I segreti del pozzo superprofondo di Kola. I fori più profondi della terra

Non è più facile penetrare nei segreti che sono sotto i nostri piedi che scoprire tutti i segreti dell'Universo sopra le nostre teste. E forse ancora più difficile, perché per guardare nelle profondità della Terra è necessario un pozzo molto profondo.

Gli scopi della trivellazione sono diversi (per esempio la produzione di petrolio), ma i pozzi ultra profondi (più di 6 km) sono necessari principalmente agli scienziati che vogliono sapere quali cose interessanti ci sono all'interno del nostro pianeta. Dove si trovano queste "finestre" verso il centro della Terra e come viene chiamato il pozzo trivellato più profondo, te lo diremo in questo articolo. Innanzitutto solo una precisazione.

La perforazione può essere eseguita verticalmente verso il basso o ad angolo rispetto alla superficie terrestre. Nel secondo caso la lunghezza può essere molto elevata, ma la profondità, se valutata dalla bocca (l'inizio del pozzo in superficie) fino all'estremità punto profondo in profondità, meno di quelli che corrono perpendicolarmente.

Un esempio è uno dei pozzi del campo Chayvinskoye, la cui lunghezza ha raggiunto i 12.700 m, ma in profondità è significativamente inferiore ai pozzi più profondi.

Questo pozzo, profondo 7520 m, si trova sul territorio della moderna Ucraina occidentale. Tuttavia, i lavori furono condotti in URSS nel 1975-1982.

Lo scopo della creazione di questo, uno dei pozzi più profondi dell'URSS, era l'estrazione di minerali (petrolio e gas), ma anche lo studio delle viscere della terra era un compito importante.

9 Yen-Yakhinskaya bene

Non lontano dalla città di Novy Urengoy nel distretto di Yamalo-Nenets. Lo scopo della perforazione della Terra era determinare la composizione della crosta terrestre nel sito di perforazione e determinare la redditività dello sviluppo di grandi profondità per l'estrazione mineraria.

Come di solito accade con i pozzi ultraprofondi, il sottosuolo ha riservato ai ricercatori molte “sorprese”. Ad esempio, a una profondità di circa 4 km la temperatura ha raggiunto +125 (sopra quella calcolata), e dopo altri 3 km la temperatura era già +210 gradi. Tuttavia, gli scienziati completarono le loro ricerche e nel 2006 il pozzo fu abbandonato.

8 Saatli in Azerbaigian

In URSS, uno dei pozzi più profondi del mondo, Saatli, è stato perforato nel territorio della Repubblica dell'Azerbaigian. Si prevedeva di portare la sua profondità a 11 km e di condurre vari studi relativi sia alla struttura della crosta terrestre che allo sviluppo del petrolio a diverse profondità.

7 Zisterdorf - il più profondo dell'Austria

Un altro pozzo profondo è stato perforato in Austria, vicino alla città di Zisterdorf. Nelle vicinanze c'erano giacimenti di gas e petrolio, e i geologi speravano che un pozzo ultra-profondo avrebbe permesso di ottenere super profitti nel campo minerario.

In effetti, il gas naturale è stato scoperto a una profondità molto significativa: con disperazione degli specialisti, era impossibile estrarlo. Ulteriori perforazioni si sono concluse con un incidente; le pareti del pozzo sono crollate.
Non aveva senso restaurarlo, si decise di perforarne un altro nelle vicinanze, ma non si trovò nulla di interessante per gli industriali.

6 università negli Stati Uniti

Uno dei pozzi più profondi della Terra è l'Università negli Stati Uniti. La sua profondità è di 8686 m I materiali ottenuti a seguito della perforazione sono di notevole interesse, in quanto forniscono nuovo materiale sulla struttura del pianeta su cui viviamo.

Sorprendentemente, di conseguenza, si è scoperto che non erano gli scienziati ad avere ragione, ma gli scrittori di fantascienza: nelle profondità ci sono strati di minerali e a grandi profondità c'è la vita - tuttavia, stiamo parlando di batteri!

Negli anni '90 iniziarono le perforazioni in Germania pozzo ultra profondo Hauptborung. Si prevedeva di portare la sua profondità a 12 km, ma, come di solito accade con le miniere ultra profonde, i piani non furono coronati da successo. Già a poco più di 7 metri iniziarono i problemi con le macchine: perforare verticalmente verso il basso divenne impossibile e l'albero cominciò a deviare sempre di più lateralmente. Ogni metro era difficile e la temperatura aumentava enormemente.

Alla fine, quando il caldo raggiunse i 270 gradi e gli infiniti incidenti e guasti sfinirono tutti, si decise di sospendere i lavori. Ciò è avvenuto ad una profondità di 9,1 km, rendendo il pozzo Hauptborung uno dei più profondi.

I materiali scientifici ottenuti dalla perforazione sono diventati la base per migliaia di studi e la miniera stessa è attualmente utilizzata a fini turistici.

4 Unità del Baden

Negli Stati Uniti, la Lone Star tentò di perforare un pozzo ultra-profondo nel 1970. La location nei pressi della città di Anadarko in Oklahoma non è stata scelta a caso: qui natura selvaggia e l'alto potenziale scientifico creano un'opportunità conveniente sia per perforare un pozzo che per studiarlo.

Il lavoro è durato più di un anno e durante questo periodo è stata perforata una profondità di 9159 m, che le consente di essere inclusa tra le miniere più profonde del mondo.

