Abad ke-20 ditandai dengan kemenangan manusia di udara dan penaklukan depresi terdalam di Samudra Dunia. Hanya mimpi menembus jantung planet kita dan mengetahui kehidupan perutnya yang sampai sekarang tersembunyi yang masih belum tercapai. “Perjalanan ke Pusat Bumi” menjanjikan hal yang sangat sulit dan menyenangkan, penuh dengan banyak kejutan dan penemuan yang luar biasa. Langkah pertama di jalur ini telah diambil - beberapa lusin sumur superdeep telah dibor di dunia. Informasi yang diperoleh dengan bantuan pengeboran ultra-dalam ternyata sangat luar biasa sehingga menghancurkan ide-ide ahli geologi yang sudah mapan tentang struktur planet kita dan menyediakan bahan terkaya bagi para peneliti di berbagai bidang pengetahuan.
Sentuh mantelnya
Orang Cina yang rajin di abad ke-13 menggali sumur sedalam 1.200 meter. Orang Eropa memecahkan rekor Tiongkok pada tahun 1930 dengan mempelajari cara menembus bumi menggunakan rig pengeboran sejauh 3 kilometer. Pada akhir 1950-an, sumur diperpanjang hingga 7 kilometer. Era pengeboran ultra-dalam dimulai.
Seperti kebanyakan proyek global, gagasan mengebor kulit bagian atas bumi berasal dari tahun 1960-an, pada puncak penerbangan luar angkasa dan keyakinan akan kemungkinan sains dan teknologi yang tak terbatas. Orang Amerika membayangkan tidak kurang dari menelusuri seluruh kerak bumi dengan sebuah sumur dan mengambil sampel batuan dari mantel atas. Konsep mantel dulu (seperti, omong-omong, dan sekarang) hanya didasarkan pada data tidak langsung - kecepatan perambatan gelombang seismik di perut, perubahan yang diartikan sebagai batas lapisan batuan dari berbagai usia dan komposisi. Para ilmuwan percaya bahwa kerak bumi seperti sandwich: bebatuan muda di atas, yang kuno di bawah. Namun, hanya pengeboran superdeep yang dapat memberikan gambaran akurat tentang struktur dan komposisi kulit terluar dan mantel atas bumi.
Proyek Mokhol
Pada tahun 1958, program pengeboran superdeep Mohol muncul di Amerika Serikat. Ini adalah salah satu proyek paling berani dan misterius di Amerika pasca perang. Seperti banyak program lainnya, Mohol dirancang untuk menyalip Uni Soviet dalam persaingan ilmiah, menetapkan rekor dunia dalam pengeboran ultradeep. Nama proyek ini berasal dari kata "Mohorovicic" - ini adalah nama keluarga ilmuwan Kroasia yang membedakan antarmuka antara kerak bumi dan mantel - perbatasan Moho, dan "lubang", yang berarti "baik" dalam bahasa Inggris. Pencipta program memutuskan untuk mengebor di lautan, di mana, menurut ahli geofisika, kerak bumi jauh lebih tipis daripada di benua. Itu perlu untuk menurunkan pipa beberapa kilometer ke dalam air, melintasi 5 kilometer dari dasar laut dan mencapai mantel atas.
Video promosi:
Pada bulan April 1961, di lepas pulau Guadeloupe di Laut Karibia, di mana kolom air mencapai 3,5 km, ahli geologi mengebor lima sumur, yang terdalam masuk ke dasar pada 183 meter. Menurut perhitungan awal, di tempat ini, di bawah batuan sedimen, diperkirakan akan bertemu dengan lapisan atas kerak bumi - granit. Tapi inti yang diangkat dari bawah sedimen mengandung basal murni - sejenis antipoda granit. Hasil pengeboran putus asa dan pada saat yang sama menginspirasi para ilmuwan, mereka mulai mempersiapkan fase baru pengeboran. Tetapi ketika biaya proyek melebihi $ 100 juta, Kongres AS menghentikan pendanaan. Mohol tidak menjawab semua pertanyaan yang diajukan, tetapi itu menunjukkan hal utama - pengeboran superdeep di lautan dimungkinkan.
Pemakaman ditunda
Pengeboran sangat dalam memungkinkan untuk melihat ke dalam perut dan memahami bagaimana batuan berperilaku pada tekanan dan suhu tinggi. Gagasan bahwa batuan dengan kedalaman menjadi lebih padat dan porositasnya berkurang ternyata tidak benar, demikian pula pandangan tentang lapisan tanah kering. Ini pertama kali ditemukan selama pengeboran superdeep Kola, sumur lain di lapisan kristal kuno mengkonfirmasi fakta bahwa pada kedalaman beberapa kilometer, bebatuan dipecah oleh retakan dan ditembus oleh banyak pori, dan larutan air bergerak bebas di bawah tekanan beberapa ratus atmosfer. Penemuan ini adalah salah satu pencapaian terpenting dari pengeboran ultra-dalam. Hal tersebut memaksa kami untuk kembali pada masalah pembuangan limbah radioaktif yang seharusnya ditempatkan di sumur dalam yang tampaknya sepenuhnya aman. Mempertimbangkan informasi tentang keadaan lapisan tanah bawah yang diperoleh selama pengeboran superdeep, proyek untuk pembuatan repositori semacam itu sekarang terlihat sangat berisiko.
