Mondbodens fast vollständig den Gesteinen entspricht, die aus dem Kola-Brunnen aus einer Tiefe von etwa 3 km gewonnen wurden.

Eine spezielle Erkundungsexpedition (Kola GRE) wurde ins Leben gerufen, um die SG zu bohren. Auch der Bohrort wurde natürlich nicht zufällig gewählt - der Baltische Schild im Bereich der Kola-Halbinsel. Hier kommen die ältesten Eruptivgesteine ​​mit einem Alter von etwa 3 Milliarden Jahren an die Oberfläche (und die Erde ist nur 4,5 Milliarden Jahre alt). Es war interessant, in den ältesten magmatischen Gesteinen zu bohren, da die Sedimentgesteine ​​bis zu einer Tiefe von 8 km bereits in der Ölförderung gut untersucht wurden. Und in magmatischen Gesteinen während des Bergbaus werden sie normalerweise nur 1-2 km lang. Die Wahl eines Ortes für die SG wurde auch dadurch erleichtert, dass sich hier der Pecheneg-Trog befindet - eine riesige schüsselartige Struktur, die wie in uralte Felsen gepresst ist. Sein Ursprung ist mit einer tiefen Verwerfung verbunden. Und hier befinden sich große Kupfer-Nickel-Lagerstätten. Zu den Aufgaben der geologischen Kola-Expedition gehörten die Identifizierung einer Reihe von Merkmalen geologischer Prozesse und Phänomene, einschließlich der Erzbildung, die Bestimmung der Art der Grenzen, die Schichten in der kontinentalen Kruste trennen, und das Sammeln von Daten über die materielle Zusammensetzung und den physikalischen Zustand von Gesteinen .

Vor der Bohrung wurde anhand seismologischer Daten ein Ausschnitt der Erdkruste aufgebaut. Sie diente als Vorhersage für das Erscheinen jener Erdschichten, die der Brunnen durchquerte. Es wurde angenommen, dass sich eine Granitsequenz bis in eine Tiefe von 5 km erstreckt, danach wurden stärkere und ältere Basaltgesteine ​​erwartet.

Als Bohrstandort wurde der Nordwesten der Kola-Halbinsel, 10 km von der Stadt Zapolyarny entfernt, nicht weit von unserer Grenze zu Norwegen, ausgewählt. Zapolyarny ist eine kleine Stadt, die in den fünfziger Jahren neben einer Nickelfabrik gewachsen ist. Inmitten der hügeligen Tundra auf einem von allen Winden und Schneestürmen verwehten Hügel befindet sich ein "Quadrat", dessen Seiten aus sieben fünfstöckigen Häusern bestehen. Im Inneren befinden sich zwei Straßen, an deren Kreuzung sich ein Platz befindet, auf dem das Kulturhaus und das Hotel stehen. Einen Kilometer von der Stadt entfernt, hinter der Schlucht, sind die Gebäude und hohen Schornsteine ​​​​der Nickelfabrik sichtbar, dahinter, entlang des Berghangs, verdunkeln sich die Abraumhalden des nächsten Steinbruchs. In der Nähe der Stadt führt eine Autobahn in die Stadt Nikel und zu einem kleinen See, auf dessen anderer Seite bereits Norwegen liegt.

Das Land dieser Orte im Überfluss bewahrt Spuren letzten Krieg. Wenn Sie mit dem Bus von Murmansk nach Zapoljarny fahren, überqueren Sie etwa auf halber Strecke den kleinen Fluss Zapadnaya Litsa, an dessen Ufer ein Gedenkobelisk steht. Dies ist der einzige Ort in ganz Russland, an dem die Front während des Krieges von 1941 bis 1944 bewegungslos an der Barentssee anliegt. Obwohl es die ganze Zeit über heftige Kämpfe gab und die Verluste auf beiden Seiten enorm waren. Die Deutschen versuchten erfolglos, nach Murmansk, dem einzigen eisfreien Hafen in unserem Norden, vorzudringen. Im Winter 1944 gelang den sowjetischen Truppen der Frontdurchbruch.

Von Zapolyarny nach Superdeep - 10 km. Die Straße führt am Werk vorbei, dann am Rand des Steinbruchs entlang und dann bergauf. Vom Pass aus öffnet sich ein kleines Becken, in dem eine Bohranlage installiert ist. Seine Höhe ist von einem zwanzigstöckigen Gebäude. Zu jeder Schicht kamen „Schichtarbeiter“ aus Zapoljarny hierher. Insgesamt arbeiteten etwa 3.000 Menschen an der Expedition, sie lebten in der Stadt in zwei Häusern. Von der Bohrinsel war rund um die Uhr das Brummen einiger Mechanismen zu hören. Stille bedeutete, dass es aus irgendeinem Grund eine Bohrpause gab. Im Winter, während der langen Polarnacht – und sie dauert dort vom 23. November bis zum 23. Januar – wurde die gesamte Bohrinsel beleuchtet. Oft wurde ihnen das Licht der Aurora hinzugefügt.

Ein wenig über das Personal. Ein gutes, hochqualifiziertes Team von Arbeitern versammelte sich in der geologischen Erkundungsexpedition von Kola, die für Bohrungen geschaffen wurde. D. Huberman war fast immer der Leiter des GRE, ein talentierter Anführer, der das Team auswählte. Chefingenieur I. Vasilchenko war für die Bohrungen verantwortlich. Die Bohrinsel wurde von A. Batishchev kommandiert, den alle einfach Lekha nannten. V. Laney war für Geologie und Yu. Kuznetsov für Geophysik zuständig. Der Geologe Yu Smirnov - derjenige, der das "geschätzte Schließfach" hatte, über das wir später berichten werden - hat große Arbeit an der Kernverarbeitung und der Erstellung des Kernlagers geleistet. Mehr als 10 Forschungsinstitute waren an der Erforschung des SG beteiligt. Das Team hatte auch seine eigenen "Kulibins" und "Linkshänder" (S. Tserikovsky wurde besonders ausgezeichnet), die verschiedene Geräte erfanden und herstellten, die es ihnen manchmal ermöglichten, aus den schwierigsten, scheinbar hoffnungslosen Situationen herauszukommen. Viele der notwendigen Mechanismen haben sie hier in gut ausgestatteten Werkstätten selbst geschaffen.

1970 wurde mit dem Bohren des Brunnens begonnen. Das Absenken auf eine Tiefe von 7263 m dauerte 4 Jahre. Angetrieben wurde er von einer Serienanlage, die üblicherweise bei der Förderung von Öl und Gas zum Einsatz kommt. Wegen der ständigen Winde und Kälte musste der gesamte Turm bis zur Spitze mit Holzschilden ummantelt werden. Andernfalls ist es für jemanden, der während des Anhebens des Rohrstrangs oben stehen muss, einfach unmöglich zu arbeiten.

Dann war mit dem Bau eine einjährige Pause verbunden neuer Turm und Installation eines speziell entwickelten Bohrgeräts - "Uralmash-15000". Mit ihrer Hilfe wurden alle weiteren ultratiefen Bohrungen durchgeführt. Die neue Anlage verfügt über eine leistungsfähigere automatisierte Ausrüstung. Es wurde Turbinenbohren verwendet - hier dreht sich nicht der gesamte Strang, sondern nur der Bohrkopf. Bohrspülung wurde unter Druck durch die Säule geleitet, wodurch die darunter liegende mehrstufige Turbine in Rotation versetzt wurde. Seine Gesamtlänge beträgt 46 m. ​​Die Turbine endet mit einem Bohrkopf mit einem Durchmesser von 214 mm (oft als Krone bezeichnet), der eine ringförmige Form hat, sodass in der Mitte eine ungebohrte Gesteinssäule verbleibt - ein Kern mit einem Durchmesser von 60 mm. Durch alle Abschnitte der Turbine verläuft ein Rohr - ein Kernempfänger, in dem Säulen aus abgebautem Gestein gesammelt werden. Das gebrochene Gestein wird zusammen mit der Bohrflüssigkeit entlang des Bohrlochs an die Oberfläche befördert.

Die Masse der in das Bohrloch mit Bohrflüssigkeit eingetauchten Schnur beträgt etwa 200 Tonnen. Und das, obwohl speziell konstruierte Rohre aus Leichtmetall verwendet wurden. Wenn die Säule aus gewöhnlichen Stahlrohren besteht, bricht sie durch ihr eigenes Gewicht.

Beim Bohren in großen Tiefen und bei der Auswahl der Kerne gibt es viele, manchmal völlig unerwartete Schwierigkeiten.

Die Penetration in einer Fahrt, bestimmt durch den Verschleiß des Bohrkopfes, beträgt normalerweise 7-10 m. (Eine Fahrt oder ein Zyklus ist das Absenken eines Strangs mit einer Turbine und einem Bohrwerkzeug, das eigentliche Bohren und ein vollständiger Aufstieg der Saite.) Das Bohren selbst dauert 4 Stunden. Und der Ab- und Aufstieg der 12 Kilometer langen Säule dauert 18 Stunden. Beim Heben wird der Strang automatisch in 33 m lange Abschnitte (Kerzen) zerlegt.Im Durchschnitt wurden 60 m pro Monat gebohrt. 50 km Rohre wurden verwendet, um die letzten 5 km des Brunnens zu bohren. So abgenutzt sind sie.