E infine, presentiamo i tre pozzi più profondi del mondo. Al terzo posto c'è Bertha Rogers, il primo pozzo ultra-profondo al mondo, che, tuttavia, non è rimasto a lungo il più profondo. Solo poco tempo dopo apparve il pozzo più profondo dell'URSS, il pozzo di Kola.

Bertha Rogers è stata perforata dalla GHK, una società che sviluppa risorse minerarie, principalmente gas naturale. L'obiettivo del lavoro era la ricerca del gas a grandi profondità. I lavori iniziarono nel 1970, quando si sapeva molto poco delle viscere della terra.

L'azienda nutriva grandi speranze per il sito nella contea di Ouachita, perché l'Oklahoma ha molte risorse minerarie e a quel tempo gli scienziati pensavano che ci fossero interi strati di petrolio e gas nella terra. Tuttavia, 500 giorni di lavoro e ingenti fondi investiti nel progetto si sono rivelati inutili: il trapano si è sciolto in uno strato di zolfo liquido e non è stato possibile rilevare gas o petrolio.

Inoltre, durante la perforazione n Ricerca scientifica, poiché il pozzo aveva solo importanza commerciale.

2 KTB-Oberpfalz

Al secondo posto nella nostra classifica c'è il pozzo tedesco Oberpfalz, che ha raggiunto una profondità di quasi 10 km.

Questa miniera detiene il record del pozzo verticale più profondo, poiché senza deviazioni laterali arriva ad una profondità di 7500 m! Questa è una cifra senza precedenti, perché le miniere a grandi profondità inevitabilmente si piegano, ma l'attrezzatura unica utilizzata dagli scienziati tedeschi ha permesso di spostare il trapano verticalmente verso il basso per un tempo molto lungo.

Anche la differenza di diametro non è così grande. I pozzi ultraprofondi iniziano sulla superficie della terra con un foro di diametro abbastanza grande (a Oberpfalz - 71 cm), e poi si restringono gradualmente. Nella parte inferiore, il pozzo tedesco ha un diametro di soli 16 cm circa.

Il motivo per cui è stato necessario interrompere il lavoro è lo stesso di tutti gli altri casi: guasto dell'attrezzatura a causa delle alte temperature.

1 Il pozzo di Kola è il più profondo del mondo

Dobbiamo la stupida leggenda a una "papera" diffusa dalla stampa occidentale, dove, riferendosi al mitico "scienziato di fama mondiale" Azzakov, si parlava di una "creatura" fuggita da una miniera, la cui temperatura raggiungeva i 1000 gradi, sui gemiti di milioni di persone che si sono iscritte con il microfono abbassato e così via.

A prima vista, è chiaro che la storia è cucita con filo bianco (e, tra l'altro, è stata pubblicata il primo di aprile): la temperatura nella miniera non era superiore a 220 gradi, tuttavia, a questa temperatura, come così come a 1000 gradi nessun microfono può funzionare; le creature non sono fuggite e lo scienziato nominato non esiste.

Il pozzo di Kola è il più profondo del mondo. La sua profondità raggiunge i 12262 m, che supera significativamente la profondità di altre miniere. Ma non la lunghezza! Ora possiamo nominare almeno tre pozzi - Qatar, Sakhalin-1 e uno dei pozzi del giacimento Chayvinskoye (Z-42) - che sono più lunghi, ma non più profondi.
Kola ha fornito agli scienziati materiale colossale, che non è stato ancora completamente elaborato e compreso.

Posto	Nome	Un paese	Profondità
1	Kola	URSS	12262
2	KTB-Oberpfalz	Germania	9900
3	Stati Uniti d'America	9583
4	Unità Baden	Stati Uniti d'America	9159
5	Germania	9100
6	Stati Uniti d'America	8686
7	Zisterdorf	Austria	8553
8	URSS (moderno Azerbaigian)	8324
9	Russia	8250
10	Shevchenkovskaja	URSS (Ucraina)	7520

Nonostante siamo nel 21° secolo, struttura interna Del nostro pianeta si è studiato molto poco. Sappiamo abbastanza bene cosa sta succedendo nello spazio profondo, ma allo stesso tempo il grado di penetrazione nei segreti della Terra può essere paragonato a una leggera puntura di spillo sulla superficie della buccia di un'anguria.
A metà degli anni '50, quando i trivellatori impararono a realizzare pozzi profondi più di 7 km, l'umanità si avvicinò al raggiungimento di un compito molto ambizioso: attraversare la crosta terrestre e vedere cosa si trova sotto di essa. I nostri compatrioti si sono avvicinati di più a questo obiettivo quando hanno perforato bene la Kola superprofonda.
Il guscio solido della Terra è sorprendentemente sottile rispetto alle sue dimensioni: lo spessore della crosta varia tra 20-65 km sulla terraferma e 3-8 km sotto l'oceano, occupando meno dell'1% del volume del pianeta. Dietro di esso si trova un vasto strato, il mantello, che costituisce la maggior parte del volume della Terra. Ancora più in basso si trova il nucleo denso, costituito principalmente da ferro, ma anche nichel, piombo, uranio e altri metalli. Tra la crosta e il mantello c'è una zona di confine, che prende il nome dallo scienziato jugoslavo che la scoprì, la superficie Mohorovic (confine), o Moho in breve. In questa zona la velocità di propagazione delle onde sismiche aumenta notevolmente. Esistono numerose ipotesi per spiegare questo fenomeno, ma in generale rimane irrisolto.

