Maailma sügavaim kaev on 14 km. Koola supersügavuse jaama asukoht. Omast kogemusest
Tänaseks on inimkonna teadusuuringud jõudnud Päikesesüsteemi piiridesse: maandusime kosmoselaevad planeetidele, nende satelliitidele, asteroididele, komeetidele, saatsime missioone Kuiperi vööle ja ületasime heliopausi piiri. Teleskoopide abil näeme sündmusi, mis leidsid aset 13 miljardit aastat tagasi – siis, kui universum oli vaid paarsada miljonit aastat vana. Selle taustal on huvitav hinnata, kui hästi me oma Maad tunneme. Parim viis selle sisemise struktuuri väljaselgitamiseks on puurida kaev: mida sügavam, seda parem. Maa sügavaim kaev on Kola Superdeep ehk SG-3. 1990. aastal ulatus selle sügavus 12 kilomeetrini 262 meetrini. Kui võrrelda seda arvu meie planeedi raadiusega, siis selgub, et see on vaid 0,2 protsenti teest Maa keskpunktini. Kuid isegi sellest piisas, et muuta ideid maakoore struktuuri kohta.
Kui kujutate ette kaevu šahtina, mille kaudu saate liftiga laskuda maa sügavatesse sisikondadesse või vähemalt paari kilomeetri kaugusele, siis pole see sugugi nii. Puurtööriista läbimõõt, millega insenerid kaevu lõid, oli vaid 21,4 sentimeetrit. Kaevu ülemine kahekilomeetrine lõik on veidi laiem - seda laiendati 39,4 sentimeetrini, kuid ometi ei pääse inimene sinna kuidagi. Kaevu proportsioonide ette kujutamiseks oleks parim analoogia 57-meetrine 1-millimeetrise läbimõõduga, ühest otsast veidi jämedam õmblusnõel.
Noh skeem
Kuid see esitlus on lihtsustatud. Puurimise käigus juhtus kaevu juures mitu õnnetust – osa puurnöörist sattus maa alla, ilma et oleks olnud võimalik seda välja tõmmata. Seetõttu käivitati kaevu mitu korda uuesti, seitsme ja üheksa kilomeetri kauguselt. Seal on neli suuremat haru ja kümmekond väiksemat. Põhiokstel on erinev maksimaalne sügavus: kaks neist ületavad 12 kilomeetri piiri, veel kaks ei ulatu selleni vaid 200-400 meetri võrra. Pange tähele, et Mariaani süviku sügavus on ühe kilomeetri võrra väiksem - 10 994 meetrit merepinna suhtes.
SG-3 trajektooride horisontaalsed (vasakul) ja vertikaalsed projektsioonid
Yu.N. Jakovlev jt. / Venemaa Teaduste Akadeemia Koola Teaduskeskuse bülletään, 2014
Pealegi oleks viga tajuda kaevu loodina. Kuna erinevatel sügavustel on kividel erinevad mehaanilised omadused, kaldus puur töö käigus vähem tihedamatele aladele. Seetõttu näeb Kola Superdeep’i profiil suures plaanis välja kui kergelt kumer, mitme haruga traat.
Täna kaevule lähenedes näeme ainult ülemist osa – kaheteistkümne massiivse poldiga suudme külge kruvitud metallluuki. Selle peal olev kiri on tehtud veaga, õige sügavus on 12 262 meetrit.
Kuidas puuriti sügav kaev?
Alustuseks tuleb märkida, et SG-3 loodi algselt spetsiaalselt teaduslikel eesmärkidel. Teadlased otsustasid puurida koha, kus maapinnale tulid iidsed kivimid – kuni kolm miljardit aastat vanad. Uurimise üks argumente oli see, et noored settekivimid olid õlitootmise ajal hästi uuritud ja keegi polnud veel sügavale muinaskihtidesse puurinud. Lisaks olid seal ka suured vase-nikli maardlad, mille uurimine oleks kasulik täiendus kaevu teaduslikule missioonile.
Puurimine algas 1970. aastal. Kaevu esimene osa puuriti Uralmash-4E seeriaplatvormiga - seda kasutati tavaliselt naftapuuraukude puurimiseks. Paigalduse modifitseerimine võimaldas jõuda 7 kilomeetri 263 meetri sügavusele. Kulus neli aastat. Seejärel muudeti paigaldust "Uralmash-15000", mis sai nime kaevu kavandatud sügavuse järgi - 15 kilomeetrit. Uus puurseade on loodud spetsiaalselt Kola Superdeep'i jaoks: nii suurel sügavusel puurimine nõudis tõsist seadmete ja materjalide viimistlemist. Näiteks ainuüksi puurnööri kaal ulatus 15 kilomeetri sügavusel 200 tonnini. Installatsioon ise võis tõsta kuni 400 tonni raskusi.
Puurnöör koosneb omavahel ühendatud torudest. Selle abil langetavad insenerid puuriista kaevu põhja ja see tagab ka selle töö. Kolonni lõppu paigaldati spetsiaalsed 46-meetrised turbodrillid, mida ajendas veevool pinnalt. Need võimaldasid pöörata kivipurustustööriista kogu kolonnist eraldi.
Otsad, millega puurnöör graniiti lõikas, tekitavad assotsiatsioone robotilt tulevate futuristlike detailidega – mitmed ülevalt turbiiniga ühendatud keerlevad naelkettad. Ühest sellisest otsast piisas vaid neljaks töötunniks – see vastab ligikaudu 7-10 meetrisele läbisõidule, mille järel tuleb kogu puurnöör üles tõsta, lahti võtta ja siis uuesti alla lasta. Pidevad laskumised ja tõusud ise võtsid aega kuni 8 tundi.
Isegi Kola Superdeep'i kolonni torud pidid kasutama ebatavalisi. Sügavuses tõusevad temperatuur ja rõhk järk-järgult ning, nagu insenerid ütlevad, temperatuuridel üle 150–160 kraadi, seeriatorude teras pehmeneb ja hoiab mitmetonniseid koormusi halvemini - seetõttu on ohtlike deformatsioonide ja toru purunemise tõenäosus. veerg suureneb. Seetõttu valisid arendajad kergemad ja kuumakindlad alumiiniumsulamid. Iga toru pikkus oli umbes 33 meetrit ja läbimõõt umbes 20 sentimeetrit – veidi kitsam kui kaev ise.
Kuid isegi spetsiaalselt loodud materjalid ei pidanud puurimistingimustes vastu. Pärast esimest seitsmekilomeetrist lõiku kulus ligi kümme aastat ja üle 50 kilomeetri torusid, et edasi puurida 12 000 meetri märgini. Insenerid seisid silmitsi tõsiasjaga, et alla seitsme kilomeetri muutusid kivid vähem tihedaks ja murdusid - puuri jaoks viskoosseks. Lisaks moonutas puurauk ise oma kuju ja muutus elliptiliseks. Selle tulemusena katkes nöör mitu korda ja kuna insenerid ei saanud seda tagasi tõsta, olid insenerid sunnitud kaevu haru betoneerima ja uuesti puurkaevust läbi tegema, raiskades sellega aastatepikkuse töö.