Mencari neraka yang dingin
Sejak itu, dunia jatuh sakit karena pengeboran yang sangat dalam. Di Amerika Serikat, program baru untuk mempelajari dasar laut (Proyek Pengeboran Laut Dalam) sedang disiapkan. Glomar Challenger, yang dibangun khusus untuk proyek ini, menghabiskan beberapa tahun di perairan berbagai samudra dan laut, mengebor hampir 800 sumur di dasar mereka, mencapai kedalaman maksimum 760 m. Pada pertengahan 1980-an, hasil pengeboran lepas pantai mengkonfirmasi teori lempeng tektonik. Geologi sebagai ilmu terlahir kembali. Sementara itu, Rusia menempuh jalannya sendiri. Ketertarikan pada masalah tersebut, yang dipicu oleh keberhasilan Amerika Serikat, menghasilkan program "Eksplorasi interior dan pengeboran superdeep Bumi", tetapi tidak di lautan, tetapi di benua. Terlepas dari sejarahnya yang berusia berabad-abad, pengeboran kontinental adalah bisnis yang sama sekali baru. Bagaimanapun, kami berbicara tentang kedalaman yang sebelumnya tidak terjangkau - lebih dari 7 kilometer. Pada tahun 1962 Nikita Khrushchev menyetujui program ini,meskipun ia dipandu oleh motif politik daripada motif ilmiah. Dia tidak mau ketinggalan dari Amerika Serikat.
Laboratorium yang baru dibuat di Institut Teknologi Pengeboran dipimpin oleh pekerja minyak terkenal, Doktor Ilmu Teknik Nikolai Timofeev. Dia diinstruksikan untuk membuktikan kemungkinan pengeboran ultra-dalam pada batuan kristal - granit dan gneis. Penelitian memakan waktu 4 tahun, dan pada tahun 1966 para ahli membuat keputusan - Anda dapat mengebor, dan belum tentu dengan peralatan masa depan, peralatan yang sudah ada sudah cukup. Masalah utamanya adalah panas di kedalaman. Menurut perhitungan, saat menembus ke bebatuan yang membentuk kerak bumi, suhunya akan meningkat setiap 33 meter sebesar 1 derajat. Ini berarti bahwa pada kedalaman 10 km seseorang harus mengharapkan sekitar 300 ° С, dan pada 15 km - hampir 500 ° С. Alat dan perangkat pengeboran tidak akan tahan terhadap pemanasan seperti itu. Itu perlu untuk mencari tempat di mana perut tidak terlalu panas …
Tempat seperti itu ditemukan - perisai kristal kuno Semenanjung Kola. Laporan tersebut, yang disiapkan di Institute of Physics of the Earth, membaca: selama miliaran tahun keberadaannya, perisai Kola telah mendingin, suhu di kedalaman 15 km tidak melebihi 150 ° C. Ahli geofisika menyiapkan perkiraan bagian dari Semenanjung Kola. Menurut mereka, 7 kilometer pertama adalah lapisan granit bagian atas kerak bumi, kemudian lapisan basal dimulai. Kemudian gagasan tentang struktur dua lapis kerak bumi diterima secara umum. Tetapi ternyata kemudian, baik fisikawan maupun geofisika salah. Lokasi pengeboran dipilih di ujung utara Semenanjung Kola dekat Danau Vilgiskoddeoayvinjärvi. Dalam bahasa Finlandia artinya "Di Bawah Gunung Serigala", meskipun tidak ada gunung atau serigala di tempat itu. Pengeboran sumur, yang kedalaman desainnya 15 kilometer, dimulai pada Mei 1970.
Orang Swedia yang mengecewakan
Pada akhir 1980-an, sebuah sumur dibor hingga kedalaman 6,8 km di Swedia untuk mencari gas alam non-biologis. Ahli geologi memutuskan untuk menguji hipotesis bahwa minyak dan gas terbentuk bukan dari tumbuhan mati, seperti yang diyakini sebagian besar ilmuwan, tetapi melalui cairan mantel - campuran gas dan cairan panas. Cairan jenuh hidrokarbon merembes dari mantel ke kerak bumi dan terakumulasi dalam jumlah besar. Pada tahun-tahun tersebut, ide asal usul hidrokarbon bukan dari bahan organik lapisan sedimen, tetapi melalui fluida dalam adalah hal baru, banyak yang ingin mengujinya. Ini mengikuti dari gagasan ini bahwa cadangan hidrokarbon tidak hanya dapat mengandung batuan sedimen, tetapi juga batuan vulkanik dan metamorf. Inilah mengapa Swedia, yang sebagian besar terletak pada perisai kristal kuno, mulai bereksperimen.