L'obiettivo più importante dei più seri progetti di trivellazione profonda lanciati nella seconda metà del XX secolo era proprio questo strato misterioso. I ricercatori non sono mai riusciti a raggiungerlo, ma i dati sulla struttura della crosta terrestre ottenuti durante la perforazione di pozzi ultraprofondi si sono rivelati così inaspettati che il confine di Mohorovic sembrava passare in secondo piano. Per prima cosa era necessario spiegare i misteri scoperti negli strati superiori.
Gli americani furono i primi ad iniziare la perforazione profonda della crosta terrestre per scopi scientifici. Negli anni '60 lanciarono il progetto scientifico Mohole, che prevedeva la creazione di sottomarini utilizzando speciali navi di perforazione. Nei successivi trent'anni apparvero più di 800 pozzi nei mari e negli oceani, molti dei quali si trovano a una profondità superiore a 4 km. Il pozzo più lungo riusciva a scendere solo 800 m nel fondale marino, eppure i dati ottenuti erano di enorme importanza per la geologia. In particolare, sono serviti come conferma significativa del cosiddetto. teoria tettonica, secondo la quale i continenti sono basati su placche litosferiche solide, galleggianti lentamente, immerse in un mantello liquido.

Naturalmente, l’URSS non poteva restare indietro rispetto al suo concorrente d’oltremare, quindi a metà degli anni ’60 lanciammo numerosi progetti per studiare la crosta terrestre. Gli scienziati sovietici presero una strada leggermente diversa, decidendo di perforare pozzi non nel mare, ma sulla terra. Il più famoso e progetto di successo Di questo tipo è il pozzo superprofondo di Kola: il “buco nel terreno” più profondo mai realizzato dall'uomo. Il pozzo si trova sulla punta settentrionale della penisola di Kola. Questo luogo non è stato scelto per caso: nel corso di centinaia di milioni di anni, l'erosione naturale ha distrutto la superficie dello scudo cristallino di Kola, strappando gli strati superiori della roccia. Di conseguenza, apparvero in superficie antichi strati archeani, corrispondenti a profondità di 5-10 km per la sezione media della crosta terrestre di tipo continentale. La profondità di progetto del pozzo di 15 chilometri ha permesso agli scienziati di sperare di raggiungere la misteriosa superficie di Mohorovic.
La perforazione del pozzo di Kola iniziò nel 1970 e terminò più di 20 anni dopo, nel 1994. All'inizio, i perforatori funzionavano abbastanza bene metodi tradizionali: nel pozzo è stata calata una colonna di tubi in lega leggera, all'estremità della quale è stata fissata una trivella cilindrica metallica con denti diamantati e sensori. La colonna veniva ruotata da un motore situato in superficie. Man mano che la profondità del pozzo aumentava, ai tubi furono aggiunte nuove sezioni. Periodicamente, l'intera colonna doveva essere sollevata in superficie per rimuovere il nucleo roccioso tagliato e sostituire la corona opaca. Sfortunatamente, questa tecnologia collaudata diventa inefficace quando la profondità del pozzo supera una certa soglia: l'attrito dei tubi contro le pareti del pozzo diventa troppo grande per poter ruotare l'intero enorme pozzo. Per superare questa difficoltà, gli ingegneri hanno sviluppato un progetto in cui ruotava solo la testa della perforatrice. All'estremità della colonna sono state installate turbine, attraverso le quali è stato fatto passare il fluido di perforazione, un liquido speciale che agisce come lubrificante e circola attraverso i tubi. Queste turbine facevano ruotare il trapano.

I campioni portati in superficie durante il processo di perforazione hanno rivoluzionato la geologia. Le idee esistenti sulla struttura della crosta terrestre si sono rivelate lontane dalla realtà. La prima sorpresa è stata l'assenza di una transizione dal granito al basalto, che gli scienziati si aspettavano di vedere ad una profondità di circa 6 km. Studi sismologici indicano che in questa zona la velocità di propagazione delle onde acustiche cambia bruscamente, il che è stato interpretato come l'inizio di una fondazione basaltica della crosta terrestre. Tuttavia, anche dopo la zona di transizione, graniti e gneiss continuarono ad affiorare in superficie. Da questo momento in poi divenne chiaro che il modello prevalente della crosta terrestre a due strati non era corretto. Ora la presenza di una transizione sismica è spiegata da un cambiamento nelle proprietà della roccia in condizioni di aumento di pressione e temperatura.
Una scoperta ancora più sorprendente è stata il fatto che le rocce situate a una profondità superiore a 9 km si sono rivelate estremamente porose. Prima di ciò, si credeva che all'aumentare della profondità e della pressione, al contrario, dovessero diventare sempre più densi. Crepe in miniatura riempite soluzione acquosa, le cui origini rimasero a lungo del tutto oscure. Successivamente è stata avanzata una teoria secondo la quale l'acqua scoperta è formata da atomi di idrogeno e ossigeno, che vengono “spremuti” dalla roccia circostante sotto l'influenza di pressioni colossali.
Un'altra sorpresa: la vita sul pianeta Terra risulta essere sorta 1,5 miliardi di anni prima del previsto. Ad una profondità di 6,7 km, dove si credeva non ci fosse materia organica, furono scoperte 14 specie di microrganismi fossilizzati. Sono stati trovati in depositi di carbonio-azoto estremamente insoliti (invece dei soliti calcare o silice) che avevano più di 2,8 miliardi di anni. A profondità ancora maggiori, dove non ci sono più sedimenti, il metano è apparso in enormi concentrazioni. Ciò ha completamente e completamente distrutto la teoria dell'origine biologica degli idrocarburi come petrolio e gas.
Gli scienziati sono rimasti estremamente sorpresi anche dalla velocità con cui la temperatura è aumentata man mano che il pozzo si approfondiva. Al km 7 si sono raggiunti i 120 °C, a 12 km la profondità già 230 °C, ovvero un terzo in più rispetto al valore previsto: il gradiente termico della crosta era invece di quasi 20 gradi per 1 km dei 16 previsti. Si è inoltre riscontrato che metà del flusso termico è di origine radiogenica. Calore ha influito negativamente sul funzionamento della punta, quindi il fluido di perforazione ha iniziato a raffreddarsi prima di essere pompato nel pozzo. Questa misura si è rivelata abbastanza efficace, tuttavia, dopo aver superato la soglia dei 12 km, non è più stata in grado di fornire una sufficiente rimozione del calore. Inoltre, la roccia compressa e riscaldata ha acquisito alcune proprietà di un liquido, a seguito delle quali il pozzo ha iniziato a galleggiare alla successiva rimozione della batteria di perforazione. Ulteriori progressi si rivelarono impossibili senza nuove soluzioni tecnologiche e significativi costi finanziari, quindi nel 1994 le perforazioni furono sospese. A quel punto, il pozzo era profondo fino a 12.262 m.