Üks neist suurõnnetustest sundis puurijaid 1984. aastal betoneerima 12 066 meetri sügavusele ulatuvat kaevuoksa. Puurimist tuli uuesti alustada 7 kilomeetri märgist. Sellele eelnes paus kaevuga töös - sel hetkel kustutati SG-3 olemasolu ja Moskvas peeti rahvusvaheline geoloogiakongress Geoexpo, mille delegaadid objektil käisid.
Õnnetuse pealtnägijate sõnul puuris kolonn pärast tööde jätkamist üheksa meetrit alla kaevu. Pärast neljatunnist puurimist valmistusid töötajad kolonni tagasi tõstma, kuid see "ei läinud". Puurijad otsustasid, et toru kuskil "kinni" kaevu seinte külge, ja suurendasid tõstejõudu. Töökoormus on drastiliselt vähenenud. Järk-järgult nööri 33-meetristeks küünaldeks lahti monteerides jõudsid töömehed järgmise lõiguni, mis lõppes ebaühtlase alumise servaga: turbodrill ja veel viis kilomeetrit torusid jäid kaevu, neid ei saanud tõsta.
Uuesti 12-kilomeetrise piirini jõudsid puurijad alles 1990. aastaks, samal ajal püstitati ka sukeldumisrekord - 12 262 meetrit. Siis juhtus uus õnnetus ja alates 1994. aastast kaevutööd peatati.
Ülisügava teaduslik missioon
SG-3 seismiliste testide muster
"Kola superdeep" ENSV Geoloogiaministeerium, kirjastus "Nedra", 1984
Kaevu uuriti terve rea geoloogiliste ja geofüüsikaliste meetoditega, alates südamiku kogumisest (antud sügavusele vastav kivimite sammas) kuni kiirguse ja seismoloogiliste mõõtmisteni. Näiteks võeti südamik spetsiaalsete puuridega südamikuvastuvõtjate abil - need näevad välja nagu sakiliste servadega torud. Nende torude keskel on 6-7 sentimeetrised augud, kuhu kivi siseneb.
Kuid isegi selle pealtnäha lihtsa (v.a vajadus tõsta see südamik mitme kilomeetri sügavusest) tehnikaga tekkisid raskused. Tänu puurimisvedelikule – samale, mis puuri liikuma pani – oli südamik vedelikuga küllastunud ja muutis selle omadusi. Lisaks on tingimused sügavuses ja maapinnal väga erinevad – proovid purunesid rõhuvahest.
Erinevatel sügavustel oli südamiku saagikus väga erinev. Kui 100-meetrisest lõigust viie kilomeetri kaugusel oli võimalik arvestada 30-sentimeetrise südamikuga, siis rohkem kui üheksa kilomeetri sügavusel said geoloogid kivisamba asemel komplekti tihedast kivist seibe.
Mikrofoto 8028 meetri sügavuselt üles tõstetud kivimitest
"Kola superdeep" ENSV Geoloogiaministeerium, kirjastus "Nedra", 1984
Kaevust tõstetud materjali uurimisel tehti mitmeid olulisi järeldusi. Esiteks ei saa maakoore struktuuri lihtsustada mitme kihi koostiseks. Sellele viitasid varem seismoloogilised andmed – geofüüsikud nägid laineid, mis näisid peegelduvat sujuvalt piirilt. SG-3 uuringud on näidanud, et selline nähtavus võib tekkida ka kivimite keerulise jaotuse korral.
See oletus mõjutas kaevu kujundust – teadlased eeldasid, et seitsme kilomeetri sügavusel satub võll basaltkivimitesse, kuid needki ei kohtunud 12-kilomeetrise märgi juures. Kuid basaldi asemel avastasid geoloogid kivimid, millel oli palju pragusid ja madal tihedus, mida paljude kilomeetrite sügavusest ei saanud üldse oodata. Pealegi leiti pragudest maa-aluse vee jälgi – pakuti isegi, et need tekkisid hapniku ja vesiniku otsesel reaktsioonil Maa paksuses.
Teadustulemuste hulgas leidus ka rakenduslikke - näiteks leidsid geoloogid madalal sügavusel kaevandamiseks sobivate vase-nikli maakide horisondi. Ja 9,5 kilomeetri sügavuselt avastati kulla geokeemilise anomaalia kiht - kivis leidus mikromeetrilisi loodusliku kulla terasid. Kontsentratsioon ulatus grammini kivimi tonni kohta. Siiski on ebatõenäoline, et selliselt sügavuselt kaevandamine kunagi kasumlik oleks. Kuid kulda kandva kihi olemasolu ja omadused võimaldasid selgitada mineraalide evolutsiooni mudeleid - petrogeneesi.
Eraldi on vaja rääkida temperatuurigradientide ja kiirguse uuringutest. Sellisteks katseteks kasutatakse aukudega instrumente, mis langetatakse traatkaablitele. Suureks probleemiks oli nende sünkroniseerimise tagamine maapealsete seadmetega, samuti töö tagamine suurel sügavusel. Raskusi tekitas näiteks asjaolu, et 12 kilomeetri pikkused kaablid venisid umbes 20 meetri võrra, mis võib andmete täpsust oluliselt vähendada. Selle vältimiseks pidid geofüüsikud looma uued meetodid kauguste märkimiseks.
Enamik kaubanduslikke tööriistu ei olnud mõeldud töötama kaevu madalama astme karmides tingimustes. Seetõttu kasutasid teadlased suurel sügavusel uurimistööks spetsiaalselt Kola Superdeepi jaoks loodud seadmeid.
Geotermiliste uuringute kõige olulisem tulemus on oodatust palju suuremad temperatuurigradiendid. Maapinna lähedal oli temperatuuri tõusu kiirus 11 kraadi kilomeetri kohta, kahe kilomeetri sügavuseni - 14 kraadi kilomeetri kohta. Vahemikus 2,2–7,5 kilomeetrit tõusis temperatuur kiirusega, mis lähenes 24 kraadile kilomeetri kohta, kuigi olemasolevad mudelid ennustasid väärtust poolteist korda väiksemaks. Selle tulemusena registreerisid instrumendid juba viie kilomeetri sügavusel temperatuuri 70 kraadi Celsiuse järgi ja 12 kilomeetri pärast jõudis see väärtus 220 kraadini.
