Siden slutningen af det 19. århundrede blev det antaget, at Jorden består af skorpe, kappe og kerne. På samme tid kunne ingen rigtig sige, hvor det ene lag slutter, og det næste begynder. Forskere vidste ikke engang, hvad disse lag faktisk er sammensat af. Selv for omkring 30 år siden var forskerne sikre på, at granitlaget begynder i en dybde på 50 meter og fortsætter op til tre kilometer, og så er der basalter. Mantelen skulle være i en dybde på 15-18 kilometer. Ekstremt dybe godt, som begyndte at bore i USSR på Kola-halvøen, viste, at forskerne var forkert …
Fordypning i tre milliarder år
Projekter med rejser dybt ind i Jorden dukkede op i de tidlige 1960'ere i flere lande på én gang. Amerikanerne var de første, der begyndte at bore ultra-dybe brønde, og de forsøgte at gøre det på steder, hvor jordskorpen ifølge seismiske studier skulle have været tyndere. Disse steder var, ifølge beregninger, i bunden af verdenshavene, og det mest lovende område blev betragtet som nær øen Maui fra Hawaii-gruppen, hvor gamle klipper ligger under selve havbunden, og jordens mantel ligger omkring fem kilometer under en fire kilometer lang søjle. Desværre endte begge forsøg på at bryde jordskorpen på dette sted i fiasko på en dybde på tre kilometer.
De første indenlandske projekter involverede også undervandsboring - i Det Kaspiske Hav eller ved Baikal-søen. Men i 1963 overbeviste borevidenskabsmand Nikolai Timofeev Statskomiteen for Videnskab og Teknologi i USSR om, at det var nødvendigt at skabe en brønd på kontinentet. Selvom boringen ville tage uforligneligt længere, troede han, ville brønden være meget mere værdifuld fra et videnskabeligt synspunkt. Borestedet blev valgt på Kola-halvøen, som er placeret på det såkaldte baltiske skjold, der består af de ældste klodser, der er kendt for menneskeheden. Ifølge flere forskere skulle en skærmlag på flere kilometer skære et lag, der skulle vise et billede af planetenes historie i de sidste tre milliarder år.
Dybere og dybere og dybere …
Starten af arbejdet efter næsten fem års forberedelse blev tidsplanlagt til at falde sammen med 100-årsdagen for fødslen af V. I. Lenin i 1970. Projektet blev startet grundigt. Brønden havde 16 forskningslaboratorier, hver på størrelse med en gennemsnitlig plante; projektet blev personligt overvåget af ministeren for geologi i USSR. Ordinære medarbejdere modtog tredobbelte lønninger. Alle blev garanteret en lejlighed i Moskva eller Leningrad. Det er ikke overraskende, at det var meget vanskeligere at komme til Kola Superdeep end at deltage i kosmonautkorpset.
Udseende af brønden var i stand til at skuffe en ekstern observatør. Ingen elevatorer og vindeltrapper, der fører ind i jordens dybder. Kun en bore med en diameter på lidt mere end 20 centimeter gik under jorden. Generelt kan Kola superdeep forestilles som en tynd nål, der gennemborer jordens tykkelse. Boret i slutningen af denne nål med adskillige sensorer, efter flere timers drift, blev løftet i næsten en hel dag til inspektion, læsning og reparation, og derefter blev den sænket ned i et døgn. Det kunne ikke være hurtigere: det stærkeste sammensatte kabel (borestreng) kunne bryde af under sin egen vægt.
Hvad der skete på en dybde på tidspunktet for boringen var ikke kendt med sikkerhed. Omgivelsestemperatur, støj og andre parametre blev sendt ovenpå med en minuts forsinkelse. Ikke desto mindre sagde borerne, at selv sådan kontakt med fangehullet undertiden var skræmmende for alvor. Lydene fra nedenunder var som skrig og ul. Hertil kommer en lang liste over ulykker, der fulgte Kola Superdeep, da den nåede en dybde på 10 kilometer. To gange blev boret taget ud smeltet, selvom temperaturerne, hvorfra den kunne have denne form, er sammenlignelige med temperaturen på solens overflade. En gang syntes kablet at være trukket nedenunder - og afskåret. Efterfølgende, når der blev boret på samme sted, blev der ikke fundet rester af kablet. Hvad der forårsagede disse og mange andre ulykker er stadig et mysterium. Imidlertid,de var slet ikke grunden til at stoppe boringen af tarmene i det baltiske skjold.
I 1983, da dybden af brønden nåede 12.066 meter, blev arbejdet midlertidigt standset: Det blev besluttet at forberede materialer til superdepboring til Den Internationale Geologiske Kongres, som var planlagt afholdt i 1984 i Moskva. På den lærte udenlandske videnskabsmænd først om eksistensen af Kola superdeep, alle oplysninger om hvilke der var blevet klassificeret indtil det tidspunkt. Arbejdet genoptages den 27. september 1984. Ved den første lancering af boret skete der imidlertid en ulykke - borestrengen brød af igen. Boringen måtte fortsætte fra en dybde på 7.000 meter og skabe et nyt borehul, og i 1990 nåede denne nye gren 12.262 meter, hvilket var en absolut rekord for ultra-dybe brønde, der først blev brudt i 2008. Boringen blev stoppet i 1992, denne gang, som det viste sig, for evigt. Der var ingen midler til videre arbejde.
