Совсем недавно на экраны вышел фильм «Кольская сверхглубокая». Прежде чем отправиться в кинотеатр, я предлагаю вспомнить реальную историю этого уникального научного проекта, с чего всё начиналось и какие открытия он принёс.
На подъезде к СГ
Начало великого проекта
В мае 1970 года, в честь столетнего юбилея со дня рождения Ленина, на севере Мурманской области, всего в десяти километрах от Заполярного, стартовало бурение Кольской сверхглубокой скважины. В отличие от многих других подобных объектов, СГ-3 с самого начала задумывалась исключительно для научных исследований. Для её реализации даже была создана специальная геологоразведочная экспедиция.
Скважина сверхглубокая
Уникальное место для уникальной задачи
Место для бурения выбрали не случайно. Кольский полуостров, расположенный на Балтийском щите, — это настоящее окно в древнейшую историю Земли. Здесь на поверхность выходят породы возрастом до трёх миллиардов лет, что позволяет изучать эпоху, когда нашей планете было всего около 4.5 миллиардов лет. Кроме того, этот район интересен наличием Печенга-Имандра-Варзугского рифтогенного прогиба — чашеобразной структуры, образовавшейся в результате древнего глубинного разлома.
Буровой аппарат
Трудный путь вглубь Земли
Первые четыре года бурения, до глубины 7263 метра, проходили по относительно стандартной технологии, с использованием установок для добычи нефти и газа. Затем последовала годовая пауза, потребовавшаяся для модернизации оборудования под турбинное бурение. После этого учёным удавалось проходить около 60 метров в месяц.
На глубине около семи километров начались серьёзные трудности. Горные породы стали чередоваться — твёрдые пласты сменялись менее плотными, что приводило к частым авариям и образованию пустот (каверн) в стволе скважины. Несмотря на это, бурение продолжалось, и к 1983 году глубина СГ-3 достигла впечатляющей отметки в 12 километров, о чём с гордостью доложили на большой научной конференции.
СГ 12.262 метров
Авария и новый рекорд
Однако триумф был омрачён серьёзной аварией: в шахте осталась пятикилометровая секция буровой колонны. Многомесячные попытки её извлечь не увенчались успехом. Пришлось принимать непростое решение: начать бурение заново с отметки в семь километров. Из-за сложности задачи параллельно с основным стволом бурили ещё четыре дополнительных. На то, чтобы вернуть утраченные метры, ушло шесть долгих лет. И только в 1990 году скважина, достигнув глубины 12262 метра, официально стала самой глубокой в мире.
День геолога на скважине
Всего через два года после установления рекорда бурение было окончательно остановлено. Скважину законсервировали, а по сути — просто забросили, оставив уникальный объект наедине с суровой северной природой.
Лаборатория на СГ
Научные открытия, перевернувшие教科书
Несмотря на печальный конец проекта, значение Кольской сверхглубокой трудно переоценить. Инженерами была создана и опробована целая система технологий для бурения на экстремальных глубинах, где приходилось работать при температурах до 200°C.
Учёные не просто «копали» вглубь, они тщательно изучали поднятые образцы пород. Любопытный факт: анализ лунного грунта показал его поразительное сходство с образцами, добытыми на Кольской скважине с глубины около трёх километров.
Одним из главных сюрпризов стало опровержение устоявшейся теории о строении земной коры. Оказалось, что под гранитным слоем находится не ожидаемый сверхпрочный базальтовый пласт, а архейские гнейсы — трещиноватые породы. Это открытие произвело настоящую революцию в геологических науках.
Здание на СГ
Ещё одним неожиданным открытием стало обнаружение на глубине от 9 до 12 километров пористых, трещиноватых пород, насыщенных высокоминерализованными водами. Учёные предположили, что именно такие глубинные процессы ответственны за формирование рудных месторождений, хотя раньше считалось, что это происходит гораздо ближе к поверхности.
Исследования также показали, что температура земных недр выше, чем предполагали расчёты: на шестикилометровой глубине градиент составил 20°C на километр вместо ожидаемых 16°C. Было установлено, что значительная часть теплового потока имеет радиогенное происхождение, что также противоречило прежним гипотезам.
В породах возрастом более 2.8 миллиардов лет обнаружились окаменевшие остатки 14 видов микроорганизмов. Эта находка отодвинула предполагаемое время возникновения жизни на Земле на полтора миллиарда лет в прошлое. Кроме того, отсутствие на больших глубинах осадочных пород и наличие метана окончательно похоронили теорию биологического происхождения нефти и газа.
Только в таком красивом месте может находится СГ