Kola Superdeep kaev osutus erinevaks teistest kaevudest - näiteks Ukraina kristalse kilbi kivimite ja Sierra Nevada batoliitide soojuseraldust analüüsides näitasid geoloogid, et soojuseraldus väheneb sügavusega. SG-3 puhul see vastupidi kasvas. Pealegi on mõõtmised näidanud, et peamine soojusallikas, mis annab 45–55 protsenti soojusvoost, on radioaktiivsete elementide lagunemine.
Vaatamata sellele, et kaevu sügavus tundub kolossaalne, ei küüni see Balti kilbil kolmandikkugi maakoore paksusest. Geoloogide hinnangul kulgeb maakoore põhi selles piirkonnas umbes 40 kilomeetrit maa all. Seega, isegi kui SG-3 oleks jõudnud kavandatud 15-kilomeetrise piirini, poleks me ikkagi mantlile jõudnud.
Sellise ambitsioonika ülesande seadsid Ameerika teadlased Moholi projekti arendades. Geoloogid plaanisid jõuda Mohorovitši piirini – maa-alusesse piirkonda, kus toimub järsk muutus helilainete levimiskiiruses. Arvatakse, et see on seotud maakoore ja vahevöö vahelise piiriga. Väärib märkimist, et puurijad valisid kaevu kohaks Guadalupe saare lähistel asuva ookeanipõhja - piirini oli vaid paar kilomeetrit. Ookeani enda sügavus ulatus siin aga 3,5 kilomeetrini, mis raskendas oluliselt puurimistöid. Esimesed katsed 1960. aastatel võimaldasid geoloogidel puurida vaid 183 meetri pikkuseid auke.
Hiljuti tehti plaane elustada süvaookeani puurimisprojekt uurimispuurimislaeva JOIDES Resolution abil. Uueks sihiks on geoloogid valinud punkti India ookeanis, Aafrikast mitte kaugel. Mohorovichici piiri sügavus on seal vaid umbes 2,5 kilomeetrit. Detsembris 2015 – jaanuaris 2016 õnnestus geoloogidel puurida 789 meetri sügavune kaev – suuruselt viies veealuste kaevude maailmas. Kuid see väärtus on vaid pool esimeses etapis nõutavast. Siiski plaanib meeskond naasta ja alustatu lõpule viia.
***
0,2 protsenti teest Maa keskmesse ei ole kosmosereiside mastaabiga võrreldes nii muljetavaldav näitaja. Siiski tuleb meeles pidada, et Päikesesüsteemi piir ei kulge mööda Neptuuni orbiiti (ega isegi Kuiperi vööd). Päikese gravitatsioon domineerib tähe suhtes kuni kahe valgusaasta kaugusel tähest. Nii et kui kõike hoolikalt välja arvutada, selgub, et ka Voyager 2 lendas vaid kümnendiku protsendi teest meie süsteemi äärealadele.
Seetõttu ärge olge ärritunud sellest, kui vähe me oma planeedi "sisemust" tunneme. Geoloogidel on oma teleskoobid – seismilised uuringud – ja oma ambitsioonikad plaanid soolestiku vallutamiseks. Ja kui astronoomidel on juba õnnestunud katsuda tahket osa Päikesesüsteemi taevakehadest, siis geoloogidel on kõik kõige huvitavam alles ees.
Vladimir Korolev
Veel 1990. aastal otsustas rühm teadlasi Saksamaa lõunaosas uurida meie planeedi sisikonda kahe tektoonilise plaadi ristumiskohas, mis põrkasid kokku enam kui 300 miljoni aasta eest, kui mandri moodustati. Teadlaste lõppeesmärk oli puurida üks maailma sügavamaid puurauke kuni 10 km kaugusele.
Esialgu eeldati, et kaevust saab omamoodi "teleskoop", mis annaks võimaluse meie planeedi sisikonna kohta rohkem teada saada ja proovida tundma õppida Maa tuuma. Puurimisprotsess toimus Continental Deep Drilling programmi raames ja kestis 1994. aasta oktoobrini, mil programmi tuli finantsprobleemide tõttu piirata.
Kaev sai nimeks Kontinentales Tiefbohrprogramm der Bundesrepublik, lühendatult KTB ja programmi sulgemise ajaks oli seda puuritud juba üle 9 km, mis teadlastele entusiasmi ei lisanud. Puurimisprotsess ise ei olnud lihtne. 4 aasta jooksul pidid teadlased, insenerid ja töötajad seisma silmitsi terve hulga keeruliste olukordade ja üsna raskete ülesannetega. Nii pidi puur läbima näiteks umbes 300 kraadi Celsiuse kraadini kuumutatud kive, kuid ka sellistes tingimustes tulid puurijad siiski toime kaevu vedela vesinikuga jahutamisega.
Kuid hoolimata sellest, et programmi kärpiti, ei peatatud teaduskatseid ja neid tehti kuni 1995. aasta lõpuni ning tuleb märkida, et neid ei tehtud asjata. Selle aja jooksul õnnestus avastada uusi, üsna ootamatuid fakte meie planeedi ehituse kohta, koostati uued temperatuurijaotuse kaardid ja saadi andmeid seismilise rõhu jaotuse kohta, mis võimaldas luua planeedi kihilise struktuuri mudeleid. Maa pinna ülemine osa.
Kõige huvitavama jätsid teadlased aga viimaseks. Hollandi teadlane Lott Given, kes koos akustikainseneride ja geofüüsikaliste uuringute keskuse (Saksamaa) teadlastega tegi seda, millest paljud unistasid – peaaegu selle sõna otseses mõttes "kuuls ta Maa südamelööke". Selleks oli tal ja ta meeskonnal vaja teha akustilised mõõtmised, millega uurimisrühm taastas helid, mida me 9 kilomeetri sügavusel kuulsime. Kuid nüüd kuulete ka neid helisid.
Vaatamata sellele, et KTB-d peetakse praegu maailma sügavaimaks kaevuks, on selliseid kaevu mitu, mis aga on juba suletud. Ja nende hulgast paistab silma kaev, mis oma eksisteerimise jooksul on suutnud koguda legende, see on Koola ülisügav kaev, rohkem tuntud kui "Põrgutee". Erinevalt teistest KTB konkurentidest ulatus Koola kaev 12,2 km sügavusele ja seda peeti maailma sügavaimaks kaevuks.
Selle puurimist alustati 1970. aastal Murmanski oblastis (Nõukogude Liit, praegune Venemaa Föderatsioon), Zapoljarnõi linnast 10 kilomeetrit läänes. Puurimisel juhtus puurauguga mitmeid õnnetusi, mille tagajärjel tuli töömeestel kaev betoneerida ning puurimist alustada palju väiksemast sügavusest ja teise nurga all. Huvitav on see, et just seltskonda kummitavate õnnetuste ja tõrgete jadaga seostub legend, et kaev on puuritud lõpuni, et ega päris põrgu polegi.