Opdagelser og fund
Opdagelserne, der blev gjort på Kola superdep, har gjort en reel revolution i vores viden om jordskorpens struktur. Teoretikere har lovet, at temperaturen på Baltic Shield vil forblive relativt lav ned til en dybde på mindst 15 kilometer. Dette betyder, at en brønd kan bores næsten op til 20 kilometer, lige til kappen. På den femte kilometer oversteg temperaturen 700 ° C, den syvende - over 1200 ° C, og på en dybde på tolv var den mere end 2200 ° C.
Kola-borere rejste spørgsmålstegn ved teorien om jordskorpens lag-for-lag struktur - i det mindste i intervallet op til 12.262 meter. Man troede, at der er et overfladelag (unge klipper), derefter skulle granitter, basalter, kappe og kerne gå. Men graniterne viste sig at være tre kilometer lavere end forventet. Basalterne, der skulle ligge under dem, blev slet ikke fundet. En utrolig overraskelse for forskere var overfloden af revner og hulrum i en dybde på over 10 kilometer. I disse hulrum svingte boret som en pendul, hvilket førte til alvorlige vanskeligheder ved arbejde på grund af dets afvigelse fra den lodrette akse. I hulrummene blev tilstedeværelsen af vanddamp registreret, der bevægede sig der i en høj hastighed, som om den blev båret af en ukendt pumpe. Disse dampe skabte de meget lyde, der er ærefrygt for borerne.
Helt uventet for alle blev hypotesen fra forfatteren Alexei Tolstoj om olivinbæltet, udtrykt i romanen "Hyperboloidet fra ingeniøren Garin", bekræftet. På en dybde på over 9,5 kilometer blev en rigtig mine af alle slags mineraler opdaget, især guld, som viste sig at være 78 gram pr. Ton. Forresten udføres kommerciel produktion i en koncentration på 34 gram pr. Ton.
En anden overraskelse: livet på Jorden viste sig, viser det sig, halvanden milliard år tidligere end forventet. I dybder, hvor det antages, at der ikke kunne være organisk stof, blev 14 arter af fossiliserede mikroorganismer fundet (alderen på disse lag oversteg 2,8 milliarder år). På endnu større dybder, hvor der ikke længere er nogen sedimentære klipper, optrådte methan i høje koncentrationer, som til sidst modbeviste teorien om den biologiske oprindelse af kulbrinter, såsom olie og gas.
Det er umuligt ikke at nævne den opdagelse, der blev gjort, når man sammenligner månens jord leveret af den sovjetiske rumstation i slutningen af 70'erne fra månens overflade og prøverne, der blev taget ved Kola-brønden fra en dybde på 3 kilometer. Det viste sig, at disse prøver ligner to dråber vand. Nogle astronomer så dette som bevis for, at Månen engang brød væk fra Jorden som et resultat af en kataklym (muligvis en kollision af en planet med en stor asteroide). Ifølge andre vidner imidlertid denne lighed kun om, at Månen blev dannet af den samme gas- og støvsky som Jorden, og i de indledende geologiske stadier "udviklede de" sig på samme måde.
Kola Superdeep var forud for sin tid
Kola-brønden har vist, at det er muligt at gå ned i jordens dybder i 14 eller endda 15 kilometer. Imidlertid vil en sådan brønd usandsynligt give grundlæggende ny viden om
jordskorpen. Dette kræver et helt netværk af brønde, der bores på forskellige steder på jordoverfladen. Men de dage, hvor super-dybe brønde blev boret til rent videnskabelige formål ser ud til at være forbi. Denne fornøjelse er for dyr. Dagens ultra-dybe boreprogrammer er ikke længere så ambitiøse som de plejede at være og har praktiske mål.
Dette er hovedsageligt opdagelse og ekstraktion af mineraler. I USA er olie- og gasproduktion fra 6-7 kilometer dybder allerede ved at blive almindelig. I fremtiden vil Rusland også begynde at pumpe kulbrinter fra sådanne niveauer.
Selv de dybe brønde, der bores, bringer imidlertid meget værdifuld information, som geologer forsøger at generalisere for at få et holistisk billede af mindst overfladelagene i jordskorpen. Men hvad der ligger nedenfor vil forblive et mysterium i lang tid. Kun forskere, der arbejder i superdeep-brønde som Kola-halvøen, kan afsløre det ved hjælp af det mest moderne videnskabelige udstyr. Sådanne brønde i fremtiden vil for menneskeheden blive en slags teleskoper ind i den mystiske underjordiske verden på planeten, som vi ikke ved mere end om fjerne galakser.