Kawah Silyan Ring dengan diameter 52 km dipilih untuk pengeboran. Menurut data geofisika, pada kedalaman 500-600 meter, terdapat granit terkalsifikasi - kemungkinan segel untuk reservoir hidrokarbon yang mendasarinya. Pengukuran percepatan gravitasi, dengan perubahan di mana seseorang dapat menilai komposisi dan kepadatan batuan yang terletak di perut, menunjukkan adanya batuan yang sangat berpori pada kedalaman 5 km - kemungkinan reservoir minyak dan gas. Hasil pengeboran mengecewakan para ilmuwan dan investor yang menginvestasikan $ 60 juta dalam pekerjaan ini. Strata yang dilintasi tidak mengandung cadangan hidrokarbon komersial, hanya manifestasi minyak dan gas yang secara jelas berasal dari aspal purba. Bagaimanapun, tidak ada yang bisa membuktikan sebaliknya.
Alat untuk dunia bawah
Pengeboran sumur Kola SG-3 tidak memerlukan pembuatan perangkat dan mesin raksasa yang pada dasarnya baru. Kami mulai mengerjakan apa yang sudah kami miliki: unit Uralmash 4E dengan kapasitas angkat 200 ton dan pipa paduan ringan. Yang benar-benar dibutuhkan saat itu adalah solusi teknologi nonstandar. Memang, tidak ada yang mengebor batuan kristal keras hingga sedalam itu, dan apa yang akan terjadi di sana, mereka hanya membayangkannya secara umum. Pengebor berpengalaman, bagaimanapun, menyadari bahwa tidak peduli seberapa rinci proyek itu, sumur sungguhan akan jauh lebih kompleks. Lima tahun kemudian, ketika kedalaman sumur SG-3 melebihi 7 kilometer, rig pengeboran Uralmash 15.000 baru dipasang - salah satu yang paling modern pada saat itu. Bertenaga, andal, dengan mekanisme pemicu otomatis, dapat menahan rangkaian pipa sepanjang 15 km. Rig pengeboran telah berubah menjadi derek dengan selubung penuh setinggi 68 m, tahan terhadap angin kencang yang berkecamuk di Kutub Utara. Sebuah pabrik mini, laboratorium ilmiah, dan penyimpanan inti telah tumbuh di dekatnya.
Saat mengebor ke kedalaman dangkal, motor yang memutar tali pipa dengan bor di ujungnya dipasang di permukaan. Bor adalah silinder besi dengan berlian atau gigi paduan keras - agak. Mahkota ini menggigit bebatuan dan memotong kolom tipis darinya - inti. Untuk mendinginkan alat dan mengeluarkan puing-puing kecil dari sumur, lumpur pengeboran dipompa ke dalamnya - tanah liat cair, yang bersirkulasi sepanjang waktu di sepanjang lubang sumur, seperti darah di pembuluh. Setelah beberapa waktu, pipa diangkat ke permukaan, dibebaskan dari inti, mahkota diganti dan kolom diturunkan lagi ke lubang bawah. Beginilah cara kerja pengeboran konvensional.
Dan apakah panjang laras 10-12 kilometer dengan diameter 215 milimeter? Tali pipa menjadi benang tertipis yang diturunkan ke dalam sumur. Bagaimana cara mengelolanya? Bagaimana cara melihat apa yang terjadi di wajah? Oleh karena itu, pada sumur Kola, di bagian bawah tali bor dipasang miniatur turbin, dimulai dengan mengebor fluida yang dipompa melalui pipa bertekanan. Turbin memutar bit karbida dan potongan inti. Seluruh teknologi berkembang dengan baik, operator pada panel kontrol melihat perputaran bit, mengetahui kecepatannya dan dapat mengontrol prosesnya.
Setiap 8-10 meter, tali pipa multi kilometer harus diangkat. Turun dan pendakian memakan waktu total 18 jam.
Mimpi berlian tentang wilayah Volga
Ketika berlian kecil ditemukan di wilayah Nizhny Novgorod, itu banyak membingungkan para ahli geologi. Tentu saja, paling mudah untuk mengasumsikan bahwa batu mulia dibawa oleh gletser atau air sungai dari suatu tempat di utara. Tapi bagaimana jika usus lokal menyembunyikan pipa kimberlite - reservoir berlian? Mereka memutuskan untuk menguji hipotesis ini pada akhir 1980-an, ketika program pengeboran ilmiah di Rusia mendapatkan momentumnya. Lokasi pengeboran dipilih di sebelah utara Nizhny Novgorod, di tengah struktur cincin raksasa, yang menonjol dengan baik di relief. Beberapa menganggapnya sebagai kawah meteorit, yang lain - tabung ledakan atau lubang vulkanik. Pengeboran dihentikan ketika sumur Vorotilovskaya mencapai kedalaman 5.374 m, di mana lebih dari satu kilometer jatuh di atas batuan dasar kristal. Kimberlites tidak ditemukan di sana, tetapi dalam keadilan harus dikatakan,bahwa perselisihan tentang asal mula bangunan ini juga tidak berakhir. Fakta-fakta yang diperoleh dari kedalaman sama-sama cocok untuk pendukung kedua hipotesis tersebut, pada akhirnya masing-masing tetap tidak yakin. Dan sumur itu diubah menjadi geolaboratorium yang dalam, yang masih beroperasi.