Bis zu einer Tiefe von etwa 7 km durchquerte das Bohrloch starke, relativ homogene Felsen, und daher war das Bohrloch flach, was fast dem Durchmesser des Bohrkopfes entsprach. Die Arbeit ging, könnte man sagen, ruhig voran. In einer Tiefe von 7 km gingen jedoch weniger stark gebrochene, zwischengelagerte kleine sehr harte Zwischenschichten von Gesteinen - Gneise, Amphibolite - ein. Bohren ist schwieriger geworden. Trunk akzeptiert ovale Form, erschienen viele Höhlen. Unfälle sind häufiger geworden.

Die Abbildung zeigt die erste Prognose des geologischen Abschnitts und die auf der Grundlage von Bohrdaten erstellte. Es ist interessant festzustellen (Spalte B), dass die Formationsneigung entlang des Bohrlochs etwa 50 Grad beträgt. Somit ist klar, dass die vom Bohrloch durchschnittenen Felsen an die Oberfläche kommen. Hier kann man sich an das bereits erwähnte "geschätzte Schließfach" des Geologen Y. Smirnov erinnern. Dort ließ er einerseits Proben aus dem Bohrloch entnehmen, andererseits an der Oberfläche in jener Entfernung von der Bohrinsel entnehmen, wo die entsprechende Schicht aufsteigt. Die Übereinstimmung der Rassen ist fast vollständig.

Das Jahr 1983 war geprägt von einem bis dato unübertroffenen Rekord: Die Bohrtiefe überschritt 12 km. Die Arbeiten wurden ausgesetzt.

Der Internationale Geologische Kongress rückte näher, der planmäßig in Moskau stattfinden sollte. Dafür wurde die Ausstellung Geoexpo vorbereitet. Es wurde beschlossen, nicht nur die Berichte über die bei der SG erzielten Ergebnisse zu lesen, sondern den Kongressteilnehmern auch die Sachleistungen und die entnommenen Gesteinsproben zu zeigen. Zum Kongress ist die Monografie „Kola Superdeep“ erschienen.

Auf der Messe Geoexpo gab es einen großen Stand, der der Arbeit der SG und dem Wichtigsten gewidmet war - dem Erreichen einer Rekordtiefe. Es gab beeindruckende Grafiken, die über die Technik und Technologie des Bohrens, abgebaute Gesteinsproben, Fotos von Geräten und dem Team bei der Arbeit berichteten. Die größte Aufmerksamkeit der Teilnehmer und Gäste des Kongresses erregte jedoch ein nicht traditionelles Detail für eine Ausstellungsshow: der am weitesten verbreitete und bereits leicht verrostete Bohrkopf mit abgenutzten Hartmetallzähnen. Auf dem Etikett stand, dass sie beim Bohren in einer Tiefe von mehr als 12 km verwendet wurde. Dieser Bohrkopf verblüfft selbst Spezialisten. Wahrscheinlich erwartete jeder unfreiwillig, eine Art Wunder der Technologie zu sehen, vielleicht mit Diamantausrüstung ... Und das wussten sie immer noch nicht großer Haufen genau die gleichen bereits verrosteten Bohrköpfe: Immerhin mussten sie etwa alle 7-8 Bohrmeter durch neue ersetzt werden.

Viele Kongressteilnehmer wollten die einzigartige Bohrinsel auf der Kola-Halbinsel mit eigenen Augen sehen und sich vergewissern, dass in der Union tatsächlich eine Rekordbohrtiefe erreicht wurde. Eine solche Abreise fand statt. Dort fand vor Ort eine Sitzung der Kongresssektion statt. Den Delegierten wurde die Bohranlage gezeigt, während sie eine Schnur aus dem Bohrloch hoben und 33 Meter lange Abschnitte davon trennten. Fotos und Artikel über die SG wurden in Zeitungen und Zeitschriften in fast allen Ländern der Welt veröffentlicht. Wurde veröffentlicht Briefmarke, Sonderstempel von Briefumschlägen werden organisiert. Ich werde die Namen der Gewinner verschiedener Auszeichnungen und derjenigen, die für ihre Arbeit ausgezeichnet wurden, nicht auflisten ...

Aber die Ferien waren vorbei, wir mussten weiterbohren. Und es begann mit dem größten Unfall beim allerersten Flug am 27. September 1984 – einem „schwarzen Datum“ in der Geschichte der SG. Der Brunnen verzeiht nicht, wenn er längere Zeit unbeaufsichtigt bleibt. In der Zeit bis zum Bohren kam es zwangsläufig zu Veränderungen in den Wänden, die nicht mit einem einzementierten Stahlrohr befestigt waren.

Zunächst lief alles reibungslos. Die Bohrer führten ihre üblichen Arbeiten aus: Einer nach dem anderen senkten sie die Abschnitte des Bohrstrangs ab, bis zum letzten, oberen, schlossen sie die Bohrflüssigkeitsversorgungsleitung an und schalteten die Pumpen ein. Wir fingen an zu bohren. Die Instrumente auf der Konsole vor dem Bediener zeigten den normalen Betriebsmodus an (Drehzahl des Bohrkopfs, Druck auf das Gestein, Flüssigkeitsdurchfluss für die Drehung der Turbine usw.).

Nachdem sie ein weiteres 9-Meter-Segment in einer Tiefe von mehr als 12 km gebohrt hatten, was 4 Stunden dauerte, erreichten sie eine Tiefe von 12,066 km. Bereiten Sie sich auf den Aufstieg der Säule vor. Wir haben es versucht. Geht nicht. In solchen Tiefen wurde mehr als einmal ein "Anhaften" beobachtet. In diesem Fall scheint ein Teil der Säule an den Wänden zu haften (vielleicht ist etwas von oben zerbröckelt und hat sich ein wenig verklemmt). Um die Säule von ihrem Platz zu bewegen, ist eine Kraft erforderlich, die ihr Gewicht (etwa 200 Tonnen) übersteigt. Diesmal auch, aber die Kolonne bewegte sich nicht. Wir haben uns etwas Mühe gegeben, und der Pfeil des Geräts hat die Messwerte stark verlangsamt. Die Säule wurde viel leichter, eine solche Gewichtsabnahme konnte es im normalen Operationsverlauf nicht geben. Wir begannen aufzusteigen: Einer nach dem anderen wurden die Sektionen nacheinander abgeschraubt. Beim letzten Aufstieg hing ein gekürztes Rohrstück mit unebener Unterkante an einem Haken. Dadurch verblieben nicht nur der Turbobohrer, sondern auch 5 km Bohrgestänge im Bohrloch...

Sieben Monate lang versucht, sie zu bekommen. Schließlich haben wir nicht nur 5 km Rohre verloren, sondern die Ergebnisse von fünf Jahren Arbeit.

Dann wurden alle Versuche, die Verlorenen zurückzubringen, gestoppt und aus einer Tiefe von 7 km begannen sie erneut zu bohren. Ich muss sagen, dass die geologischen Bedingungen hier ab dem siebten Kilometer besonders schwierig für die Arbeit sind. Die Bohrtechnik jedes Schrittes wird durch Versuch und Irrtum erarbeitet. Und ab einer Tiefe von ca. 10 km - noch schwieriger. Bohren, Bedienen von Geräten und Geräten sind am Limit.

Daher muss hier jederzeit mit Unfällen gerechnet werden. Sie bereiten sich darauf vor. Methoden und Mittel zu ihrer Beseitigung werden im Voraus überlegt. Ein typischer komplexer Unfall ist ein Bruch der Bohranordnung zusammen mit einem Teil des Bohrstrangs. Die Hauptmethode, um dies zu beseitigen, besteht darin, direkt über dem verlorenen Teil eine Kante zu erstellen und von dieser Stelle aus ein neues Bypass-Loch zu bohren. Insgesamt wurden 12 solcher Bypass-Löcher in das Bohrloch gebohrt. Vier von ihnen haben eine Länge von 2200 bis 5000 m. Die Hauptkosten solcher Unfälle sind jahrelange Arbeitsausfälle.

Nur in der Alltagsansicht ist ein Brunnen ein vertikales „Loch“ von der Erdoberfläche bis zum Grund. In Wirklichkeit ist dies bei weitem nicht der Fall. Vor allem, wenn der Brunnen ultratief ist und geneigte Flöze unterschiedlicher Dichte durchquert. Dann scheint es zu mäandern, weil der Bohrer ständig in Richtung weniger haltbarer Felsen abweicht. Nach jeder Messung, die zeigt, dass die Neigung des Brunnens die zulässige überschreitet, muss versucht werden, "an seinen Platz zurückzukehren". Dazu werden zusammen mit dem Bohrwerkzeug spezielle "Deflektoren" abgesenkt, die dazu beitragen, den Neigungswinkel des Bohrlochs während des Bohrens zu verringern. Unfälle ereignen sich häufig durch den Verlust von Bohrwerkzeugen und Rohrteilen. Danach muss ein neuer Stamm gemacht werden, wie wir bereits gesagt haben, indem wir zur Seite treten. Stellen Sie sich also vor, wie ein Brunnen im Boden aussieht: so etwas wie die Wurzeln einer riesigen Pflanze, die sich in der Tiefe verzweigt.