Kola molto bene Dalla fine del 19° secolo si credeva che la Terra fosse composta da crosta, mantello e nucleo. Allo stesso tempo, nessuno potrebbe realmente dire dove finisce uno strato e inizia il successivo. Gli scienziati non sapevano nemmeno in cosa consistessero effettivamente questi strati. Solo 30 anni fa, i ricercatori erano sicuri che lo strato di granito inizia a una profondità di 50 metri e continua fino a tre chilometri, e poi ci sono i basalti. Si presumeva che il mantello si trovasse a una profondità di 15-18 chilometri.

Un pozzo ultra-profondo, che cominciò ad essere perforato in URSS nella penisola di Kola, dimostrò che gli scienziati si sbagliavano...

Immersione di tre miliardi di anni

Progetti per viaggiare nelle profondità della Terra apparvero all'inizio degli anni '60 in diversi paesi. Gli americani furono i primi a iniziare a perforare pozzi ultraprofondi e cercarono di farlo in luoghi dove, secondo gli studi sismici, la crosta terrestre avrebbe dovuto essere più sottile. Questi luoghi, secondo i calcoli, si trovavano sul fondo degli oceani e l'area più promettente era considerata l'area vicino all'isola di Maui del gruppo hawaiano, dove antiche rocce si trovano sotto il fondo dell'oceano e il mantello terrestre si trova a circa cinque chilometri di profondità, sotto quattro chilometri d'acqua. Purtroppo, entrambi i tentativi di sfondare la crosta terrestre in questo luogo si sono conclusi con un fallimento a una profondità di tre chilometri.

I primi progetti nazionali prevedevano anche trivellazioni sottomarine, nel Mar Caspio o sul Lago Baikal. Ma nel 1963, lo scienziato della perforazione Nikolai Timofeev convinse il Comitato statale per la scienza e la tecnologia dell'URSS che era necessario creare un pozzo nel continente. Anche se la perforazione avrebbe richiesto molto più tempo, secondo lui, il pozzo sarebbe stato molto più prezioso da un punto di vista scientifico. Il sito di perforazione è stato scelto nella penisola di Kola, che si trova sul cosiddetto Scudo Baltico, costituito dalle rocce terrestri più antiche conosciute dall'umanità. La sezione di molti chilometri degli strati dello scudo avrebbe dovuto mostrare un'immagine della storia del pianeta negli ultimi tre miliardi di anni.

Sempre più profondo, sempre più profondo...

L'inizio dei lavori dopo quasi cinque anni di preparazione è stato programmato per coincidere con il centenario della nascita di V.I. Lenin nel 1970. Il progetto è iniziato sul serio. Il pozzo ospitava 16 laboratori di ricerca, ciascuno delle dimensioni di una fabbrica media; il progetto fu supervisionato personalmente dal Ministro della Geologia dell'URSS e i dipendenti ordinari ricevettero uno stipendio triplo. A tutti era garantito un appartamento a Mosca o Leningrado. Non sorprende che entrare nella Stazione Superprofonda di Kola sia stato molto più difficile che unirsi al corpo dei cosmonauti.

L'aspetto del pozzo potrebbe deludere un osservatore esterno. Nessun ascensore o scala a chiocciola che porta nelle profondità della Terra. Solo un trapano con un diametro di poco più di 20 centimetri è andato sottoterra. In generale, la superprofonda Kola può essere immaginata come un sottile ago che perfora lo spessore della terra. Un trapano con numerosi sensori posti all'estremità di questo ago, dopo diverse ore di lavoro, è stato sollevato per quasi un'intera giornata per ispezioni, letture e riparazioni, e poi abbassato per un giorno. Non potrebbe essere più veloce: il cavo composito più resistente (corda di perforazione) potrebbe rompersi sotto il suo stesso peso.