Kelicikan angka "7"
7 kilometer - tanda kematian superdeep Kola. Di balik itu mulai ketidakpastian, banyak kecelakaan dan pergulatan terus menerus dengan bebatuan. Laras tidak bisa dijaga tetap tegak. Ketika pertama kali melewati 12 km, sumur menyimpang dari vertikal sebesar 21 °. Meskipun para pengebor telah belajar untuk bekerja dengan kelengkungan lubang bor yang luar biasa, tidak mungkin untuk melangkah lebih jauh. Sumur akan dibor dari jarak 7 km. Untuk membuat lubang vertikal pada batuan keras, Anda membutuhkan bagian bawah tali bor yang sangat keras, sehingga masuk ke dalam usus seperti minyak. Tetapi masalah lain muncul - sumur secara bertahap mengembang, bor menggantung di dalamnya, seperti di kaca, dinding lubang sumur mulai runtuh dan dapat menekan alat. Solusi untuk masalah ini ternyata orisinal - teknologi pendulum diterapkan. Bor itu diguncang secara artifisial di dalam sumur dan menekan getaran yang kuat. Karena itu, batangnya vertikal.
Kecelakaan paling umum pada rig apa pun adalah putusnya tali pipa. Biasanya, mereka mencoba menangkap pipa lagi, tetapi jika ini terjadi pada kedalaman yang luar biasa, maka masalahnya menjadi tidak dapat dipulihkan. Tidak ada gunanya mencari alat di sumur 10 kilometer, mereka membuat lubang seperti itu dan memulai yang baru, sedikit lebih tinggi. Kerusakan dan kehilangan pipa pada SG-3 terjadi berkali-kali. Alhasil, di bagian bawahnya, sumur tampak seperti sistem perakaran tumbuhan raksasa. Percabangan sumur mengecewakan para pengebor, tetapi ternyata menjadi kebahagiaan bagi para ahli geologi, yang secara tak terduga mendapatkan gambaran tiga dimensi dari segmen batuan Archean kuno yang terbentuk lebih dari 2,5 miliar tahun yang lalu.
Pada bulan Juni 1990 SG-3 mencapai kedalaman 12.262 m Sumur mulai dipersiapkan untuk pengeboran hingga jarak 14 km, kemudian kembali terjadi kecelakaan - pada ketinggian 8.550 m, tali pipa putus. Kelanjutan pekerjaan membutuhkan persiapan yang lama, pembaruan peralatan dan biaya baru. Pada tahun 1994, pengeboran Kola Superdeep dihentikan. Setelah 3 tahun, dia masuk ke Guinness Book of Records dan masih tetap tak tertandingi. Sekarang sumur adalah laboratorium untuk mempelajari perut bagian dalam.
Perut rahasia
SG-3 telah menjadi fasilitas rahasia sejak awal. Zona perbatasan, simpanan strategis di distrik, dan prioritas ilmiah adalah penyebabnya. Orang asing pertama yang mengunjungi lokasi pengeboran adalah salah satu pemimpin Akademi Ilmu Pengetahuan Cekoslowakia. Kemudian, pada tahun 1975, sebuah artikel tentang Kola Superdeep diterbitkan di Pravda yang ditandatangani oleh Menteri Geologi Alexander Sidorenko. Masih belum ada publikasi ilmiah tentang sumur Kola, tetapi beberapa informasi bocor ke luar negeri. Menurut rumor, dunia mulai belajar lebih banyak - sumur terdalam sedang dibor di Uni Soviet.
Selubung kerahasiaan mungkin akan menyelimuti sumur itu sampai "perestroika", jika Kongres Geologi Dunia tidak terjadi pada tahun 1984 di Moskow. Mereka mempersiapkan dengan hati-hati untuk acara besar di dunia ilmiah; sebuah gedung baru bahkan dibangun untuk Kementerian Geologi - banyak yang diharapkan oleh peserta. Tetapi rekan-rekan asing terutama tertarik pada superdeep Kola! Orang Amerika sama sekali tidak percaya bahwa kami memilikinya. Kedalaman sumur saat itu sudah mencapai 12.066 meter. Tidak masuk akal lagi untuk menyembunyikan objek itu. Pameran prestasi geologi Rusia ditunggu peserta kongres di Moskow, salah satu stand didedikasikan untuk sumur SG-3. Para ahli di seluruh dunia menatap dengan bingung pada kepala bor konvensional dengan gigi karbida yang sudah usang. Dan dengan ini mereka mengebor sumur terdalam di dunia? Luar biasa!Delegasi besar ahli geologi dan jurnalis pergi ke pemukiman Zapolyarny. Pengunjung diperlihatkan rig beraksi, dan bagian pipa sepanjang 33 meter dilepas dan diputuskan. Tumpukan kepala bor yang sama persis dengan yang ada di dudukan di Moskow menjulang tinggi.
Dari Akademi Ilmu Pengetahuan, rombongan diterima oleh seorang ahli geologi terkenal, akademisi Vladimir Belousov. Selama konferensi pers, dia ditanyai pertanyaan dari penonton:
- Apa yang paling penting dari sumur Kola?
- Tuan-tuan! Yang terpenting, itu menunjukkan bahwa kita tidak tahu apa-apa tentang kerak benua, - jawab ilmuwan itu dengan jujur.