Dies ist der Grund für die besondere Dauer der letzten Bohrphase.

Nach dem größten Unfall - dem "schwarzen Datum" von 1984 - näherten sie sich erst nach 6 Jahren wieder einer Tiefe von 12 km. 1990 wurde ein Maximum erreicht - 12.262 km. Nach einigen weiteren Unfällen waren wir überzeugt, dass wir nicht tiefer kommen würden. Alle Möglichkeiten Moderne Technologie erschöpft. Es schien, als wollte die Erde ihre Geheimnisse nicht mehr preisgeben. Die Bohrungen wurden 1992 eingestellt.

Eines der sehr wichtigen Ziele der Bohrungen war es, entlang der gesamten Länge des Bohrlochs eine Kernsäule von Gesteinsproben zu erhalten. Und diese Aufgabe ist erfüllt. Der längste Kern der Welt wurde wie ein Lineal in Metern angezeichnet und in der entsprechenden Reihenfolge in Kästchen gelegt. Die Kartonnummer und die Probennummern sind oben angegeben. Es gibt fast 900 solcher Kisten auf Lager.

Jetzt bleibt nur noch das Studium des Kerns, der für die Bestimmung der Struktur des Gesteins, seiner Zusammensetzung, Eigenschaften und seines Alters wirklich unverzichtbar ist.

Aber eine an die Oberfläche gehobene Gesteinsprobe hat andere Eigenschaften als im Massiv. Hier oben wird er von den enormen mechanischen Belastungen befreit, die in der Tiefe herrschen. Während des Bohrens riss es und wurde mit Bohrschlamm vollgesogen. Auch wenn in einer speziellen Kammer tiefe Bedingungen nachgebildet werden, unterscheiden sich die an der Probe gemessenen Parameter dennoch von denen im Array. Und noch ein kleiner "Hack": Pro 100 m Bohrloch werden nicht 100 m Kern gewonnen. Auf der SG aus Tiefen von mehr als 5 km betrug die durchschnittliche Kernausbeute nur etwa 30 %, und aus Tiefen von mehr als 9 km waren dies teilweise nur noch einzelne Plaques von 2-3 cm Dicke, die den haltbarsten Zwischenschichten entsprachen.

Also, der auf der SG entnommene Kern aus dem Brunnen gibt nicht nach alle Informationenüber tiefe Felsen.

Die Brunnen wurden zu wissenschaftlichen Zwecken gebohrt, also wurde die ganze Bandbreite moderner Forschungsmethoden genutzt. Neben der Gewinnung des Bohrkerns wurden zwangsläufig Studien zu den Eigenschaften von Gesteinen in ihrem natürlichen Vorkommen durchgeführt. Der technische Zustand des Brunnens wurde ständig überwacht. Wir haben die Temperatur im gesamten Stamm gemessen, natürliche Radioaktivität - Gammastrahlung, induzierte Radioaktivität nach gepulster Neutronenbestrahlung, elektrische und magnetische Eigenschaften Felsen, die Ausbreitungsgeschwindigkeit elastischer Wellen, untersuchten die Zusammensetzung von Gasen in der Flüssigkeit des Brunnens.

Bis zu einer Tiefe von 7 km wurden Serieninstrumente verwendet. Arbeiten in größeren Tiefen und bei höheren Temperaturen erforderten die Herstellung spezieller hitze- und druckbeständiger Instrumente. Besondere Schwierigkeiten traten auf in letzter Schritt Bohren; Als sich die Temperatur im Brunnen 200 ° C näherte und der Druck 1000 Atmosphären überstieg, konnten serielle Geräte nicht mehr funktionieren. Die geophysikalischen Konstruktionsbüros und spezialisierten Labors mehrerer Forschungsinstitute kamen zu Hilfe und stellten Einzelexemplare von thermodruckbeständigen Instrumenten her. So arbeiteten sie die ganze Zeit nur an Haushaltsgeräten.

Mit einem Wort, der Brunnen wurde in seiner ganzen Tiefe hinreichend genau untersucht. Die Untersuchungen wurden etappenweise durchgeführt, etwa einmal im Jahr, nachdem der Brunnen um 1 km vertieft wurde. Danach wurde jedes Mal die Zuverlässigkeit der erhaltenen Materialien bewertet. Entsprechende Berechnungen ermöglichten es, die Parameter einer bestimmten Rasse zu bestimmen. Wir entdeckten einen gewissen Schichtwechsel und wussten bereits, auf welche Gesteine ​​die Kavernen begrenzt sind und welche teilweisen Informationsverluste damit einhergehen. Wir haben gelernt, Rassen buchstäblich anhand von „Krümeln“ zu identifizieren und auf dieser Grundlage nachzubilden vollständiges Bild was das wohl "versteckt". Kurz gesagt, wir haben es geschafft, eine detaillierte lithologische Säule zu bauen - um den Wechsel von Gesteinen und ihre Eigenschaften zu zeigen.

Ungefähr einmal im Jahr, wenn die nächste Bohrstufe abgeschlossen war - die Vertiefung des Brunnens um 1 km -, ging ich auch zum SG, um die mir anvertrauten Messungen vorzunehmen. Der Brunnen wurde zu dieser Zeit meist ausgewaschen und für einen Monat der Forschung zur Verfügung gestellt. Der Zeitpunkt des geplanten Stopps war immer im Voraus bekannt. Auch der Telegrammaufruf zur Arbeit kam vorher. Das Gerät wurde geprüft und verpackt. Die Formalitäten im Zusammenhang mit geschlossenen Arbeiten in der Grenzzone sind erledigt. Endlich ist alles geregelt. Lass uns gehen.

Unsere Gruppe ist ein kleines freundliches Team: ein Entwickler von Bohrlochwerkzeugen, ein Entwickler neuer Bodenausrüstung und ich bin Methodologe. Wir kommen 10 Tage vor den Messungen an. Wir machen uns mit den Daten über den technischen Zustand des Brunnens vertraut. Wir erstellen und genehmigen ein detailliertes Messprogramm. Wir montieren und kalibrieren Geräte. Wir warten auf einen Anruf – einen Anruf aus dem Brunnen. Als drittes sind wir an der Reihe zu "tauchen", aber wenn es eine Absage der Vorgänger gibt, wird uns der Brunnen zur Verfügung gestellt. Diesmal sind sie in Ordnung, sie sagen, dass sie morgen früh fertig sind. Mit uns im selben Team von Geophysikern - Bedienern, die die von der Ausrüstung im Bohrloch empfangenen Signale registrieren und alle Operationen zum Absenken und Anheben des Bohrlochwerkzeugs steuern, sowie Mechaniker am Aufzug, sie steuern die Wicklung von der Trommel und die Wicklung darauf die gleichen 12 km Kabel, auf denen das Werkzeug in den Brunnen abgesenkt wird. Auch Bohrer sind im Einsatz.

Die Arbeit hat begonnen. Das Gerät wird mehrere Meter in den Brunnen abgesenkt. Letzte Überprüfung. Gehen. Der Abstieg ist langsam - etwa 1 km / h, wobei das von unten kommende Signal kontinuierlich überwacht wird. So weit, ist es gut. Aber bei Kilometer acht zuckte das Signal und verschwand. Also stimmt etwas nicht. Voller Auftrieb. (Für alle Fälle haben wir eine zweite Ausrüstung vorbereitet.) Wir beginnen mit der Überprüfung aller Details. Diesmal war das Kabel defekt. Er wird ersetzt. Dies dauert mehr als einen Tag. Der erneute Abstieg dauerte 10 Stunden. Schließlich sagte der Beobachter des Signals: "Am elften Kilometer angekommen." Befehl an die Operatoren: „Aufzeichnung starten“. Was und wie ist laut Programm vorgeplant. Jetzt müssen Sie das Bohrlochwerkzeug mehrmals in einem bestimmten Intervall absenken und anheben, um Messungen vorzunehmen. Diesmal funktionierte das Gerät einwandfrei. Jetzt Vollgas. Wir sind bis auf 3 km geklettert, und plötzlich der Ruf der Winde (er ist unser Mann mit Humor): "Das Seil ist zu Ende." Wie?! Was?! Leider brach das Kabel ... Das Bohrlochwerkzeug und 8 km Kabel blieben am Boden liegen ... Glücklicherweise gelang es den Bohrern einen Tag später, alles aufzuheben, indem sie die von lokalen Handwerkern entwickelte Methodik und Geräte verwendeten solche Notfälle beseitigen.

Die gestellten Aufgaben des Ultratiefbohrprojekts sind erfüllt. Spezielle Ausrüstung und Technologie für ultratiefe Bohrungen sowie für die Untersuchung von Brunnen, die in große Tiefen gebohrt wurden, wurden entwickelt und geschaffen. Wir erhielten sozusagen „aus erster Hand“ Informationen über Aggregatzustand, Eigenschaften und Zusammensetzung von Gesteinen in ihrem natürlichen Vorkommen und vom Kern bis in 12.262 m Tiefe.