Non si sapeva con certezza cosa stesse accadendo in profondità al momento della perforazione. Temperatura ambiente, il rumore e altri parametri venivano trasmessi verso l'alto con un minuto di ritardo. Tuttavia, gli perforatori hanno affermato che anche un simile contatto con la metropolitana a volte era davvero spaventoso. I suoni provenienti dal basso erano simili a urla e ululati. A questo possiamo aggiungere una lunga lista di incidenti che afflissero il Kola Superdeep quando raggiunse una profondità di 10 chilometri. Per due volte la punta venne estratta fusa, sebbene le temperature alle quali potrebbe assumere questa forma siano paragonabili alla temperatura della superficie del Sole. Un giorno fu come se il cavo fosse stato tirato dal basso e si fosse strappato. Successivamente, perforando nello stesso punto, non furono trovati resti del cavo. Ciò che ha causato questi e molti altri incidenti rimane ancora un mistero. Tuttavia, non sono stati questi i motivi per fermare le trivellazioni nello Scudo Baltico.

Nel 1983, quando la profondità del pozzo raggiunse i 12.066 metri, i lavori furono temporaneamente interrotti: si decise di preparare i materiali per la perforazione ultraprofonda per il Congresso geologico internazionale, che si sarebbe tenuto nel 1984 a Mosca. Fu lì che gli scienziati stranieri vennero a conoscenza per la prima volta dell'esistenza stessa del Kola Superdeep, tutte le informazioni su cui fino ad allora erano state classificate. I lavori ripresero il 27 settembre 1984. Tuttavia, durante la prima discesa del trapano, si è verificato un incidente: la batteria di perforazione si è rotta di nuovo. La perforazione dovette proseguire da una profondità di 7.000 metri, creando un nuovo tronco, e nel 1990 questo nuovo ramo raggiunse i 12.262 metri, un record assoluto per i pozzi ultraprofondi, superato solo nel 2008. Le trivellazioni furono interrotte nel 1992, questa volta, a quanto pare, per sempre. Non c'erano fondi per ulteriori lavori.

Scoperte e ritrovamenti

Le scoperte fatte nella miniera superprofonda di Kola hanno fatto una vera rivoluzione nella nostra conoscenza della struttura della crosta terrestre. I teorici promettevano che la temperatura dello Scudo Baltico sarebbe rimasta relativamente bassa fino ad una profondità di almeno 15 chilometri. Ciò significa che un pozzo può essere perforato fino a quasi 20 chilometri, fino al mantello. Ma già al quinto chilometro la temperatura superava i 700°C, al settimo oltre i 1200°C, e a dodici profondità faceva più caldo di 2200°C.

I trivellatori di Kola hanno messo in dubbio la teoria della struttura a strati della crosta terrestre, almeno nell'intervallo fino a 12.262 metri. Si credeva che esistesse uno strato superficiale (rocce giovani), poi dovevano esserci i graniti, i basalti, il mantello e il nucleo. Ma i graniti si sono rivelati tre chilometri più bassi del previsto. I basalti che avrebbero dovuto trovarsi sotto non sono stati ritrovati. Un'incredibile sorpresa per gli scienziati è stata l'abbondanza di crepe e vuoti a una profondità di oltre 10 chilometri. In questi vuoti, il trapano oscillava come un pendolo, il che portava a gravi difficoltà di lavoro a causa della sua deviazione dall'asse verticale. Nei vuoti si registrava la presenza di vapore acqueo, che lì si spostava ad alta velocità, come trasportato da pompe sconosciute. Questi vapori creavano gli stessi suoni che entusiasmavano gli perforatori.

In modo del tutto inaspettato per tutti, è stata confermata l'ipotesi dello scrittore Alexei Tolstoj sulla cintura olivina, espressa nel romanzo "L'iperboloide dell'ingegnere Garin". Ad una profondità di oltre 9,5 chilometri, hanno scoperto un vero tesoro di tutti i tipi di minerali, in particolare l'oro, che risultava essere di 78 grammi per tonnellata. A proposito, la produzione industriale viene effettuata ad una concentrazione di 34 grammi per tonnellata.

Un'altra sorpresa: la vita sulla Terra, a quanto pare, è nata un miliardo e mezzo di anni prima del previsto. A profondità dove si credeva che non potesse esistere materia organica, furono scoperte 14 specie di microrganismi fossilizzati (l'età di questi strati superava i 2,8 miliardi di anni). A profondità ancora maggiori, dove non sono più presenti rocce sedimentarie, il metano è apparso in concentrazioni elevate, il che ha definitivamente confutato la teoria dell'origine biologica degli idrocarburi come petrolio e gas.

È impossibile non menzionare la scoperta fatta confrontando il suolo lunare trasportato dalla stazione spaziale sovietica alla fine degli anni '70 dalla superficie della Luna e i campioni prelevati su Kola bene da una profondità di 3 chilometri. Si è scoperto che questi campioni sono simili come due gocce d'acqua. Alcuni astronomi lo videro come la prova che una volta la Luna si era staccata dalla Terra a seguito di un cataclisma (forse una collisione del pianeta con un grande asteroide). Tuttavia, secondo altri, questa somiglianza indica solo che la Luna si è formata dalla stessa nuvola di gas e polvere della Terra, e nelle fasi geologiche iniziali si “svilupparono” allo stesso modo.