Kejutan yang dalam
Tentu saja, mereka tahu sesuatu tentang kerak bumi di benua. Fakta bahwa benua tersusun dari bebatuan yang sangat kuno, berusia 1,5 hingga 3 miliar tahun, tidak terbantahkan bahkan oleh sumur Kola. Namun, bagian geologi yang disusun berdasarkan inti SG-3 ternyata benar-benar kebalikan dari apa yang dibayangkan para ilmuwan sebelumnya. 7 kilometer pertama terdiri dari batuan vulkanik dan sedimen: tufa, basal, breksi, batupasir, dolomit. Lebih dalam terletak apa yang disebut bagian Conrad, setelah itu kecepatan gelombang seismik di bebatuan meningkat tajam, yang ditafsirkan sebagai batas antara granit dan basal. Bagian ini sudah lama berlalu, tetapi basal lapisan bawah kerak bumi tidak pernah muncul di mana pun. Sebaliknya, granit dan gneis dimulai.
Bagian sumur Kola menyangkal model dua lapisan kerak bumi dan menunjukkan bahwa bagian seismik di perut bukanlah batas lapisan batuan dengan komposisi berbeda. Sebaliknya, mereka menunjukkan perubahan sifat-sifat batu dengan kedalaman. Pada tekanan dan temperatur tinggi, sifat-sifat batuan ternyata dapat berubah drastis, sehingga granit dalam sifat fisiknya menjadi mirip basal, begitu pula sebaliknya. Tapi "basal" yang diangkat ke permukaan dari kedalaman 12 kilometer segera menjadi granit, meskipun ia mengalami serangan "penyakit caisson" yang parah di sepanjang jalan - intinya hancur dan hancur menjadi plak datar. Semakin jauh sumur berjalan, semakin sedikit sampel berkualitas yang jatuh ke tangan para ilmuwan.
Kedalamannya mengandung banyak kejutan. Dulu wajar untuk berpikir bahwa dengan jarak dari permukaan bumi, dengan peningkatan tekanan, batuan menjadi lebih monolitik, dengan sejumlah kecil retakan dan pori-pori. SG-3 meyakinkan para ilmuwan sebaliknya. Mulai dari 9 kilometer, lapisan tersebut ternyata sangat berpori dan benar-benar penuh dengan retakan di mana larutan air beredar. Belakangan, fakta ini dikonfirmasi oleh sumur superdeep lain di benua. Ternyata jauh lebih panas di kedalaman dari yang diperkirakan: hingga 80 °! Pada tanda 7 km, suhu lubang bawah adalah 120 ° С, pada 12 km mencapai 230 ° С. Dalam sampel sumur Kola, para ilmuwan telah menemukan mineralisasi emas. Inklusi logam mulia ditemukan pada batuan purba pada kedalaman 9,5-10,5 km. Namun, konsentrasi emas terlalu rendah untuk menyatakan deposit - rata-rata 37,7 mg per ton batuan,tetapi cukup untuk diharapkan di tempat serupa lainnya.
Kehangatan planet rumah
Suhu tinggi yang ditemui oleh pengebor bawah tanah telah mendorong para ilmuwan untuk menggunakan sumber energi yang hampir tak pernah habis ini. Misalnya, di pegunungan muda (seperti Kaukasus, Alpen, Pamir) pada kedalaman 4 kilometer, suhu lapisan tanah akan mencapai 200 ° C. Baterai alami ini dapat digunakan untuk Anda. Perlu untuk mengebor dua sumur dalam secara berdampingan dan menghubungkannya dengan drift horizontal. Kemudian pompa air ke satu sumur, dan ambil uap panas dari sumur lainnya, yang akan digunakan untuk memanaskan kota atau mendapatkan jenis energi lain. Gas dan fluida korosif, yang umum terjadi di area seismik aktif, dapat menimbulkan masalah serius bagi perusahaan semacam itu. Pada tahun 1988, Amerika harus menyelesaikan pengeboran sumur di beting Teluk Meksiko di lepas pantai Alabama, mencapai kedalaman 7.399 m.mencapai 232 ° С, tekanan dan emisi gas asam yang sangat tinggi. Di daerah-daerah di mana terdapat endapan air tanah panas, dimungkinkan untuk mengambilnya langsung dari sumur dari cakrawala yang cukup dalam. Proyek semacam itu cocok untuk wilayah Kaukasus, Pamir, dan Timur Jauh. Namun, mahalnya biaya pekerjaan tersebut membatasi kedalaman penambangan hingga empat kilometer.
Di jalur Rusia
Demonstrasi sumur Kola pada tahun 1984 memberikan kesan yang mendalam bagi masyarakat dunia. Banyak negara mulai mempersiapkan proyek pengeboran ilmiah di benua. Program semacam itu juga disetujui di Jerman pada akhir 1980-an. Sumur ultra-dalam KTB Hauptborung dibor dari tahun 1990 hingga 1994, menurut rencana, seharusnya mencapai kedalaman 12 km, tetapi karena suhu tinggi yang tidak dapat diprediksi, hanya mungkin untuk mencapai jarak 9,1 km. Karena keterbukaan data tentang pengeboran dan karya ilmiah, teknologi dan dokumentasi yang baik, sumur ultra-dalam KTV tetap menjadi salah satu yang paling terkenal di dunia.