Nagu legendi tekst ütleb, õnnestus teadlastel pärast 12 km pikkuse verstaposti läbimist mikrofonide abil kuulda karjeid. Otsustasime siiski puurimist jätkata ja järgmise märgi (14 km) läbimisel komistasime ootamatult tühimike otsa. Pärast seda, kui teadlased mikrofonid alla lasid, kuulsid nad meeste ja naiste nuttu ja oigamist. Ja mõne aja pärast juhtus õnnetus, mille järel otsustati puurimistööd katkestada
Ja hoolimata sellest, et õnnetus tõesti juhtus, ei kuulnud teadlased inimeste karjeid ja kogu jutt deemonitest on midagi muud kui väljamõeldis, ütles projekti üks autoreid David Mironovitš Huberman, kelle juhtimisel. toimus kaevu puurimine.
Pärast järjekordset õnnetust 1990. aastal, jõudes 12 262 meetri sügavusele, viidi puurimine lõpule ning 2008. aastal projektist loobuti ning seadmed demonteeriti. Kaks aastat hiljem, 2010. aastal, oli kaev ööliblikas.
Tuleb märkida, et sellised projektid nagu kaevude puurimine, nagu KTV ja Kola, on praegu geoloogide jaoks ainus viis ja võimalus planeedi sisikonda uurida.
20. sajandi teisel poolel haigestus maailm ülisügavate puurimiste tõttu. Ameerika Ühendriikides valmistati ette uus programm ookeanipõhja uurimiseks (Deep Sea Drilling Project). Spetsiaalselt selle projekti jaoks ehitatud laev Glomar Challenger veetis mitu aastat erinevate ookeanide ja merede vetes, puurides nende põhja ligi 800 kaevu, mille maksimaalne sügavus ulatus 760 m. 1980. aastate keskpaigaks kinnitasid avamere puurimise tulemused. laamtektoonika teooria. Geoloogia kui teadus sündis uuesti. Vahepeal läks Venemaa oma teed. Huvi probleemi vastu, mille äratas USA edu, andis tulemuseks programmi "Maa soolte uurimine ja ülisügavad puurimised", kuid mitte ookeanis, vaid mandril. Vaatamata sajanditepikkusele ajaloole tundus mandri puurimine täiesti uus asi. Ju oli jutt varem kättesaamatutest sügavustest – üle 7 kilomeetri. 1962. aastal kiitis Nikita Hruštšov selle programmi heaks, kuigi ta lähtus pigem poliitilistest kui teaduslikest motiividest. Ta ei tahtnud USA-st maha jääda.
Tuntud naftamees, tehnikateaduste doktor Nikolai Timofejev juhtis Puurimistehnoloogia Instituudi vastloodud laborit. Talle tehti ülesandeks põhjendada ülisügavate puurimiste võimalust kristalsetes kivimites – graniitides ja gneissides. Uurimine kestis 4 aastat ja 1966. aastal tegid eksperdid otsuse - puurida on võimalik ja mitte ilmtingimata homse tehnoloogiaga piisab juba olemasolevast seadmest. Peamine probleem on sügavuse kuumus. Arvutuste kohaselt peaks temperatuur maakoore moodustavatesse kivimitesse tungides tõusma 1 kraadi võrra iga 33 meetri järel. See tähendab, et 10 km sügavusel peaksime ootama umbes 300 °C ja 15 km sügavusel peaaegu 500 °C. Puurimistööriistad ja -seadmed ei pea sellist kuumutamist vastu. Tuli otsida koht, kus sooled nii kuumad poleks...
Selline koht leiti – Koola poolsaare iidne kristalne kilp. Maa Füüsika Instituudis koostatud aruandes öeldi: Koola kilp on oma eksisteerimise miljardite aastate jooksul jahtunud, temperatuur 15 km sügavusel ei ületa 150 ° C. Ja geofüüsikud on valmistanud ligikaudse lõigu Koola poolsaare soolestikust. Nende järgi on esimesed 7 kilomeetrit maakoore ülemise osa graniitkihid, seejärel algab basaldikiht. Siis võeti maakoore kahekihilise struktuuri idee üldiselt heaks. Kuid nagu hiljem selgus, eksisid nii füüsikud kui ka geofüüsikud. Puurimiskoht valiti Koola poolsaare põhjatipus Vilgiskoddeoaivinjärve lähedal. Soome keeles tähendab see "Hundimäe all", kuigi selles kohas pole mäge ega hunte. Kaevu, mille projekteerimissügavus oli 15 kilomeetrit, puurimist alustati 1970. aasta mais.
Aga
Siit saate kuulata kaevust põrgulikke helisid.
Film: Kola Superdeep: Last Salute
Koola ülisügav kaev on maailma sügavaim puurauk (aastatel 1979–2008), mis asub Murmanski oblastis Zapolyarnõi linnast 10 kilomeetrit läänes, geoloogilise Balti kilbi territooriumil. Selle sügavus on 12 262 meetrit. Erinevalt teistest ülisügavatest kaevudest, mis tehti nafta tootmiseks või uurimiseks, puuriti SG-3 ainult litosfääri uurimiseks kohas, kus asub Mohorovichi piir. (lühendatult Moho piir) - maakoore alumine piir, millel toimub pikisuunaliste seismiliste lainete kiiruste järsk tõus.
Koola ülisügav kaev rajati Lenini 100. sünniaastapäeva auks 1970. aastal. Settekivimite kihte oli selleks ajaks hästi uuritud naftatootmise käigus. Huvitavam oli puurida kohta, kus pinnale tulevad umbes 3 miljardi aasta vanused vulkaanilised kivimid (võrdluseks: Maa vanuseks hinnatakse 4,5 miljardit aastat). Kaevandamiseks puuritakse selliseid kivimeid harva sügavamale kui 1–2 km. Eeldati, et juba 5 km sügavusel asendub graniidikiht basaltiga 6. juunil 1979 purustas puurkaev rekordi 9583 meetrit, mis varem kuulus Bert-Rogersi puurkaevule (Oklahoma naftakaev) . Koola supersüvakaevu juures töötas parimatel aastatel 16 uurimislaborit, mille üle juhendas isiklikult NSV Liidu geoloogiaminister.
Kuigi eeldati, et leitakse selge piir graniitide ja basaltide vahel, leiti kogu sügavusest ainult graniite. Suure rõhu tõttu muutsid pressitud graniidid aga suuresti oma füüsikalisi ja akustilisi omadusi.Üldjuhul lagunes ülestõstetud südamik gaasi aktiivsest vabanemisest mudaks, kuna ei pidanud vastu järsule rõhumuutusele. Tahket südamikutükki oli võimalik välja võtta ainult puurnööri väga aeglase tõusuga, kui “liigne” gaas jõudis veel kõrgrõhuseisundis kivist lahkuda.. Pragude tihedus on suur sügavused vastupidiselt ootustele suurenesid. Sügavuses oli ka vesi, mis täitis praod.