Der Brunnen brachte in geringer Tiefe - im Bereich von 1,6 bis 1,8 km - ein hervorragendes Geschenk an das Mutterland. Dort wurden industrielle Kupfer-Nickel-Erze entdeckt – ein neuer Erzhorizont wurde entdeckt. Und sehr praktisch, denn der örtlichen Nickelfabrik geht bereits das Erz aus.

Wie oben erwähnt, hat sich die geologische Prognose des Brunnenabschnitts nicht bewahrheitet (siehe Abbildung auf Seite 39). Das Bild, das während der ersten 5 km im Brunnen erwartet wurde, erstreckte sich über 7 km, und dann tauchten völlig unerwartete Felsen auf. Die vorhergesagten Basalte in einer Tiefe von 7 km wurden nicht gefunden, selbst als sie auf 12 km abfielen.

Es wurde erwartet, dass die Grenze, die die seismische Sondierung am meisten reflektiert, die Ebene ist, wo die Granite in eine haltbarere Basaltschicht übergehen. In Wirklichkeit stellte sich heraus, dass sich dort weniger haltbares und weniger dichtes Bruchgestein – archaische Gneise – befindet. Das war überhaupt nicht zu erwarten. Und dies sind grundlegend neue geologische und geophysikalische Informationen, die es Ihnen ermöglichen, die Daten tiefer geophysikalischer Untersuchungen auf andere Weise zu interpretieren.

Auch die Daten zum Prozess der Erzbildung in den tiefen Schichten der Erdkruste erwiesen sich als unerwartet und grundlegend neu. So wurden in Tiefen von 9-12 km hochporöse gebrochene Gesteine ​​angetroffen, die mit unterirdischem hochmineralisiertem Wasser gesättigt waren. Diese Gewässer sind eine der Quellen der Erzbildung. Bisher glaubte man, dass dies nur in viel geringeren Tiefen möglich sei. In diesem Abschnitt wurde im Kern ein erhöhter Goldgehalt gefunden - bis zu 1 g pro 1 Tonne Gestein (eine Konzentration, die als geeignet für die industrielle Entwicklung gilt). Aber wird es jemals rentabel sein, Gold aus einer solchen Tiefe abzubauen?

Auch die Vorstellungen über das Wärmeregime des Erdinneren, über die Tiefenverteilung der Temperaturen in den Bereichen der Basaltschilde haben sich geändert. In einer Tiefe von mehr als 6 km ergab sich ein Temperaturgradient von 20 °C pro 1 km statt der erwarteten (wie im oberen Teil) 16 °C pro 1 km. Es zeigte sich, dass die Hälfte des Wärmeflusses radiogenen Ursprungs ist.

Beim Bohren des einzigartigen Kola-Supertiefbrunnens haben wir viel gelernt und gleichzeitig festgestellt, wie wenig wir noch über den Aufbau unseres Planeten wissen.

LITERATUR

Kola supertief. Moskau: Nedra, 1984.

Kola supertief. Wissenschaftliche Ergebnisse und Forschungserfahrungen. M., 1998.

Kozlovsky E. A. Weltforum der Geologen."Wissenschaft und Leben" Nr. 10, 1984.

Kozlovsky E. A. Kola supertief."Wissenschaft und Leben" Nr. 11, 1985.

Ich möchte Ihnen etwas über den berühmten supertiefen Brunnen Kolskaya erzählen. Es ist unwahrscheinlich, dass viele Menschen wussten (so wie ich, bis mein Vater es mir erzählte), dass die Kola-SG-3-Bohrung die am tiefsten gebohrte Bohrung der Welt ist (bis 2008). Schon während des Studiums am Institut trugen die Lehrer Legenden über den Kolskaja-Brunnen von Ecke zu Ecke, obwohl viele unserer Lehrer überhaupt nichts mit Bohren etc. zu tun hatten.

Allgemeine Überprüfung:

Kola Superdeep Well ( SG-3) ist das tiefste Bohrloch der Welt. Es befindet sich in der Region Murmansk, 10 Kilometer westlich der Stadt Zapolyarny, auf dem Territorium des geologischen Baltischen Schildes. Seine Tiefe beträgt 12.262 Meter. Im Gegensatz zu anderen ultratiefen Bohrlöchern, die für die Ölförderung oder Exploration hergestellt wurden, wurde SG-3 ausschließlich für die Untersuchung der Lithosphäre an der Stelle gebohrt, an der die Mohorovichic-Grenze der Erdoberfläche nahe kommt.

Es war auch das tiefste Bohrloch bis 2008, als es von der 12.290 Meter langen Ölquelle Maersk Oil BD-04A umgangen wurde, die in einem spitzen Winkel zum Boden gebohrt wurde (im Al Shaheen Oil Basin, Qatar), danach im Januar 2011 diese The Das Bohrloch wurde auch von der Ölquelle des Odoptu-Sea-Feldes des Sachalin-1-Projekts umgangen, die ebenfalls in einem spitzen Winkel zur Erdoberfläche mit einer Länge von 12.345 Metern gebohrt wurde.

Nun aus Sicht der Wissenschaft:

Als Ende des letzten Jahrhunderts mit dem Bohren des berühmten supertiefen Kola-Brunnens begonnen wurde, schrieben die Medien, dass die Mikrofone von Wissenschaftlern in der Tiefe der Erde Schreie und Stöhnen aufzeichneten ... Gibt es wirklich eine Unterwelt dort? Ob es Ihnen gefiel oder nicht, aber was die Forscher sahen, veränderte radikal die traditionellen Vorstellungen über die Struktur der oberen Erdschicht.

Seit langem versuchen die Menschen zu verstehen, wie die Eingeweide unseres Planeten angeordnet sind. Jedoch lange Zeit es war nicht möglich, das Firmament der Erde weiter als einige hundert Meter zu durchbohren - es gab keine notwendige Ausrüstung. Daher alle Ideen über Interne Struktur Erden basieren hauptsächlich auf theoretischen Berechnungen, die noch nicht durch experimentelle Daten bestätigt wurden.

Nach allgemein anerkannter Auffassung besteht die Erde aus drei großen Schichten: dem Kern, dem Mantel und der Erdkruste. In der Mitte befindet sich der Kern, unterteilt in einen inneren festen Bereich (mit einem Radius von etwa 1300 km) und einen flüssigen äußeren Kern mit einem Radius von etwa 2200 km, zwischen denen manchmal eine Übergangszone unterschieden wird. Es wird angenommen, dass diese Region des Planeten aus einer Eisen-Nickel-Legierung besteht.

Als nächstes kommt der Mantel - eine Schicht, die aus Silikaten von Magnesium, Eisen, Kalzium und anderen Metallen besteht. Es erstreckt sich von Tiefen von 5-70 km unterhalb der Grenze zur Erdkruste bis zur Grenze zum Kern in 2900 km Tiefe. Es wird angenommen, dass der Mantel ziemlich heiß ist und sich die Substanz in einigen seiner Schichten in einem geschmolzenen Zustand befindet.

Die oberen Schichten des Mantels stehen in Kontakt mit der Erdkruste – der Schicht, auf der wir tatsächlich leben. Die Dicke dieser äußeren Hülle variiert von mehreren Kilometern (in den Ozeanregionen) bis zu mehreren zehn Kilometern (in den Bergregionen der Kontinente). Die Kugel der Erdkruste ist sehr klein und macht nur etwa 0,5 % der Gesamtmasse des Planeten aus. Die Hauptzusammensetzung der Kruste sind Oxide von Silizium, Aluminium, Eisen und Alkalimetallen.

Es wird angenommen, dass in der Zusammensetzung der kontinentalen Kruste, die die oberen (Granit) und unteren (Basalt) Schichten unter der Sedimentschicht enthält, die ältesten Gesteine ​​​​der Erde vorhanden sind, deren Alter auf mehr als 3 Milliarden Jahre geschätzt wird . Die ozeanische Kruste ist jünger und dünner - unter der Ansammlung von Sedimenten (deren Alter 100-150 Millionen Jahre nicht überschreitet) gibt es nur eine Schicht, deren Zusammensetzung dem Basalt nahe kommt.

Es stellt sich heraus, dass die Menschen während ihrer gesamten Existenz nicht einmal die Erdkruste wirklich erforschen konnten, geschweige denn, wie sie den Mantel oder Kern „fühlen“ konnten, und so weiter Jahre Keiner der Wissenschaftler wagte auch nur zu träumen. Mitte des 20. Jahrhunderts wurde jedoch endlich die für solche Forschungen notwendige Ausrüstung entwickelt, und der Traum begann, Wirklichkeit zu werden.

Projekte für Reisen tief in die Erde tauchten in den frühen 60er Jahren des letzten Jahrhunderts in mehreren Ländern gleichzeitig auf. Sie versuchten, dort Brunnen zu bohren, wo die Erdkruste hätte dünner sein sollen, da der Zweck solcher Bohrungen darin bestand, den Erdmantel zu erreichen, den sie eigentlich im Detail erforschen wollten.