Lokasi untuk pengeboran sumur ini dipilih di tenggara Bavaria, di sisa-sisa pegunungan kuno, yang usianya diperkirakan 300 juta tahun. Ahli geologi percaya bahwa di suatu tempat di sini terdapat zona persimpangan dua lempeng, yang dulunya adalah pantai lautan. Menurut para ilmuwan, seiring waktu, bagian atas pegunungan telah menipis, memperlihatkan sisa-sisa kerak samudera kuno. Bahkan lebih dalam, sepuluh kilometer dari permukaan, ahli geofisika menemukan sebuah benda besar dengan konduktivitas listrik yang sangat tinggi. Mereka juga berharap bisa memperjelas sifatnya dengan bantuan sumur. Tetapi tugas utamanya adalah mencapai kedalaman 10 km untuk mendapatkan pengalaman dalam pengeboran sangat dalam. Setelah mempelajari bahan Kola SG-3, para pengebor Jerman memutuskan untuk terlebih dahulu mengebor sumur uji sedalam 4 km untuk mendapatkan gambaran yang lebih akurat tentang kondisi kerja di bawah tanah, menguji teknik dan mengambil inti. Di akhir pekerjaan percontohan, banyak peralatan pengeboran dan ilmiah harus diubah, dan sesuatu harus dibuat ulang.
Sumur utama - superdeep - KTV Hauptborung diletakkan hanya dua ratus meter dari yang pertama. Untuk pekerjaan itu, menara 83 meter didirikan dan rig pengeboran terkuat saat itu dengan kapasitas angkat 800 ton dibangun. Banyak operasi pengeboran telah diotomatiskan, terutama mekanisme untuk menurunkan dan memulihkan tali pipa. Sistem pengeboran vertikal mandiri memungkinkan pembuatan lubang yang hampir vertikal. Secara teoritis, dengan peralatan seperti itu dimungkinkan untuk mengebor hingga kedalaman 12 kilometer. Tetapi kenyataannya, seperti biasa, ternyata lebih rumit, dan rencana para ilmuwan tidak menjadi kenyataan.
Masalah di sumur KTV dimulai setelah kedalaman 7 km, mengulangi nasib Kola Superdeep. Pada awalnya, diyakini karena suhu tinggi, sistem pemboran vertikal rusak dan lubang miring. Pada akhir pekerjaan, bagian bawah menyimpang dari vertikal sejauh 300 m. Kemudian, kecelakaan yang lebih rumit dimulai - putusnya tali bor. Sama seperti di Kola, poros baru harus dibor. Kesulitan tertentu disebabkan oleh penyempitan sumur - di atas diameternya 71 cm, di bagian bawah - 16,5 cm Kecelakaan tak berujung dan suhu lubang bawah yang tinggi –270 ° С memaksa para pengebor untuk berhenti bekerja tidak jauh dari tujuan yang diinginkan.
Tidak dapat dikatakan bahwa hasil ilmiah KTV Hauptborung mengejutkan imajinasi para ilmuwan. Di kedalaman, amfibolit dan gneis, batuan metamorf kuno, sebagian besar diendapkan. Zona konvergensi lautan dan sisa-sisa kerak samudera belum ditemukan dimanapun. Mungkin mereka berada di tempat lain, di sini adalah sebuah kristal kecil yang massif, yang menjulang ke ketinggian 10 km. Sebuah deposit grafit ditemukan satu kilometer dari permukaan.
Pada tahun 1996, sumur KTV, yang menghabiskan anggaran Jerman 338 juta dolar, berada di bawah perlindungan Pusat Ilmiah untuk Geologi di Potsdam, diubah menjadi laboratorium untuk mengamati lapisan bawah tanah yang dalam dan tujuan wisata.
Mengapa bulan tidak terbuat dari besi cor?
“Karena tidak akan ada cukup besi tuang untuk bulan” - mungkin ini adalah cara lawan hipotesis, yang menyatakan bahwa bulan memisahkan diri dari Bumi, dapat menjawab pendukungnya. Hipotesis ini, bagaimanapun, tidak muncul dari awal, dan para ilmuwan sedang mempertimbangkan beberapa area di Bumi, dari mana sepotong planet seukuran Bulan bisa terlempar. Sumur Kola mengusulkan versinya sendiri. Pada 1970-an, stasiun Soviet mengirimkan beberapa ratus gram tanah bulan ke Bumi. Substansinya dibagikan oleh pusat-pusat ilmiah terkemuka negara itu untuk melakukan analisis independen. Pusat Ilmiah Kola juga mendapat sampel kecil. Ilmuwan dari seluruh wilayah datang untuk melihat keingintahuan tersebut, termasuk para karyawan sumur, yang kemudian menjadi yang terdalam di dunia. Apakah ini lelucon? Sentuh debu yang tidak wajar, lihat melalui mikroskop. Kemudian, para ahli menyelidiki tanah bulan dan menerbitkan monograf tentang hal ini. Pada saat itu, sumur di Zapolyarnoye telah mencapai kedalaman yang layak, bebatuan yang diangkat dari lubang bor dijelaskan secara rinci. Dan apa? Sampel tanah bulan, yang pernah dilihat oleh para pengebor dengan kagum, ternyata diabetes satu banding satu dari sumur mereka, dari kedalaman 3 km. Segera muncul hipotesis bahwa Bulan tidak memisahkan diri selain dari Semenanjung Kola sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu - ini adalah usia penderita diabetes. Meskipun muncul pertanyaan secara tidak sengaja - apa ukuran semenanjung ini?.. Segera muncul hipotesis bahwa Bulan tidak memisahkan diri selain dari Semenanjung Kola sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu - ini adalah usia penderita diabetes. Meskipun muncul pertanyaan secara tidak sengaja - apa ukuran semenanjung ini?.. Segera muncul hipotesis bahwa Bulan tidak memisahkan diri selain dari Semenanjung Kola sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu - ini adalah usia penderita diabetes. Meskipun muncul pertanyaan secara tidak sengaja - apa ukuran semenanjung ini?..