Huvitav on see, et kui 1984. aastal toimus Moskvas rahvusvaheline geoloogiakongress, kus esitleti kaevu uurimise esimesi tulemusi, soovitasid paljud teadlased naljaga pooleks selle kohe maha matta, kuna see hävitab kõik ideed maakoore struktuuri kohta. Tõepoolest, veidrused algasid isegi tungimise esimestel etappidel. Nii näiteks lubasid teoreetikud juba enne puurimise algust, et Baltic Shieldi temperatuur püsib suhteliselt madalal vähemalt 5 kilomeetri sügavusel, ümbritseva õhu temperatuur ületab 70 kraadi Celsiuse järgi, seitsmel - üle 120 kraadi ja kl. 12 sügavusel praadis see tugevamini kui 220 kraadi – 100 kraadi ennustatust kõrgem. Koola puurijad seadsid kahtluse alla maakoore kihilise struktuuri teooria – vähemalt vahemikus kuni 12 262 meetrit.
"Meil on maailma sügavaim auk – nii peaksite seda kasutama!" - hüüab kibedalt uurimis- ja tootmiskeskuse "Kola Superdeep" alaline direktor David Guberman. Koola supersügavuse esimese 30 aasta jooksul murdsid Nõukogude ja seejärel Venemaa teadlased läbi 12 262 meetri sügavusele. Kuid alates 1995. aastast on puurimine peatatud: polnud kedagi, kes projekti rahastaks. UNESCO teadusprogrammide raames eraldatust piisab vaid puurjaama töökorras hoidmiseks ja varem kaevandatud kivimiproovide uurimiseks.
Huberman meenutab kahetsusega, kui palju teaduslikke avastusi Koola supersügavuses tehti. Sõna otseses mõttes oli iga meeter ilmutus. Kaev näitas, et peaaegu kõik meie varasemad teadmised maakoore ehituse kohta on valed. Selgus, et Maa pole üldsegi nagu kihiline kook.
Veel üks üllatus: elu planeedil Maa tekkis, selgub, 1,5 miljardit aastat oodatust varem. Sügavustel, kus arvati, et orgaanilist ainet pole, leiti 14 tüüpi kivistunud mikroorganisme – süvakihtide vanus ületas 2,8 miljardit aastat. Veelgi suurematel sügavustel, kus enam settekivimeid pole, ilmus metaan tohututes kontsentratsioonides. See hävitas täielikult ja täielikult süsivesinike, nagu nafta ja gaasi bioloogilise päritolu teooria.Seal oli ka peaaegu fantastilisi aistinguid. Kui 70ndate lõpus tõi Nõukogude automaatne kosmosejaam Maale 124 grammi Kuu mulda, leidsid Koola teaduskeskuse teadlased, et see oli nagu kaks tilka vett, mis sarnanes 3 kilomeetri sügavuselt võetud proovidega. Ja tekkis hüpotees: Kuu murdus Koola poolsaarest lahti. Nüüd otsitakse, kus täpselt. Muide, ameeriklased, kes Kuu pealt pool tonni mulda tõid, ei teinud sellega midagi mõistlikku. Asetatakse suletud anumatesse ja jäetakse tulevastele põlvedele uurimistööks.
Kõigile üsna ootamatult said kinnitust Aleksei Tolstoi ennustused romaanist "Insener Garini hüperboloid". Rohkem kui 9,5 kilomeetri sügavuselt avastasid nad tõelise igasuguste mineraalide, eriti kulla lao. Tõeline oliviinikiht, kirjaniku poolt hiilgavalt ennustatud. Kulda selles on 78 grammi tonni kohta. Muide, tööstuslik tootmine on võimalik kontsentratsiooniga 34 grammi tonni kohta. Kuid mis kõige üllatavam, veelgi suuremal sügavusel, kus settekivimid puuduvad, leiti tohututes kogustes maagaasi metaani. kontsentratsioonid. See hävitas täielikult ja täielikult süsivesinike, näiteks nafta ja gaasi bioloogilise päritolu teooria.
Koola kaevuga ei seostatud mitte ainult teaduslikke sensatsioone, vaid ka salapäraseid legende, millest enamik osutus kontrollimise käigus ajakirjanike väljamõeldisteks. Neist ühe väitel oli algne teabeallikas (1989) Ameerika telekompanii Trinity Broadcasting Network, mis omakorda võttis loo Soome ajalehe reportaažist. Väidetavalt salvestasid teadlaste mikrofonid kaevu puurimisel 12 tuhande meetri sügavusel karjeid ja oigamisi.) Ajakirjanikud, isegi mõtlemata, et sellisele sügavusele pole lihtsalt võimalik mikrofoni torgata (milline helisalvestusseade). suudab töötada temperatuuril üle kahesaja kraadi?) kirjutas sellest, et puurijad kuulsid "allilma häält".
Nende väljaannete järgi hakati Koola ülisügavat kaevu kutsuma "põrguteeks", väites, et iga uus puuritud kilomeeter tõi riigile ebaõnne. Räägiti, et kui puurijad puurisid kolmeteistkümnendat tuhat meetrit, varises NSV Liit kokku. Noh, kui kaev puuriti 14,5 km sügavusele (mida tegelikult ei juhtunud), komistasid nad ootamatult ebatavaliste tühimike otsa. Sellest ootamatust avastusest huvitatuna langetasid puurid sellesse ülikõrgetel temperatuuridel töötava mikrofoni ja muud andurid. Temperatuur sees ulatus väidetavalt 1100 ° C-ni - seal oli tulikambrite kuumus, milles väidetavalt oli kuulda inimeste karjeid.
See legend tiirleb endiselt mööda Interneti tohutuid avarusteid, olles üle elanud nende kuulujuttude süüdlase - Koola kaevu. Töö selle kallal peatati 1992. aastal rahastamise puudumise tõttu. Kuni 2008. aastani oli see koivaeses olekus. Ja aasta hiljem sündis lõplik otsus uuringute jätkamisest loobuda ja kogu uurimiskompleks demonteerida ning kaev "matta". Kaevu lõplik mahajätmine toimus 2011. aasta suvel.
Niisiis, nagu näete, ei õnnestunud teadlastel seekord mantlini pääseda ja seda uurida. See aga ei tähenda, et Koola kaev poleks teadusele midagi andnud – vastupidi, see pööras kõik nende ideed maakoore ehitusest pea peale.