Beispielsweise bohrten die Amerikaner im Gebiet der Insel Maui auf Hawaii, wo laut seismischen Untersuchungen uralte Felsen untergehen Meeresgrund und der Mantel befindet sich in einer Tiefe von etwa fünf Kilometern (unter einer Wassersäule von vier Kilometern). Trotzdem konnte keine einzige Ozeanbohrinsel tiefer als 3 Kilometer durchbrechen.

Im Allgemeinen fast alle Ultratiefbrunnenprojekte auf mystische Weise endete in einer Tiefe von drei Kilometern. In diesem Moment begann den Buren etwas Seltsames zu passieren: Entweder fielen sie in unerwartete Gebiete mit hohen Temperaturen oder sie schienen von einem mysteriösen unterirdischen Dämon gebissen worden zu sein. So war es in den meisten Fällen nicht einmal möglich, die Zusammensetzung der tiefen Schichten der Erdkruste zu untersuchen, ganz zu schweigen vom Mantel, dessen Untersuchung eigentlich das eigentliche Ziel solcher Studien war.

Bohren beginnen:

Bohren in Kolskaya. Wohnstadt und Nebenwerkstätten

Und so begannen 1970 die Bohrungen des berühmten Kola-Brunnens auf der Kola-Halbinsel. Der Bohrpunkt wurde nicht zufällig an dieser Stelle der Halbinsel gewählt - die Halbinsel befindet sich auf dem sogenannten Baltischen Schild, der aus den ältesten der Menschheit bekannten Felsen besteht. Die Arbeiten an diesem Objekt wurden von 1970 bis 1992 durchgeführt, in dieser Zeit war es möglich, die Erdkruste um 12.262 Meter zu „durchbohren“.

Als interessanterweise 1984 in Moskau der Internationale Geologische Kongress stattfand, auf dem die ersten Ergebnisse der Brunnenforschung präsentiert wurden, schlugen viele Wissenschaftler scherzhaft vor, ihn sofort zu vergraben, da er alle Vorstellungen über den Aufbau der Erdkruste zerstört. Tatsächlich begannen schon in den ersten Stadien der Penetration Kuriositäten. So hatten beispielsweise Theoretiker bereits vor Beginn der Bohrungen versprochen, dass die Temperatur des Baltischen Schildes bis zu einer Tiefe von mindestens 15 Kilometern relativ niedrig bleiben würde. Demnach wird es möglich sein, einen Brunnen bis knapp 20 Kilometer weit zu graben, knapp bis zum Erdmantel.

Doch bereits in einer Tiefe von fünf Kilometern überstieg die Umgebungstemperatur 70°C, bei sieben über 1200°C und in einer Tiefe von 12 Kilometern zeigten die Sensoren sogar 2200°C an – 1000°C höher als vorhergesagt. Wissenschaftler haben noch keine Erklärung für dieses Phänomen gefunden.

Der Brunnen bestätigte auch nicht die Vorstellung von der Struktur der Erdkruste in Form einer Schichttorte – zuerst Sedimentgesteine, dann Granite und darunter Basalte. Nach Angaben der Bohrer waren die Granite jedoch 3 Kilometer niedriger als von den Wissenschaftlern erwartet. Und es gab überhaupt keine Basaltschicht - die letzten 6 Kilometer führten ausschließlich durch Granit. Wissenschaftler glauben, dass die Kola-Bohrer, ohne es zu wissen, eine Entdeckung gemacht haben, die für die gesamte Menschheit äußerst wichtig ist.

Die Kola-Superdeep-Bohrung überraschte die Forscher noch einmal: Das Leben auf dem Planeten Erde entstand, wie sich herausstellte, 1,5 Milliarden Jahre früher als erwartet. In Tiefen, in denen man glaubte, dass es keine organische Materie gab, wurden 14 Arten versteinerter Mikroorganismen gefunden, und tatsächlich überstieg das Alter dieser tiefen Schichten 2,8 Milliarden Jahre. Aber überraschenderweise wurde in noch größeren Tiefen, wo es keine Sedimentgesteine ​​gibt, Erdgas-Methan in riesigen Konzentrationen gefunden. Dies zerstörte die Theorie der biologischen Herkunft von Kohlenwasserstoffen wie Öl und Gas vollständig und endgültig.

Mit der Kola wurden aber auch nicht nur wissenschaftliche Sensationen in Verbindung gebracht geheimnisvolle Legenden, von denen sich die meisten bei der Überprüfung als Fiktion von Journalisten herausstellten. Laut einem von ihnen (geboren von den Autoren der Berichte einer finnischen Zeitung) haben die Mikrofone von Wissenschaftlern in der Tiefe der Erde in einer Tiefe von über 12.000 Metern Schreie und Stöhnen aufgezeichnet.

Mythen oder Realität:

Die Journalisten, ohne darüber nachzudenken, dass es einfach nicht möglich ist, ein Mikrofon in eine solche Tiefe zu stecken (welches Tonaufzeichnungsgerät kann bei Temperaturen über zweihundert Grad arbeiten?), schrieben, dass die Bohrer eine „Stimme aus der Unterwelt“ hörten ." Nach diesen Veröffentlichungen wurde der supertiefe Brunnen von Kola als "Straße zur Hölle" bezeichnet, mit dem Argument, dass jeder neue gebohrte Kilometer dem Land Unglück brachte.

Es wurde gesagt, dass die UdSSR zusammenbrach, als die Bohrer die dreizehnten Tausend Meter bohrten. Nun, als der Brunnen bis zu einer Tiefe von 14,5 km gebohrt wurde (was eigentlich nicht geschah), stießen sie plötzlich auf ungewöhnliche Hohlräume. Fasziniert davon unerwartete Entdeckung, Bohrer senkten ein Mikrofon, das bei extrem hohen Temperaturen betrieben werden kann, und andere Sensoren. Die Temperatur im Inneren erreichte angeblich 1.100 ° C - da war die Hitze der Feuerkammern, in denen angeblich menschliche Schreie zu hören waren.

Diese Legende durchstreift immer noch die Weiten des Internets, nachdem sie den eigentlichen Schuldigen dieses Klatsches überlebt hat - den Kola-Brunnen. Die Arbeiten daran wurden bereits 1992 wegen Geldmangels eingestellt. Bis 2008 befand es sich in einem eingemotteten Zustand. Und vor zwei Jahren wurde die endgültige Entscheidung getroffen, die Fortsetzung der Forschung aufzugeben und den gesamten Forschungskomplex abzubauen und den Brunnen zu "begraben". Die endgültige Liquidation des Brunnens fand diesen Sommer statt.

Wie Sie also sehen können, waren die Wissenschaftler dieses Mal nicht in der Lage, zum Mantel zu gelangen und ihn zu erforschen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Kola-Brunnen der Wissenschaft nichts gegeben hat - im Gegenteil, er hat alle ihre Vorstellungen über den Aufbau der Erdkruste auf den Kopf gestellt. Es ist möglich, dass die Forscher der aktuellen Maersk Oil-Ölquelle (12.290 Meter tief - das ist 28 Meter tiefer als die Kola), die sich im Ölbecken Al Shahin in Katar befindet, noch tiefer steigen können.
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Materialien: Alexey Voskoboynik (alex_oil), Wikipedia und Internetquellen über den Kola-Brunnen

"Dr. Huberman, was zum Teufel haben Sie da unten ausgegraben?" - Eine Bemerkung aus dem Publikum unterbrach den Bericht des russischen Wissenschaftlers beim UNESCO-Treffen in Australien. Ein paar Wochen zuvor, im April 1995, überschwemmte eine Welle von Berichten die Welt über einen mysteriösen Unfall am Kola-Superdeep-Bohrloch.

Angeblich zeichneten die Instrumente bei der Annäherung an den 13. Kilometer ein seltsames Geräusch aus den Eingeweiden des Planeten auf - die gelben Zeitungen versicherten einstimmig, dass nur die Schreie von Sündern aus der Unterwelt so klingen könnten. Ein paar Sekunden nach dem Erscheinen eines schrecklichen Geräusches donnerte eine Explosion ...

Platz unter den Füßen

In den späten 70er und frühen 80er Jahren war es schwieriger, einen Job bei Kola Superdeep zu bekommen, wie die Bewohner des Dorfes Zapolyarny in der Region Murmansk den Brunnen familiär nennen, als in das Kosmonautenkorps zu kommen. Aus Hunderten von Bewerbern wurden ein oder zwei ausgewählt. Zusammen mit dem Arbeitsauftrag erhielten die Glücklichen eine separate Wohnung und ein Gehalt, das dem Doppelten oder Dreifachen des Gehalts der Moskauer Professoren entsprach. Am Brunnen arbeiteten gleichzeitig 16 Forschungslabors, jedes von der Größe einer durchschnittlichen Pflanze. Nur die Deutschen haben mit solcher Ausdauer die Erde umgegraben, aber wie das Guinness-Buch der Rekorde bezeugt, ist der tiefste deutsche Brunnen fast halb so lang wie unserer.