Untuk mengebor atau tidak?
Rekor sumur Kola masih tak tertandingi, meskipun sangat memungkinkan untuk mencapai kedalaman 14 dan bahkan 15 km ke dalam bumi. Namun, upaya tunggal seperti itu kemungkinan tidak akan memberikan pengetahuan baru yang fundamental tentang kerak bumi, sementara pengeboran superdeep sangat mahal. Hari-hari ketika berbagai hipotesis diuji dengan bantuannya sudah lama berlalu. Sumur lebih dalam dari 6-7 km untuk tujuan ilmiah murni hampir menghentikan pengeboran. Misalnya, di Rusia hanya ada dua objek semacam ini - sumur Ural SG-4 dan sumur En-Yakhinskaya di Siberia Barat. Mereka dijalankan oleh perusahaan negara Nedra Scientific and Production Center yang berlokasi di Yaroslavl. Ada begitu banyak sumur super-dalam dan dalam yang dibor di dunia sehingga para ilmuwan tidak punya waktu untuk menganalisis informasinya. Dalam beberapa tahun terakhir, ahli geologi telah berusaha untuk mempelajari dan menggeneralisasi fakta yang diperoleh dari kedalaman yang luar biasa. Setelah belajar mengebor sangat dalam,orang sekarang ingin lebih menguasai cakrawala yang tersedia bagi mereka, untuk memusatkan upaya mereka pada tugas-tugas praktis yang akan berguna sekarang. Jadi di Rusia, setelah menyelesaikan program pengeboran ilmiah, setelah mengebor semua 12 sumur superdeep yang direncanakan, mereka sekarang mengerjakan sistem untuk seluruh negara bagian, di mana data geofisika yang diperoleh dengan "memindai" lapisan tanah bawah dengan gelombang seismik akan dihubungkan dengan informasi yang diperoleh dengan pengeboran superdeep. Tanpa lubang bor, bagian kerak yang dibangun oleh ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pemboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat.untuk memusatkan upaya pada tugas-tugas praktis yang akan menguntungkan sekarang. Jadi di Rusia, setelah menyelesaikan program pengeboran ilmiah, setelah mengebor semua 12 sumur superdeep yang direncanakan, mereka sekarang mengerjakan sistem untuk seluruh negara bagian, di mana data geofisika yang diperoleh dengan "memindai" lapisan tanah bawah dengan gelombang seismik akan dihubungkan dengan informasi yang diperoleh dengan pengeboran superdeep. Tanpa lubang bor, bagian kerak bumi yang dibangun oleh ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pemboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat.untuk memusatkan upaya pada tugas-tugas praktis yang akan menguntungkan sekarang. Jadi di Rusia, setelah menyelesaikan program pengeboran ilmiah, setelah mengebor semua 12 sumur superdeep yang direncanakan, mereka sekarang mengerjakan sistem untuk seluruh negara bagian, di mana data geofisika yang diperoleh dengan "memindai" lapisan bawah tanah dengan gelombang seismik akan dihubungkan dengan informasi yang diperoleh dengan pengeboran superdeep. Tanpa lubang bor, bagian kerak yang dibangun oleh ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pengeboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat. Setelah mengebor semua 12 sumur ultra-dalam yang direncanakan, mereka sekarang mengerjakan sistem untuk seluruh negara bagian, di mana data geofisika yang diperoleh dengan "memindai" lapisan tanah bawah dengan gelombang seismik akan dihubungkan dengan informasi yang diperoleh dengan pengeboran ultra-dalam. Tanpa lubang bor, bagian kerak ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pengeboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat. Setelah mengebor semua 12 sumur ultra-dalam yang direncanakan, mereka sekarang mengerjakan sistem untuk seluruh negara bagian, di mana data geofisika yang diperoleh dengan "memindai" lapisan tanah bawah dengan gelombang seismik akan dihubungkan dengan informasi yang diperoleh dengan pengeboran ultra-dalam. Tanpa lubang bor, bagian kerak ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pengeboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat.dibangun oleh ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pemboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat.dibangun oleh ahli geofisika hanyalah model. Agar batuan tertentu muncul pada diagram ini, diperlukan data pengeboran. Kemudian ahli geofisika, yang pekerjaannya jauh lebih murah daripada mengebor dan mencakup area yang luas, akan dapat memprediksi endapan mineral dengan lebih akurat.