Il Kola Superdeep era in anticipo sui tempi

Il pozzo di Kola ha dimostrato che è possibile scendere a 14 o addirittura 15 chilometri di profondità nella Terra. Tuttavia, è improbabile che uno di questi pozzi fornisca conoscenze fondamentalmente nuove sulla crosta terrestre. Ciò richiede la perforazione di un’intera rete di pozzi punti diversi superficie terrestre. Ma i tempi in cui si scavavano pozzi ultraprofondi per scopi puramente scientifici sembrano passati. Questo piacere è troppo costoso. I moderni programmi di perforazione ultraprofonda non sono più ambiziosi come prima e perseguono obiettivi pratici.

Principalmente è la scoperta e l'estrazione dei minerali. Negli Stati Uniti, la produzione di petrolio e gas da una profondità di 6-7 chilometri sta già diventando un luogo comune. In futuro, anche la Russia inizierà a pompare idrocarburi da tali livelli. Tuttavia, anche i pozzi profondi che vengono perforati ora portano molte informazioni preziose, che i geologi si sforzano di generalizzare per ottenere un quadro olistico almeno degli strati superficiali della crosta terrestre. Ma ciò che si trova sotto rimarrà un mistero per molto tempo a venire. Solo gli scienziati che lavorano in pozzi ultra profondi come quello di Kola possono rivelarlo utilizzando le più moderne attrezzature scientifiche. In futuro, tali pozzi diventeranno per l'umanità una sorta di telescopi nel misterioso mondo sotterraneo del pianeta, di cui non sappiamo altro che delle galassie lontane.

"Dottor Huberman, cosa diavolo ha scoperto laggiù?" - un'osservazione del pubblico ha interrotto il rapporto di uno scienziato russo a un incontro dell'UNESCO in Australia. Un paio di settimane prima, nell'aprile 1995, un'ondata di notizie su un misterioso incidente avvenuto nel pozzo super profondo di Kola fece il giro del mondo.

Presumibilmente, avvicinandosi al 13° chilometro, gli strumenti registrarono uno strano rumore proveniente dalle viscere del pianeta: i giornali gialli assicuravano all'unanimità che solo le grida dei peccatori provenienti dagli inferi potevano suonare così. Pochi secondi dopo la comparsa del suono terribile, si verificò un'esplosione...

Spazio sotto i piedi

Tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, trova lavoro al Kola Superdeep Well, come i residenti del villaggio di Zapolyarny chiamano affettuosamente il pozzo Regione di Murmansk, era più difficile che entrare nel corpo dei cosmonauti. Tra centinaia di candidati, ne furono scelti uno o due. Insieme all'ordine di lavoro, i fortunati hanno ricevuto un appartamento separato e uno stipendio pari al doppio o al triplo dello stipendio dei professori di Mosca. C'erano 16 laboratori di ricerca che operavano contemporaneamente nel pozzo, ciascuno delle dimensioni di una fabbrica media. Solo i tedeschi hanno scavato la terra con tanta tenacia, ma, come testimonia il Guinness dei primati, il pozzo tedesco più profondo è lungo quasi la metà del nostro.

Le galassie lontane sono state studiate dall’umanità molto meglio di quella che si trova sotto la crosta terrestre a pochi chilometri da noi. Kola Superdeep - una specie di telescopio nel misterioso mondo interiore pianeti.

Dall'inizio del XX secolo si credeva che la Terra fosse composta da crosta, mantello e nucleo. Allo stesso tempo, nessuno potrebbe realmente dire dove finisce uno strato e inizia il successivo. Gli scienziati non sapevano nemmeno in cosa consistessero effettivamente questi strati. Circa 40 anni fa erano sicuri che lo strato di granito inizia a una profondità di 50 metri e continua fino a 3 chilometri, e poi ci sono i basalti. Si prevedeva che il mantello sarebbe stato incontrato a una profondità di 15-18 chilometri. In realtà, tutto si è rivelato completamente diverso. E sebbene i libri di testo scolastici scrivano ancora che la Terra è composta da tre strati, gli scienziati del sito Superdeep di Kola hanno dimostrato che non è così.

Scudo baltico

I progetti per viaggiare in profondità nella Terra apparvero all'inizio degli anni '60 in diversi paesi contemporaneamente. Hanno provato a perforare pozzi nei punti in cui la crosta avrebbe dovuto essere più sottile: l'obiettivo era raggiungere il mantello. Ad esempio, gli americani hanno perforato nell'area dell'isola di Maui, nelle Hawaii, dove, secondo studi sismici, antiche rocce emergono sotto il fondale oceanico e il mantello si trova a una profondità di circa 5 chilometri sotto un livello di quattro chilometri. strato d'acqua. Purtroppo, nessun sito di perforazione oceanica è penetrato a una profondità superiore a 3 chilometri.

In generale, quasi tutti i progetti di pozzi ultraprofondi si sono conclusi misteriosamente a una profondità di tre chilometri. Fu in quel momento che cominciò a succedere qualcosa di strano alle trivelle: o si trovarono in inaspettate zone super calde, o come se fossero stati morsi da un mostro senza precedenti. Solo 5 pozzi sono sfondati a una profondità superiore a 3 chilometri, di cui 4 sovietici. E solo il Kola Superdeep era destinato a superare la soglia dei 7 chilometri.