Entfernte Galaxien wurden von der Menschheit viel besser untersucht als das, was sich wenige Kilometer von uns entfernt unter der Erdkruste befindet. Kola Superdeep - eine Art Teleskop im Mysteriösen Innere Planeten.

Seit Anfang des 20. Jahrhunderts glaubt man, dass die Erde aus einer Kruste, einem Mantel und einem Kern besteht. Gleichzeitig konnte niemand wirklich sagen, wo eine Schicht endet und die nächste beginnt. Wissenschaftler wussten nicht einmal, woraus diese Schichten tatsächlich bestehen. Vor etwa 40 Jahren war man sich sicher, dass die Granitschicht in 50 Metern Tiefe beginnt und sich bis zu 3 Kilometern fortsetzt, und dann kommen Basalte. Es wurde erwartet, dass es in einer Tiefe von 15 bis 18 Kilometern auf den Mantel trifft. In Wirklichkeit kam alles ganz anders. Und zwar drin Schulbücher immer noch schreiben, dass die Erde aus drei Schichten besteht, haben Wissenschaftler von Kola Superdeep bewiesen, dass dem nicht so ist.

Baltischer Schild

Projekte für Reisen tief in die Erde tauchten Anfang der 60er Jahre in mehreren Ländern gleichzeitig auf. Sie versuchten, an den Stellen, an denen die Kruste hätte dünner sein sollen, Brunnen zu bohren – das Ziel war, den Erdmantel zu erreichen. Zum Beispiel bohrten die Amerikaner im Gebiet der Insel Maui, Hawaii, wo laut seismischen Studien uralte Felsen unter den Meeresboden gehen und der Mantel in einer Tiefe von etwa 5 Kilometern unter vier Kilometern liegt Wassersäule. Leider ist kein einziges Ozeanbohrgerät tiefer als 3 Kilometer vorgedrungen. Im Allgemeinen endeten fast alle Ultratiefbrunnenprojekte auf mysteriöse Weise in einer Tiefe von drei Kilometern. In diesem Moment begann den Buren etwas Seltsames zu passieren: Entweder fielen sie in unerwartete superheiße Gebiete oder sie schienen von einem beispiellosen Monster abgebissen zu werden. Tiefer als 3 Kilometer brachen nur 5 Brunnen durch, 4 davon waren sowjetische. Und nur der Kola Superdeep war dazu bestimmt, die Marke von 7 Kilometern zu überwinden.

Erste Projekte im Inland umfassten auch Unterwasserbohrungen – im Kaspischen Meer oder am Baikalsee. Aber 1963 überzeugte der Bohrwissenschaftler Nikolai Timofeev das Staatskomitee für Wissenschaft und Technologie der UdSSR, dass auf dem Kontinent ein Brunnen geschaffen werden sollte. Obwohl das Bohren ungleich länger dauern würde, sei der Brunnen aus wissenschaftlicher Sicht viel wertvoller, weil in prähistorischer Zeit in der Dicke der Kontinentalplatten die bedeutendsten Bewegungen von Erdgestein stattfanden. Der Bohrpunkt wurde nicht zufällig auf der Halbinsel Kola gewählt. Die Halbinsel liegt auf dem sogenannten Baltischen Schild, der aus den ältesten der Menschheit bekannten Felsen besteht.

Ein mehrere Kilometer langer Abschnitt der Baltischen Schildschichten ist eine klare Geschichte des Planeten in den letzten 3 Milliarden Jahren.

Eroberer der Tiefe

Das Aussehen der Bohranlage Kola kann den Laien enttäuschen. Der Brunnen sieht nicht aus wie ein Bergwerk, das unsere Vorstellungskraft für uns zeichnet. Unterirdisch gibt es keine Abstiege, nur ein Bohrer mit einem Durchmesser von etwas mehr als 20 Zentimetern geht in die Mächtigkeit. Ein imaginärer Abschnitt des supertiefen Kola-Brunnens sieht aus wie eine dünne Nadel, die die Erddicke durchbohrt hat. Ein Bohrer mit zahlreichen Sensoren, der sich am Ende der Nadel befindet, wird über mehrere Tage angehoben und abgesenkt. Schneller geht nicht: Das stärkste Composite-Kabel kann unter seinem eigenen Gewicht brechen.

Was in der Tiefe passiert, ist nicht sicher bekannt. Temperatur Umfeld, Rauschen und andere Parameter werden mit einer Minute Verzögerung nach oben übertragen. Bohrer sagen jedoch, dass selbst ein solcher Kontakt mit dem Kerker ernsthaft beängstigend sein kann. Die Geräusche, die von unten kommen, sind tatsächlich wie Schreie und Heulen. Dazu können wir eine lange Liste von Unfällen hinzufügen, die den Kola Superdeep heimgesucht haben, als er eine Tiefe von 10 Kilometern erreichte. Zweimal wurde der Bohrer geschmolzen herausgenommen, obwohl die Temperaturen, ab denen er schmelzen kann, mit der Temperatur der Sonnenoberfläche vergleichbar sind. Einmal schien das Kabel von unten gezogen - und abgeschnitten zu sein. Anschließend wurden beim Bohren an der gleichen Stelle keine Kabelreste mehr gefunden. Was diese und viele andere Unfälle verursacht hat, ist immer noch ein Rätsel. Sie waren jedoch keineswegs der Grund, das Bohren der Eingeweide des Baltischen Schildes einzustellen.

12.000 Meter Entdeckung und etwas Hölle

„Wir haben das tiefste Loch der Welt – so solltest du es nutzen!“ - ruft bitter der ständige Direktor des Forschungs- und Produktionszentrums "Kola Superdeep" David Guberman aus. In den ersten 30 Jahren des Bestehens des Kola Superdeep brachen sowjetische und dann russische Wissenschaftler in eine Tiefe von 12.262 Metern vor. Aber seit 1995 wurde das Bohren eingestellt: Es gab niemanden, der das Projekt finanzierte. Was im Rahmen der wissenschaftlichen Programme der UNESCO bereitgestellt wird, reicht nur aus, um die Bohrstation funktionsfähig zu halten und zuvor entnommene Gesteinsproben zu untersuchen.

Huberman erinnert sich mit Bedauern, wie sehr wissenschaftliche Entdeckungen fand im Kola Superdeep statt. Buchstäblich jeder Meter war eine Offenbarung. Der Brunnen zeigte, dass fast unser gesamtes bisheriges Wissen über den Aufbau der Erdkruste falsch ist. Es stellte sich heraus, dass die Erde überhaupt nicht wie eine Schichttorte ist. „Bis auf 4 Kilometer lief alles nach Theorie, und dann begann der Weltuntergang“, sagt Guberman. Theoretiker haben versprochen, dass die Temperatur des Baltischen Schildes bis zu einer Tiefe von mindestens 15 Kilometern relativ niedrig bleiben wird. Demnach wird es möglich sein, einen Brunnen bis knapp 20 Kilometer weit zu graben, knapp bis zum Erdmantel. Aber bereits bei 5 Kilometern überstieg die Umgebungstemperatur 700 ° C, bei sieben - über 1200 ° C, und in einer Tiefe von 12 röstete es bei mehr als 2200 ° C - 1000 ° C höher als vorhergesagt. Die Kola-Bohrer stellten die Theorie des Schichtaufbaus der Erdkruste in Frage – zumindest im Bereich bis 12.262 Meter. In der Schule wurde uns beigebracht: Es gibt junge Felsen, Granite, Basalte, einen Mantel und einen Kern. Aber die Granite erwiesen sich als 3 Kilometer niedriger als erwartet. Als nächstes kamen die Basalte. Sie wurden überhaupt nicht gefunden. Alle Bohrungen fanden in der Granitschicht statt. Dies ist eine äußerst wichtige Entdeckung, da alle unsere Vorstellungen über die Herkunft und Verbreitung von Mineralien mit der Theorie des Schichtaufbaus der Erde verbunden sind.

Eine weitere Überraschung: Das Leben auf dem Planeten Erde entstand, wie sich herausstellte, 1,5 Milliarden Jahre früher als erwartet. In Tiefen, in denen man glaubte, dass es keine organische Substanz gibt, wurden 14 Arten versteinerter Mikroorganismen gefunden - das Alter der tiefen Schichten überstieg 2,8 Milliarden Jahre. In noch größeren Tiefen, wo es keine Sedimentgesteine ​​mehr gibt, trat Methan in enormen Konzentrationen auf. Dies zerstörte die Theorie der biologischen Herkunft von Kohlenwasserstoffen wie Öl und Gas vollständig und vollständig.

Es gab auch fast fantastische Empfindungen. Als die sowjetische automatische Raumstation Ende der 1970er Jahre 124 Gramm Monderde zur Erde zurückbrachte, entdeckten Kola-Forscher Wissenschaftliches Zentrum fanden heraus, dass es wie zwei Wassertropfen ist, ähnlich wie Proben aus einer Tiefe von 3 Kilometern. Und eine Hypothese entstand: Der Mond löste sich von der Kola-Halbinsel. Jetzt suchen sie genau wo.