TULEMUSED
Ülisügavpuurimise projektis püstitatud ülesanded on täidetud. Välja on töötatud ja loodud spetsiaalsed seadmed ja tehnoloogia ülisügavaks puurimiseks, aga ka suure sügavusega puuritud kaevude uurimiseks. Saime teavet, võib öelda, "esimesest käest" kivimite füüsilise seisundi, omaduste ja koostise kohta nende looduslikul esinemisel ning südamikuproovidest kuni 12 262 m, 8 kilomeetri sügavuseni. Seal avastati tööstuslikud vase-nikli maagid – avastati uus maagihorisont. Ja väga mugav, sest kohalikus niklitehases hakkab maak juba otsa saama.
Nagu eespool märgitud, ei täitunud kaevu lõigu geoloogiline prognoos. Pilt, mida kaevus esimese 5 km jooksul oodati, venis 7 km pikkuseks ja siis tekkisid täiesti ootamatud kivid. 7 km sügavusele ennustatud basalte ei leitud isegi siis, kui need langesid 12 km-ni. Eeldati, et seismilises sondeerimises annab enim peegelduse piir, kus graniidid lähevad üle vastupidavamaks basaldikihiks. Tegelikkuses selgus, et seal paiknevad vähem vastupidavad ja väiksema tihedusega murdunud kivimid – arheogneissid. Seda polnud üldse oodata. Ja see on põhimõtteliselt uus geoloogiline ja geofüüsiline teave, mis võimaldab teil süvageofüüsikaliste uuringute andmeid teistmoodi tõlgendada.
Ootamatuteks ja põhimõtteliselt uudseteks osutusid ka andmed maakide tekkeprotsessi kohta maapõue sügavates kihtides. Nii leiti 9–12 km sügavusel maa-aluse kõrge mineralisatsiooniga veega küllastunud väga poorseid murdunud kivimeid. Need veed on üks maagi moodustumise allikaid. Varem arvati, et see on võimalik ainult palju madalamal sügavusel. Just sellel intervallil leiti südamikus suurenenud kullasisaldus - kuni 1 g 1 tonni kivimi kohta (kontsentratsioon, mida peetakse tööstuslikuks arendamiseks sobivaks). Kuid kas kulla kaevandamine sellisest sügavusest on kunagi tulus?
Muutunud on ka ettekujutused maa sisemuse soojusrežiimist, temperatuuride sügavjaotusest basaltkilpide aladel. Rohkem kui 6 km sügavusel saadi temperatuurigradient 20°C 1 km kohta loodetud (nagu ülemises osas) 16°C asemel 1 km kohta. Selgus, et pool soojusvoost on radiogeenset päritolu.
Maa sisikond sisaldab sama palju saladusi kui universumi tohutud avarused. Täpselt nii arvavad mõned teadlased ja osaliselt on neil õigus, sest inimesed ei tea siiani täpselt, mis täpselt meie jalge all sügaval maa all on.. Kogu maise tsivilisatsiooni eksisteerimise aja oleme saanud süveneda planeet veidi rohkem kui 10 kilomeetrit. See rekord püstitati 1990. aastal ja püsis 2008. aastani, misjärel seda uuendati mitu korda. 2008. aastal puuriti kõrvalekaldud naftapuurauk Maersk Oil BD-04A pikkusega 12 290 meetrit (Al-Shaheeni naftabassein Kataris). 2011. aasta jaanuaris puuriti Odoptu-more'i väljal (projekt Sahhalin-1) 12 345 meetri sügavune kaldega naftakaev. Puurimissügavuse rekord kuulub praegu Tšaivinskoje välja kaevule Z-42, mille sügavus on 12 700 meetrit.
Mis takistab teil puurida kaevu Maa keskpunkti ja uurida, mis seal on? Me teame palju rohkem kosmose ehitusest kui maakera toimimisest. Kuigi sügavale Maa sisse tungimise katseid on tehtud rohkem kui üks kord. Esimesed kaks ülisügavat puuraugu puuriti Põhja-Ameerikas Louisianas. Projektijuhid varustasid kaevu meetrise läbimõõduga 1 km sügavusele minevate manteltorudega, kolme võimsa automaatse avariiväravaga. Puurseadme kõrval asus spetsiaalne betoonitehas, mis avarii korral varustaks manteltorusse kiiresti kivistuvat mörti. 9 km sügavuseni läks puurimine tavapäraselt. Kuid sügavamal tekkis neil siserõhk suurenev, kaevust hakkas eralduma vesiniksulfiidi. Puurid tegid nalja, et puurisid allilma. 9,6 km sügavuselt tuli kaevust välja sulaväävlit ja kaevurid hakkasid teadvust kaotama. Avariiväravad on suletud. Ja betoonitehas tagas o!-le spetsiaalse mördi tarnimise! manteltoru ja kaev suleti.
NSV Liidus üritati puurida ka mitmeid ülisügavaid puurauke, kuid sama kurb saatus tabas ka kodumaiseid puurijaid. Arhangelski oblastis Petšora jõel kaevu Kumzha-9 puurimisel tabas ootamatult 7 km sügavuselt võimas gaasi, nafta ja puurimisvedeliku purskkaev. Jah, nii palju, et puur lihtsalt "lendas" ebanormaalselt kõrge reservuaari rõhu tsooni. Puurimisseadme torud purunesid nagu makaronid potist. Kohe tabas 150 meetri kõrgust tõrvikut. Nad üritasid tõrvikut tankidega kustutada – edutult. Purskkaev sumises nagu reaktiivmootor. Selle tulemusena oli võimalik seda kustutada ainult maa-aluste tuumaplahvatuste abil. Selleks puuriti avariišahti poole kaldkaev. Nad tõid seda mööda tuumamiini ja lasid selle 1,5 km sügavusel õhku. Moodustus maa-alune kamber ja külgmine survetsoon blokeeris puuraugu.
Sügavaim kaev - SGS-3 sügavusega 12,3 km - puuriti Koola poolsaarel Nikeli küla lähedal. Töid teostas geofüüsika eriinstituut, kus töötas kokku 5000 inimest, kaevanduses endas töötas nõukogude aastatel 520 inimest. Hinnanguliseks puurimissügavuseks määrati 30 km. Kuni 7 km kulges puurimine tavapäraselt. Üllatused algasid 7,5 km sügavusel, temperatuur, kus puur oli otseses kokkupuutes basaldiga, tõusis 100°C-ni ja pinnale toodud proovide tihedus vähenes 20%. Geokeemikud avastasid kivimist erinevaid gaase – vesiniku ja heeliumi ning bioloogid – tundmatuid baktereid. Need hapniku atmosfääri ekstraheeritud bakterid surid ja seetõttu hakati neid nimetama aerofoobseks (kardavad õhku). Järsku jäi puur kõvasti kinni, siis hakati teist võlli ajama. 8 km sügavusel tõusis temperatuur 120°C-ni ja südamikud muutusid poorseks ning bakterite hulk suurenes. Tavalised terastorud on asendatud! uus, ülitugevast terasest, puur oli valmistatud molübdeenist, teemanditerad asendati tehismaterjalist põlvega, mis ületas teemanti tulekindluse, tugevuse ja kõvaduse poolest. Lõpuks jõudis puurauk 12240 m sügavusele Puur takerdus taas, masin vaikis.