I primi progetti nazionali prevedevano anche trivellazioni sottomarine, nel Mar Caspio o sul Lago Baikal. Ma nel 1963, lo scienziato della perforazione Nikolai Timofeev convinse il Comitato statale per la scienza e la tecnologia dell'URSS che era necessario creare un pozzo nel continente. Anche se la perforazione avrebbe richiesto molto più tempo, secondo lui, il pozzo sarebbe stato molto più prezioso dal punto di vista scientifico, perché era nello spessore delle placche continentali che in epoca preistorica avvenivano i movimenti più significativi delle rocce terrestri. Il punto di perforazione nella penisola di Kola non è stato scelto a caso. La penisola si trova sul cosiddetto Scudo Baltico, composto dalle rocce più antiche conosciute dall'umanità.

Una sezione di molti chilometri degli strati dello Scudo Baltico è una storia visiva del pianeta negli ultimi 3 miliardi di anni.

Il conquistatore degli abissi

L'aspetto della piattaforma di perforazione Kola può deludere la persona media. Il pozzo non è come la miniera che la nostra immaginazione immagina. Non sono previste discese nel sottosuolo, nello spessore entra solo una punta con un diametro di poco più di 20 centimetri. La sezione immaginaria del pozzo superprofondo di Kola sembra un minuscolo ago che perfora lo spessore della terra. Un trapano con numerosi sensori, situato all'estremità di un ago, viene sollevato e abbassato per diversi giorni. Non puoi andare più veloce: il cavo composito più resistente può rompersi sotto il suo stesso peso.

Ciò che accade nelle profondità non è noto con certezza. La temperatura ambiente, il rumore e altri parametri vengono trasmessi verso l'alto con un minuto di ritardo. Tuttavia, gli esperti affermano che anche un simile contatto con il sottosuolo può essere davvero spaventoso. I suoni che provengono dal basso sembrano davvero urla e ululati. A questo possiamo aggiungere una lunga lista di incidenti che afflissero il Kola Superdeep quando raggiunse una profondità di 10 chilometri. Per due volte la punta è stata estratta fusa, sebbene la temperatura alla quale può sciogliersi sia paragonabile alla temperatura della superficie del Sole. Un giorno fu come se il cavo fosse stato tirato dal basso e si fosse strappato. Successivamente, perforando nello stesso punto, non furono trovati resti del cavo. Ciò che ha causato questi e molti altri incidenti rimane ancora un mistero. Tuttavia, non sono stati questi i motivi per fermare le trivellazioni nello Scudo Baltico.

12.226 metri di scoperte e un po' di diavoleria

"Abbiamo il buco più profondo del mondo, quindi dobbiamo usarlo!" - esclama amaramente David Guberman, il direttore permanente del Centro di ricerca e produzione Kola Superdeep. Nei primi 30 anni del Kola Superdeep, gli scienziati sovietici e poi russi riuscirono a raggiungere una profondità di 12.226 metri. Ma dal 1995 le trivellazioni sono state interrotte: non c’era nessuno a finanziare il progetto. Quanto stanziato nell'ambito dei programmi scientifici dell'UNESCO è sufficiente solo per mantenere in funzione la stazione di perforazione e studiare i campioni di roccia precedentemente estratti.

Huberman ricorda con rammarico quante scoperte scientifiche siano avvenute al Kola Superdeep. Letteralmente ogni metro era una rivelazione. Il pozzo ha dimostrato che quasi tutte le nostre conoscenze precedenti sulla struttura della crosta terrestre non sono corrette. Si è scoperto che la Terra non è affatto simile torta a strati. "Fino a 4 chilometri tutto è andato secondo la teoria, e poi è iniziata la fine del mondo", dice Huberman. I teorici promettevano che la temperatura dello Scudo Baltico sarebbe rimasta relativamente bassa fino ad una profondità di almeno 15 chilometri.

Sarà quindi possibile scavare un pozzo lungo quasi 20 chilometri, proprio fino al mantello. Ma già a 5 chilometri la temperatura ambiente superava i 70 ºC, a 7 oltre 120 ºC, e a 12 chilometri di profondità faceva più caldo di 220 ºC - 100 ºC in più del previsto. I trivellatori di Kola hanno messo in dubbio la teoria della struttura a strati della crosta terrestre, almeno nell'intervallo fino a 12.262 metri.

A scuola ci hanno insegnato: esistono le rocce giovani, i graniti, i basalti, il mantello e il nucleo. Ma i graniti si sono rivelati 3 chilometri più bassi del previsto. Poi avrebbero dovuto esserci i basalti. Non sono stati trovati affatto. Tutta la perforazione è avvenuta nello strato di granito. Questa è una scoperta molto importante, perché tutte le nostre idee sull'origine e la distribuzione dei minerali sono collegate alla teoria della struttura a strati della Terra.

Un'altra sorpresa: la vita sul pianeta Terra risulta essere sorta 1,5 miliardi di anni prima del previsto. Nelle profondità dove si credeva non ci fosse materia organica, furono scoperte 14 specie di microrganismi fossilizzati: l'età degli strati profondi superava i 2,8 miliardi di anni. A profondità ancora maggiori, dove non ci sono più sedimenti, il metano è apparso in enormi concentrazioni. Ciò ha distrutto completamente e completamente la teoria dell'origine biologica degli idrocarburi come petrolio e gas

Demoni

C'erano sensazioni quasi fantastiche. Quando alla fine degli anni '70 l'automatico sovietico stazione Spaziale portato sulla Terra 124 grammi di suolo lunare, i ricercatori del Kola Science Center hanno scoperto che erano come due piselli in un baccello per campioni provenienti da una profondità di 3 chilometri. E nacque un'ipotesi: la Luna si staccò dalla penisola di Kola. Ora stanno cercando dove esattamente.