In der Geschichte des Kola Superdeep war es nicht ohne Mystik. Offiziell wurde der Brunnen, wie bereits erwähnt, wegen Geldmangel eingestellt. Zufall oder nicht – aber genau in jenem Jahr 1995 war in den Tiefen der Mine eine gewaltige Explosion unbekannter Art zu hören. Die Journalisten einer finnischen Zeitung brachen zu den Einwohnern von Zapolyarny durch - und die Welt war schockiert von der Geschichte eines Dämons, der aus den Eingeweiden des Planeten flog.

„Wenn ich darüber geheimnisvolle Geschichte begann, bei der UNESCO Fragen zu stellen, ich wusste nicht, was ich antworten sollte. Einerseits ist es Quatsch. Andererseits könnte ich als ehrlicher Wissenschaftler nicht sagen, dass ich weiß, was hier genau passiert ist. Ein sehr seltsames Geräusch wurde aufgenommen, dann gab es eine Explosion ... Ein paar Tage später wurde nichts dergleichen in der gleichen Tiefe gefunden “, erinnert sich Akademiker David Huberman.

Ganz unerwartet für alle wurden die Vorhersagen von Alexei Tolstoi aus dem Roman "The Hyperboloid of Engineer Garin" bestätigt. In einer Tiefe von über 9,5 Kilometern entdeckten sie ein wahres Lagerhaus für alle Arten von Mineralien, insbesondere Gold. Ein echter Olivingürtel, brillant vorhergesagt vom Autor. Gold enthält 78 Gramm pro Tonne. Eine industrielle Produktion ist übrigens bei einer Konzentration von 34 Gramm pro Tonne möglich. Vielleicht wird die Menschheit in naher Zukunft von diesem Reichtum profitieren können.

"Dr. Huberman, was zum Teufel haben Sie da unten ausgegraben?" - Eine Bemerkung aus dem Publikum unterbrach den Bericht des russischen Wissenschaftlers beim UNESCO-Treffen in Australien. Ein paar Wochen zuvor, im April 1995, überschwemmte eine Welle von Berichten die Welt über einen mysteriösen Unfall am Kola-Superdeep-Bohrloch.

Angeblich zeichneten die Instrumente bei der Annäherung an den 13. Kilometer ein seltsames Geräusch aus den Eingeweiden des Planeten auf - die gelben Zeitungen versicherten einstimmig, dass nur die Schreie von Sündern aus der Unterwelt so klingen könnten. Ein paar Sekunden nach dem Erscheinen eines schrecklichen Geräusches donnerte eine Explosion ...

Platz unter den Füßen

In den späten 70er und frühen 80er Jahren war es schwieriger, einen Job bei Kola Superdeep zu bekommen, wie die Bewohner des Dorfes Zapolyarny in der Region Murmansk den Brunnen familiär nennen, als in das Kosmonautenkorps zu kommen. Aus Hunderten von Bewerbern wurden ein oder zwei ausgewählt. Zusammen mit dem Arbeitsauftrag erhielten die Glücklichen eine separate Wohnung und ein Gehalt, das dem Doppelten oder Dreifachen des Gehalts der Moskauer Professoren entsprach. Am Brunnen arbeiteten gleichzeitig 16 Forschungslabors, jedes von der Größe einer durchschnittlichen Pflanze. Nur die Deutschen haben mit solcher Ausdauer die Erde umgegraben, aber wie das Guinness-Buch der Rekorde bezeugt, ist der tiefste deutsche Brunnen fast halb so lang wie unserer.

Entfernte Galaxien wurden von der Menschheit viel besser untersucht als das, was sich wenige Kilometer von uns entfernt unter der Erdkruste befindet. Der Kola Superdeep ist eine Art Teleskop in die mysteriöse Innenwelt des Planeten.

Seit Anfang des 20. Jahrhunderts glaubt man, dass die Erde aus einer Kruste, einem Mantel und einem Kern besteht. Gleichzeitig konnte niemand wirklich sagen, wo eine Schicht endet und die nächste beginnt. Wissenschaftler wussten nicht einmal, woraus diese Schichten tatsächlich bestehen. Vor etwa 40 Jahren war man sich sicher, dass die Granitschicht in 50 Metern Tiefe beginnt und sich bis zu 3 Kilometern fortsetzt, und dann kommen Basalte. Es wurde erwartet, dass es in einer Tiefe von 15 bis 18 Kilometern auf den Mantel trifft. In Wirklichkeit kam alles ganz anders. Und obwohl Schulbücher immer noch schreiben, dass die Erde aus drei Schichten besteht, haben Wissenschaftler von Kola Superdeep bewiesen, dass dem nicht so ist.

Baltischer Schild

Projekte für Reisen tief in die Erde tauchten Anfang der 60er Jahre in mehreren Ländern gleichzeitig auf. Sie versuchten, an den Stellen, an denen die Kruste hätte dünner sein sollen, Brunnen zu bohren – das Ziel war, den Erdmantel zu erreichen. Zum Beispiel bohrten die Amerikaner im Gebiet der Insel Maui, Hawaii, wo laut seismischen Studien uralte Felsen unter den Meeresboden gehen und der Mantel in einer Tiefe von etwa 5 Kilometern unter vier Kilometern liegt Wassersäule. Leider ist kein einziges Ozeanbohrgerät tiefer als 3 Kilometer vorgedrungen.

Im Allgemeinen endeten fast alle Ultratiefbrunnenprojekte auf mysteriöse Weise in einer Tiefe von drei Kilometern. In diesem Moment begann den Buren etwas Seltsames zu passieren: Entweder fielen sie in unerwartete superheiße Gebiete oder sie schienen von einem beispiellosen Monster abgebissen zu werden. Tiefer als 3 Kilometer brachen nur 5 Brunnen durch, 4 davon waren sowjetische. Und nur der Kola Superdeep war dazu bestimmt, die Marke von 7 Kilometern zu überwinden.

Erste Projekte im Inland umfassten auch Unterwasserbohrungen – im Kaspischen Meer oder am Baikalsee. Aber 1963 überzeugte der Bohrwissenschaftler Nikolai Timofeev das Staatskomitee für Wissenschaft und Technologie der UdSSR, dass auf dem Kontinent ein Brunnen geschaffen werden sollte. Obwohl das Bohren ungleich länger dauern würde, sei der Brunnen aus wissenschaftlicher Sicht viel wertvoller, weil in prähistorischer Zeit in der Dicke der Kontinentalplatten die bedeutendsten Bewegungen von Erdgestein stattfanden. Der Bohrpunkt wurde nicht zufällig auf der Halbinsel Kola gewählt. Die Halbinsel liegt auf dem sogenannten Baltischen Schild, der aus den ältesten der Menschheit bekannten Felsen besteht.

Ein mehrere Kilometer langer Abschnitt der Baltischen Schildschichten ist eine klare Geschichte des Planeten in den letzten 3 Milliarden Jahren.

Eroberer der Tiefe

Das Aussehen der Bohranlage Kola kann den Laien enttäuschen. Der Brunnen sieht nicht aus wie ein Bergwerk, das unsere Vorstellungskraft für uns zeichnet. Unterirdisch gibt es keine Abstiege, nur ein Bohrer mit einem Durchmesser von etwas mehr als 20 Zentimetern geht in die Mächtigkeit. Ein imaginärer Abschnitt des supertiefen Kola-Brunnens sieht aus wie eine dünne Nadel, die die Erddicke durchbohrt hat. Ein Bohrer mit zahlreichen Sensoren, der sich am Ende der Nadel befindet, wird über mehrere Tage angehoben und abgesenkt. Schneller geht nicht: Das stärkste Composite-Kabel kann unter seinem eigenen Gewicht brechen.

Was in der Tiefe passiert, ist nicht sicher bekannt. Umgebungstemperatur, Rauschen und andere Parameter werden minutenverzögert nach oben übertragen. Bohrer sagen jedoch, dass selbst ein solcher Kontakt mit dem Kerker ernsthaft beängstigend sein kann. Die Geräusche, die von unten kommen, sind tatsächlich wie Schreie und Heulen. Dazu können wir eine lange Liste von Unfällen hinzufügen, die den Kola Superdeep heimgesucht haben, als er eine Tiefe von 10 Kilometern erreichte. Zweimal wurde der Bohrer geschmolzen herausgenommen, obwohl die Temperaturen, ab denen er schmelzen kann, mit der Temperatur der Sonnenoberfläche vergleichbar sind. Einmal schien das Kabel von unten gezogen - und abgeschnitten zu sein. Anschließend wurden beim Bohren an der gleichen Stelle keine Kabelreste mehr gefunden. Was diese und viele andere Unfälle verursacht hat, ist immer noch ein Rätsel. Sie waren jedoch keineswegs der Grund, das Bohren der Eingeweide des Baltischen Schildes einzustellen.

12.226 Meter Entdeckungen und etwas Hölle

„Wir haben das tiefste Loch der Welt – so solltest du es nutzen!“ - ruft bitter der ständige Direktor des Forschungs- und Produktionszentrums "Kola Superdeep" David Guberman aus. In den ersten 30 Jahren des Bestehens des Kola Superdeep brachen sowjetische und dann russische Wissenschaftler in eine Tiefe von 12.226 Metern vor. Aber seit 1995 wurde das Bohren eingestellt: Es gab niemanden, der das Projekt finanzierte. Was im Rahmen der wissenschaftlichen Programme der UNESCO bereitgestellt wird, reicht nur aus, um die Bohrstation funktionsfähig zu halten und zuvor entnommene Gesteinsproben zu untersuchen.