Veidi puurimisseadme ("Uralmash-15000") omadustest. Alla 2000 meetri kõrgune puurnöör pandi kokku kergalumiiniumisulamitest valmistatud torudega (teras murdus selle raskusest lihtsalt katki). Kolonni kaal on umbes 200 tonni.
Turbodrill - 46 meetri pikkune turbiin, mis toimib puurimisvedeliku rõhule, pöörab puuri (otsaku).
Südamiku vastuvõtja - turbodrilli sees olev eemaldatav toru, mis on ette nähtud kivimiproovide võtmiseks (südamik).
Kasutati tavapäraseid karbiidpuure. Üks kroon kestab orienteeruvalt 4 tundi, selle aja jooksul on võimalik puurida 7-10 meetrit. Kolonni laskumine ja tõus võtab aega kuni 18 tundi. Sel juhul demonteeritakse kolonn mitme toru osadeks.
Esimesed 7 kilomeetrit koosnevad vulkaanilistest ja settekivimitest: tufid, basaltid, bretšad, liivakivid, dolomiidid. Sügavamal asub nn Conradi lõik, mille järel suureneb järsult seismiliste lainete kiirus kivimites, mida varem tõlgendati graniidi ja basaltide vahelise piirina. See Koola kaevu juures olev lõik sai ammu läbitud, aga maapõue alumise kihi basaltid ei paistnud kusagilt. Vastupidi, algasid graniidid ja gneissid.
Koola kaevu lõik lükkas ümber maapõue kahekihilise mudeli, mille kohaselt peaks mandrite granitoidse maakoore all olema basaltkoor, milles mandrid laamtektoonika teooria järgi liiguvad. piki planeedi pinda. Seismilised lõigud planeedi sooles osutusid mitte erineva koostisega kivimite kihtide piirideks. Pigem viitavad need kivi omaduste muutumisele sügavusega. 12 kilomeetri sügavuselt pinnale tõstetud proov osutus mitte basaltiks, nagu teoorias eeldati, vaid graniidiks.
Varem arvati, et maapinnast kaugenedes ja rõhu tõustes muutuvad kivimid monoliitsemaks, pragude arv neis väheneb. Kuid kaev näitas vastupidist - alates 9 km-st osutusid kihid väga poorseks ja sõna otseses mõttes täis pragusid, mille kaudu vesilahused ringlesid. Sügavuses osutus temperatuur oodatust kõrgemaks: +80°C. 7 km märgil oli temperatuur näos 120°C ja 12 km peal - +230°C. Koola kaevu proovides avastasid teadlased kulla mineralisatsiooni. Väärismetalli lisandeid leiti iidsetest kivimitest 9,5–10,5 km sügavuselt (keskmiselt 37,7 mg kulda tonni kivimi kohta).
Kui palju teaduslikke avastusi on Koola ülisügavuses toimunud! Sõna otseses mõttes oli iga meeter ilmutus. Kaev näitas, et peaaegu kõik meie varasemad teadmised maakoore ehituse kohta on valed. Selgus, et Maa pole üldsegi nagu kihiline kook. Kuni 4 kilomeetrini kulges kõik teooria järgi ja siis algas viimnepäev – teoreetikud lubasid, et Baltic Shieldi temperatuur jääb suhteliselt madalaks vähemalt 15 kilomeetri sügavusele. Sellest lähtuvalt on võimalik kaevata kaevu peaaegu 20 kilomeetrini, vaid kuni vahevööni. Kuid juba 5 kilomeetril ületas ümbritseva õhu temperatuur 70 ° C, seitsmel - üle 120 ja 12 km sügavusel oli see kuumem kui 220 ° C, mis on 100 ° kõrgem kui teoreetikud ennustasid! Tulemused seadsid kahtluse alla maakoore kihilise struktuuri teooria – vähemalt kuni 12 262 meetrini.
Meile õpetati koolis: on noored kivimid, graniidid, basaldid, mantel ja südamik. Aga graniidid osutusid oodatust 3 kilomeetrit madalamaks. Basalte ei leitud üldse. Kogu puurimine toimus graniidikihis. Kuid kõik meie ideed mineraalide päritolu ja leviku kohta on seotud Maa kihilise struktuuri teooriaga. Sügavustel, kus arvati, et orgaanilist ainet pole, leiti 14 tüüpi mikroorganisme - süvakihtide vanus ületas 2,8 miljardit aastat. Veelgi suurematel sügavustel, kus enam settekivimeid pole, ilmus metaan tohututes kontsentratsioonides. See hävitas täielikult süsivesinike, näiteks nafta ja gaasi bioloogilise päritolu teooria.
Kõigile üsna ootamatult said kinnitust Aleksei Tolstoi ennustused romaanist "Insener Garini hüperboloid". Üle 9,5 kilomeetri sügavuselt avastasid nad tõelise igasuguste mineraalide, eriti kulla lao - tõelise oliviinikihi, mille kirjanik hiilgavalt ennustas.
Baierimaa kaguosas asuvas Saksa ülisügavas kaevus, mis laotud 300 miljoni aasta vanuse iidse mäeaheliku jäänustele, algasid probleemid pärast 7 km sügavusele jõudmist: töö lõppedes kaldus põhi vertikaalsest kõrvale. 300 m võrra puurige uued augud. Sügavuse kaevu temperatuur oli 270°C ja see sundis tööd peatama, saavutamata hinnalist eesmärki. Maksimaalsel puurimissügavusel esinesid peamiselt amfiboliidid ja gneissid, iidsed moondekivimid. Siin ei leitud ka granitoidse maakoore üleminekutsoone gneissiks.
USA jätkab ookeanipõhja sügavat puurimist maakoore vulkaanilise ja tektoonilise aktiivsuse tsoonides. Nii lootsid teadlased Hawaii saartel uurida vulkaani maa-alust elu ja jõuda lähemale vahevöö keelele - ploomile, millest arvatakse, et need saared tekkisid. Mauna Kea vulkaani jalamil asuv kaev oli plaanis puurida 4,5 km sügavusele, kuid tohutute temperatuuride tõttu suudeti meisterdada vaid 3 km. Teine projekt on San Andrease murrangu sügav vaatluskeskus. Põhja-Ameerika mandril alustati selle tõrke kaudu kaevu puurimist 2004. aasta juunis ja sellega sai läbitud 2 plaanitud kilomeetrist 3-st. Nafta ja gaasi tootmine USA-s 6–7 km sügavuselt on juba muutunud tavapäraseks. Tjumeni ülisügav kaev näitas, et 7 kilomeetri kaugusel maapinnast on kivimikihid, mis on paljulubavad gaasiväljade jaoks.