La storia del Kola Superdeep non è priva di misticismo. Ufficialmente, come già accennato, il pozzo si è fermato per mancanza di fondi. Coincidenza o no, fu nel 1995 che nelle profondità della miniera si udì una potente esplosione di origine sconosciuta. I giornalisti di un giornale finlandese hanno fatto irruzione negli abitanti di Zapolyarny e il mondo è rimasto scioccato dalla storia di un demone che vola fuori dalle viscere del pianeta.

"Quando parlo di questo storia misteriosa Hanno cominciato a fare domande all’UNESCO, non sapevo cosa rispondere. Da un lato è una stronzata. D'altra parte, io, come scienziato onesto, non potrei dire di sapere esattamente cosa ci è successo. Si registrò un rumore molto strano, poi ci fu un'esplosione... Pochi giorni dopo, alla stessa profondità non fu trovato nulla del genere", ricorda l'accademico David Guberman.

In modo del tutto inaspettato per tutti, le previsioni di Alexei Tolstoj dal romanzo "L'iperboloide dell'ingegnere Garin" sono state confermate. A una profondità di oltre 9,5 chilometri è stato scoperto un vero e proprio tesoro di tutti i tipi di minerali, in particolare dell'oro. Una vera e propria cintura olivina, brillantemente prevista dallo scrittore. Contiene 78 grammi di oro per tonnellata. A proposito, la produzione industriale è possibile ad una concentrazione di 34 grammi per tonnellata. Forse nel prossimo futuro l’umanità potrà trarre vantaggio da questa ricchezza.

In URSS amavano le dimensioni, e altro ancora, e questo si estendeva letteralmente a tutto. Così fu scavato un pozzo nell'Unione, che ancora oggi porta il titolo di il più profondo della terra. È interessante notare che il pozzo non è stato perforato per la produzione di petrolio o per l'esplorazione geologica, ma esclusivamente per la ricerca scientifica.

Suggerimenti utilizzati per perforare un pozzo.

Il Kola Superdeep Well, o SG-3, è il pozzo più profondo della terra realizzato dall'uomo. Si trova nella regione di Murmansk, a 10 chilometri dalla città di Zapolyarny, in direzione ovest. La profondità del buco è di 12.262 metri. Il suo diametro nella parte superiore è di 92 centimetri. In basso - 21,5 centimetri. Caratteristica importante SG-3 è che, a differenza di qualsiasi altro pozzo per la produzione di petrolio o per lavori geologici, questo è stato perforato esclusivamente per scopi scientifici.

Il pozzo fu posato nel 1970, in occasione del centenario della nascita di Vladimir Lenin. La posizione scelta è degna di nota perché il pozzo è stato perforato in rocce vulcaniche affioranti risalenti a più di 3 miliardi di anni fa. A proposito, l'età della Terra è di circa 4,5 miliardi di anni. Quando si estraggono minerali, raramente i pozzi vengono perforati a una profondità superiore a duemila metri.

Il lavoro andò avanti per giorni interi.

La perforazione iniziò il 24 maggio 1970. Fino al livello di 7mila metri la perforazione è avvenuta facilmente e con calma, ma dopo che la testa ha colpito rocce meno dense sono iniziati i problemi. Il processo è notevolmente rallentato. Solo il 6 giugno 1979 fu stabilito un nuovo record: 9583 metri. Precedentemente era stato installato negli Stati Uniti dai produttori di petrolio. La soglia dei 12.066 metri è stata superata nel 1983. Il risultato è stato raggiunto dal Congresso Geologico Internazionale, che si è tenuto a Mosca. Successivamente si sono verificati due incidenti nel complesso.

Ora il complesso appare così.

Nel 1997, nei media circolarono diverse leggende secondo cui il pozzo superprofondo di Kola era la vera strada per l'inferno. Una di queste leggende diceva che quando la squadra abbassò il microfono a una profondità di diverse migliaia di metri, lì si sentirono urla, gemiti e urla umane.

Ovviamente non c'era niente del genere. Se non altro perché viene utilizzata un'attrezzatura speciale per registrare il suono in un pozzo a una tale profondità, ma non ha registrato nulla. Nel complesso si verificarono effettivamente diversi incidenti, inclusa un’esplosione sotterranea durante la perforazione, ma i geologi certamente non disturbarono alcun “demone” sotterraneo.

Il pozzo stesso è messo fuori servizio.

Ciò che è veramente importante è che l’SG-3 aveva 16 laboratori di ricerca. Durante i tempi Unione Sovietica i geologi nazionali sono stati in grado di fare molte scoperte preziose e di comprendere meglio come funziona il nostro pianeta. Il lavoro nel sito ci ha permesso di migliorare significativamente la tecnologia di perforazione. Gli scienziati sono stati inoltre in grado di comprendere i processi geologici locali e hanno ricevuto dati completi sul regime termico del sottosuolo, sui gas sotterranei e sulle acque profonde.

Purtroppo oggi il pozzo superprofondo di Kola è chiuso. Il complesso edificio si è deteriorato da quando l'ultimo laboratorio è stato chiuso nel 2008 e tutte le attrezzature sono state smantellate. Il motivo è semplice: mancanza di fondi. Nel 2010 il pozzo era già messo fuori servizio. Ora viene lentamente ma inesorabilmente distrutto sotto l'influenza dei processi naturali.