Huberman erinnert sich mit Bedauern daran, wie viele wissenschaftliche Entdeckungen im Kola Superdeep stattgefunden haben. Buchstäblich jeder Meter war eine Offenbarung. Der Brunnen zeigte, dass fast unser gesamtes bisheriges Wissen über den Aufbau der Erdkruste falsch ist. Es stellte sich heraus, dass die Erde überhaupt nicht wie eine Schichttorte ist. „Bis auf 4 Kilometer lief alles nach Theorie, und dann begann der Weltuntergang“, sagt Guberman. Theoretiker haben versprochen, dass die Temperatur des Baltischen Schildes bis zu einer Tiefe von mindestens 15 Kilometern relativ niedrig bleiben wird.

Demnach wird es möglich sein, einen Brunnen bis knapp 20 Kilometer weit zu graben, knapp bis zum Erdmantel. Aber bereits bei 5 Kilometern überstieg die Umgebungstemperatur 70 ºC, bei sieben - über 120 ºC, und in einer Tiefe von 12 röstete es mit mehr als 220 ºC - 100 ºC höher als vorhergesagt. Die Kola-Bohrer stellten die Theorie des Schichtaufbaus der Erdkruste in Frage – zumindest im Bereich bis 12.262 Meter.

In der Schule wurde uns beigebracht: Es gibt junge Felsen, Granite, Basalte, einen Mantel und einen Kern. Aber die Granite erwiesen sich als 3 Kilometer niedriger als erwartet. Als nächstes kamen die Basalte. Sie wurden überhaupt nicht gefunden. Alle Bohrungen fanden in der Granitschicht statt. Dies ist eine äußerst wichtige Entdeckung, da alle unsere Vorstellungen über die Herkunft und Verbreitung von Mineralien mit der Theorie des Schichtaufbaus der Erde verbunden sind.

Eine weitere Überraschung: Das Leben auf dem Planeten Erde entstand, wie sich herausstellte, 1,5 Milliarden Jahre früher als erwartet. In Tiefen, in denen man glaubte, dass es keine organische Substanz gibt, wurden 14 Arten versteinerter Mikroorganismen gefunden - das Alter der tiefen Schichten überstieg 2,8 Milliarden Jahre. In noch größeren Tiefen, wo es keine Sedimentgesteine ​​mehr gibt, trat Methan in enormen Konzentrationen auf. Dies zerstörte die Theorie der biologischen Herkunft von Kohlenwasserstoffen wie Öl und Gas vollständig und vollständig.

Dämonen

Es gab auch fast fantastische Empfindungen. Als die sowjetische automatische Raumstation Ende der 70er Jahre 124 Gramm Mondboden auf die Erde brachte, stellten die Forscher des Kola Science Center fest, dass es sich um zwei Wassertropfen handelte, ähnlich wie Proben aus einer Tiefe von 3 Kilometern. Und eine Hypothese entstand: Der Mond löste sich von der Kola-Halbinsel. Jetzt suchen sie genau wo.

In der Geschichte des Kola Superdeep war es nicht ohne Mystik. Offiziell wurde der Brunnen, wie bereits erwähnt, wegen Geldmangel eingestellt. Zufall oder nicht – aber genau in jenem Jahr 1995 war in den Tiefen der Mine eine gewaltige Explosion unbekannter Art zu hören. Die Journalisten einer finnischen Zeitung brachen zu den Einwohnern von Zapolyarny durch - und die Welt war schockiert von der Geschichte eines Dämons, der aus den Eingeweiden des Planeten flog.

„Als ich bei der UNESCO nach dieser mysteriösen Geschichte gefragt wurde, wusste ich nicht, was ich antworten sollte. Einerseits ist es Quatsch. Andererseits könnte ich als ehrlicher Wissenschaftler nicht sagen, dass ich weiß, was hier genau passiert ist. Ein sehr seltsames Geräusch wurde aufgenommen, dann gab es eine Explosion ... Ein paar Tage später wurde nichts dergleichen in der gleichen Tiefe gefunden “, erinnert sich Akademiker David Huberman.

Ganz unerwartet für alle wurden die Vorhersagen von Alexei Tolstoi aus dem Roman "The Hyperboloid of Engineer Garin" bestätigt. In einer Tiefe von über 9,5 Kilometern entdeckten sie ein wahres Lagerhaus für alle Arten von Mineralien, insbesondere Gold. Ein echter Olivingürtel, brillant vorhergesagt vom Autor. Gold enthält 78 Gramm pro Tonne. Eine industrielle Produktion ist übrigens bei einer Konzentration von 34 Gramm pro Tonne möglich. Vielleicht wird die Menschheit in naher Zukunft von diesem Reichtum profitieren können.

In der UdSSR liebten sie die Waage, aber mehr, und das galt für buchstäblich alles. So wurde in der Union ein Brunnen gegraben, der heute den Titel des tiefsten der Erde trägt. Bemerkenswert ist, dass der Brunnen nicht zur Ölförderung oder geologischen Erkundung gebohrt wurde, sondern ausschließlich zu wissenschaftlichen Zwecken.

Tipps verwendet, um einen Brunnen zu bohren.

Der Kola-Supertiefbrunnen oder SG-3 ist der tiefste von Menschenhand geschaffene Brunnen der Erde. Es liegt in der Region Murmansk, 10 Kilometer von der Stadt Zapolyarny entfernt, in westlicher Richtung. Die Tiefe des Lochs beträgt 12.262 Meter. Sein Durchmesser an der Spitze beträgt 92 Zentimeter. Unten - 21,5 Zentimeter. Ein wichtiges Merkmal der SG-3 ist, dass diese im Gegensatz zu allen anderen Bohrungen zur Ölförderung oder geologischen Arbeiten ausschließlich zu wissenschaftlichen Zwecken gebohrt wurde.

Der Brunnen wurde 1970 anlässlich des 100. Geburtstags von Wladimir Lenin gelegt. Der gewählte Standort ist insofern bemerkenswert, als der Brunnen in zutage tretendes Vulkangestein gebohrt wurde, das mehr als 3 Milliarden Jahre alt ist. Das Alter der Erde beträgt übrigens etwa 4,5 Milliarden Jahre. Beim Bergbau werden Brunnen selten tiefer als zweitausend Meter gebohrt.

Tagelang wurde gearbeitet.

Die Bohrungen begannen am 24. Mai 1970. Bis zur Marke von 7.000 Metern ging das Bohren problemlos und ruhig voran, aber nachdem der Bohrkopf auf das weniger dichte Gestein aufgeschlagen war, begannen die Probleme. Der Prozess hat sich erheblich verlangsamt. Erst am 6. Juni 1979 wurde ausgeliefert Neuer Eintrag- 9583 Meter. Es wurde zuvor in den USA von Ölproduzenten installiert. Die Marke von 12.066 Metern wurde 1983 überschritten. Das Ergebnis wurde vom Internationalen Geologischen Kongress erzielt, der in Moskau stattfand. Anschließend ereigneten sich in dem Komplex zwei Unfälle.

Jetzt sieht der Komplex so aus.

1997 wurden in den Medien mehrere Legenden gleichzeitig verbreitet, dass der supertiefe Kola-Brunnen der wahre Weg zur Hölle sei. Eine dieser Legenden besagte, dass, als das Team das Mikrofon in eine Tiefe von mehreren tausend Metern absenkte, dort menschliche Schreie, Stöhnen und Schreie zu hören waren.

Natürlich gab es nichts dergleichen. Schon allein deshalb, weil spezielle Geräte verwendet werden, um in einem Bohrloch in einer solchen Tiefe Schall aufzunehmen - aber es hat auch nichts aufgezeichnet. Es gab tatsächlich mehrere Unfälle in dem Komplex, darunter eine unterirdische Explosion während des Bohrens, aber Geologen haben definitiv keine unterirdischen „Dämonen“ gestört.

Der Brunnen selbst ist eingemottet.

Es ist wirklich wichtig, dass 16 Forschungslabore bei SG-3 arbeiteten. Manchmal Sowjetunion einheimische Geologen konnten viele wertvolle Entdeckungen machen und besser verstehen, wie unser Planet funktioniert. Die Arbeiten vor Ort ermöglichten eine deutliche Verbesserung der Bohrtechnik. Die Wissenschaftler konnten auch die lokalen geologischen Prozesse verstehen, erhielten umfassende Daten über das thermische Regime der Eingeweide, unterirdische Gase und Tiefenwasser.

Leider ist der Kola-Supertiefbrunnen heute geschlossen. Seit hier im Jahr 2008 das letzte Labor geschlossen und alle Geräte demontiert wurden, verfiel das Gebäude des Komplexes. Der Grund ist einfach - fehlende Finanzierung. 2010 war der Brunnen bereits eingemottet. Jetzt wird es unter dem Einfluss natürlicher Prozesse langsam aber sicher zerstört.