Üks hämmastavamaid avastusi, mis puurimise abil tehtud on, on elu olemasolu sügaval maa all. Ja kuigi seda elu esindavad ainult bakterid, ulatuvad selle piirid uskumatutesse sügavustesse. Bakterid on kõikjal. Nad valdasid allilma, näib olevat täiesti eksistentsiks sobimatu. Tohutu rõhk, kõrge temperatuur, hapniku- ja eluruumipuudus – miski ei saa takistuseks elu levikule litosfääri soolestikus. Mõnede hinnangute kohaselt võib maa all elavate mikroorganismide mass isegi ületada kõigi meie planeedi pinnal elavate elusolendite massi.
Juba 20. sajandi alguses avastas Ameerika teadlane Edson Bastin mitmesaja meetri sügavuselt naftat kandvalt horisondilt veest baktereid. Seal elavad mikroorganismid ei vajanud hapnikku ja päikesevalgust, nad toitusid nafta orgaanilistest ühenditest. Bastin oletas, et need bakterid on elanud pinnast eraldatuna 300 miljonit aastat – alates naftavälja tekkimisest. Kuid tema julge hüpotees jäi seejärel esitamata – nad lihtsalt ei uskunud sellesse. Siis usuti, et elu on vaid õhuke kile planeedi pinnal.
1980. aastal otsis USA energeetikaministeerium ohutuid meetodeid radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamiseks. Nendel eesmärkidel pidi kasutama kaevandusi läbimatutes kivimites, kus elavad radionukliididest toituvad bakterid. 1987. aastal alustati Lõuna-Carolinas mitme kaevu süvapuurimist. Proove võeti poole kilomeetri sügavuselt ja kaugemalt sisemaalt, jälgides samas kõiki võimalikke ettevaatusabinõusid, et mitte tuua Maa pinnalt baktereid ja õhku. Proove uurisid mitmed sõltumatud laborid, nende tulemused näitasid, et sügavates kihtides elasid anaeroobsed bakterid, mis ei vaja hapnikku.
Baktereid leiti ka Lõuna-Aafrika Vabariigi kullakaevanduse kivimitest 2,8 km sügavuselt, kus temperatuur oli 60°C. Nad elavad ka sügaval ookeanide põhja all temperatuuril üle 100 °. Nagu Koola ülisügav kaev näitas, on mikroorganismide asustamiseks tingimused isegi rohkem kui 12 km sügavusel, kuna suurel sügavusel olevad kivimid osutusid poorseks, vesilahustega küllastunud.
Mikrobioloogid leidsid bakterite kolooniaid ka ülisügavast kaevust, mis avas Rootsis Siljan Ringi kraatri. On uudishimulik, et iidsetes graniidides elasid mikroorganismid. Kuigi need olid väga tihedad, ringlesid kõrgrõhukivimite all nendes mikropooride ja pragude süsteemi kaudu maa-alused, ilmselt noored veed. Ameerika geoloog Thomas Gold usub, et magnetiidi-õlipasta 4-5 km sügavusel pole midagi muud kui vahevööst tulevast metaanist toituvate bakterite elutegevuse saadus.
Litosfääribakterite vastupidavuse piirid on hämmastavad, kuid tundub, et soolestiku temperatuur seab siiski nende elupaiga alumise piiri. Nad võivad paljuneda 110°C juures ja taluvad, ehkki lühikest aega, 140°C temperatuuri. Ookeani põhja all ei tõuse temperatuur nii kiiresti ja elu alumine piir võib olla 7 km sügavusel. See tähendab, et Maa biosfääri ei saa täielikult hävitada isegi kõige tõsisemate kataklüsmide korral ning planeetidel, millel puudub atmosfäär ja hüdrosfäär, võivad mikroorganismid sügavuses eksisteerida.
Katrina Edwards ja tema kolleegid leidsid, et sügavate ookeanikraavide põhjas asuvatel avatud kõvadel kivimitel elab 3–4 korda rohkem baktereid kui ookeani veekihtides. Elu võib eksisteerida külmas, pimedas ja kivises keskkonnas, ütles Santelli: "Siiski me ei oodanud, et leiame suurel sügavusel nii palju mikroobide elu." Suure hulga mikroorganismide olemasolust rabatuna jõudsid teadlased järeldusele, et kogu ookeanipõhja pinnal on rikkalik mikroobide elu. Avastus toetab teooriat, et bakterid jäävad ellu sügavalt Maa seest pärit endogeense energiaga, "protsess, mis täiendab oluliselt meie teadmisi sügavast süsinikuringest ja elu arengust maa peal," ütleb Katrina Edwards.
Praeguseks on maailmas mitukümmend ülisügavat puurauku. Siin on neist kuulsaimad: Bert-Rogers, USA - 9583 m. Beideni üksus, USA - 9159 m. KTV Hauptbohrung, Saksamaa - 9100 m. 553 m. Bighorn, USA, Wyoming - 7583 m Siljan Ring, Rootsi - 6800 m. Koolast sügavam (ja isegi mitte palju) on ainult Odoptus asuv puurkaev, mille puuris Exxon Neftegas Limited (ENL) 2010. aasta lõpus – 2011. aasta alguses (sügavus 12 345 m) ja Transocean Maersk Oili jaoks. 2008. aastal Kataris, Al Shaheeni naftabasseinis, 12 289 meetri sügavusel.
Ülisügav puurimine võimaldas vaadata soolestikku ja mõista, kuidas kivimid kõrgel rõhul ja temperatuuril käituvad. Mõte, et kivimid muutuvad sügavuse kasvades tihedamaks ja nende poorsus väheneb, osutus valeks, nagu ka seisukoht kuivade soolte kohta. See avastati esmakordselt Koola ülisügava kaevu puurimisel. Teised iidsete kristalsete kihtide kaevud kinnitasid tõsiasja, et paljude kilomeetrite sügavusel lõhuvad kivimid pragudest ja läbistavad arvukad poorid ning vesilahused (mida teaduses nimetatakse superkriitilisteks vedelikeks) liiguvad mitmesaja atmosfääri rõhu all üsna vabalt. Arvestades ülisügavate puurimiste käigus saadud teavet aluspõhja seisukorra kohta, tunduvad ookeani sügavatesse kaevikutesse radioaktiivsete jäätmete hoidlate loomise projektid praegu väga riskantsed. Tektooniliste plaatide teooria kohaselt "libiseb" nende kaevikute asemel ookeaniplaat mandri alla ja pom! Sellisesse süvendisse konteinerites paigutatud radioaktiivsed jäätmed tuleks samuti mandriplaadi alla “libistada” ja seega matta märkimisväärsele sügavusele. Aga selgus, et tegelikult ei libise rennides ükski plaat üksteise alla.
Laadimine...