Di Amerika Serikat, mereka terus melakukan program pengeboran dalam di dasar laut dan melakukan beberapa proyek menarik di zona aktivitas vulkanik dan tektonik kerak bumi. Jadi, di Hawaii, para peneliti berharap untuk mempelajari kehidupan bawah tanah gunung berapi dan lebih dekat dengan lidah mantel - bulu, yang diyakini telah menelurkan pulau-pulau ini. Sumur di kaki gunung berapi Mauna Kea itu rencananya akan dibor hingga kedalaman 4,5 km, namun karena suhu yang ekstrim, hanya 3 km yang bisa dikuasai. Proyek lain adalah observatorium dalam di Patahan San Andreas. Pengeboran sumur melalui sesar terbesar di benua Amerika Utara dimulai pada bulan Juni 2004 dan mencakup 2 dari 3 kilometer yang direncanakan. Di laboratorium dalam, mereka bermaksud untuk mempelajari asal mula gempa bumi, yang, mungkin, akan memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang sifat bencana alam ini dan membuat prediksi mereka.
Terlepas dari kenyataan bahwa program pengeboran ultra-dalam modern tidak lagi seambisius sebelumnya, mereka jelas memiliki masa depan yang cerah. Tidak lama lagi akan tiba saat pergantian kedalaman yang luar biasa - mereka akan mencari dan menemukan endapan mineral baru. Produksi minyak dan gas di Amerika Serikat dari kedalaman 6-7 km sudah menjadi hal yang biasa. Di masa depan, Rusia juga harus memompa hidrokarbon dari level tersebut. Seperti yang ditunjukkan oleh sumur superdeep Tyumen, 7 kilometer dari permukaan, terdapat lapisan sedimen yang menjanjikan untuk endapan gas.
Pengeboran superdeep bukan tanpa alasan dibandingkan dengan eksplorasi luar angkasa. Program semacam itu, dalam skala global, menyerap semua yang terbaik yang dimiliki umat manusia saat ini, memberikan dorongan pada perkembangan banyak industri, teknologi, dan pada akhirnya mempersiapkan landasan bagi terobosan baru dalam sains.
Intrik jahat
Suatu ketika Kola Superdeep menjadi pusat skandal global. Suatu pagi yang cerah di tahun 1989, direktur sumur, David Guberman, menerima telepon dari pemimpin redaksi surat kabar regional, sekretaris komite regional dan sejumlah orang yang berbeda. Semua orang ingin tahu tentang setan, yang diduga dibesarkan oleh para pengebor dari kedalaman, seperti yang dilaporkan oleh beberapa surat kabar dan stasiun radio di seluruh dunia. Sutradara terkejut, dan - dari apa! "Ilmuwan telah menemukan neraka," "Setan melarikan diri dari neraka," baca berita utama. Seperti diberitakan di pers, ahli geologi yang bekerja sangat jauh di Siberia, dan mungkin di Alaska atau bahkan Semenanjung Kola (tidak ada konsensus di antara para jurnalis), sedang mengebor di kedalaman 14,4 km, ketika tiba-tiba bor mulai lepas. dari sisi ke sisi. Jadi, ada lubang besar di bawah, pikir para ilmuwan, ternyata pusat planet itu kosong. Sensor diturunkan ke kedalamanmenunjukkan suhu 2000 ° C, dan mikrofon supersensitif terdengar … tangisan jutaan jiwa yang menderita. Akibatnya, pengeboran dihentikan karena takut melepaskan kekuatan neraka ke permukaan. Tentu saja, para sarjana Soviet membantah "bebek" jurnalistik ini, tetapi gema dari sejarah lama itu berpindah-pindah dari surat kabar ke surat kabar untuk waktu yang lama, berubah menjadi semacam cerita rakyat. Beberapa tahun kemudian, ketika dongeng tentang neraka sudah dilupakan, staf Kola Superdeep mengunjungi Australia dengan ceramah. Mereka diundang ke resepsi dengan Gubernur Victoria, seorang wanita genit yang menyambut delegasi Rusia dengan pertanyaan: "Dan apa yang Anda dapatkan dari sana?"Para sarjana Soviet membantah "bebek" jurnalistik ini, tetapi gema dari sejarah lama itu berpindah-pindah dari surat kabar ke surat kabar untuk waktu yang lama, berubah menjadi semacam cerita rakyat. Beberapa tahun kemudian, ketika dongeng tentang neraka sudah dilupakan, staf Kola Superdeep mengunjungi Australia dengan ceramah. Mereka diundang ke resepsi dengan Gubernur Victoria, seorang wanita genit yang menyambut delegasi Rusia dengan pertanyaan: "Dan apa yang Anda dapatkan dari sana?"Para sarjana Soviet membantah "bebek" jurnalistik ini, tetapi gema dari sejarah lama itu berpindah-pindah dari surat kabar ke surat kabar untuk waktu yang lama, berubah menjadi semacam cerita rakyat. Beberapa tahun kemudian, ketika dongeng tentang neraka sudah dilupakan, staf Kola Superdeep mengunjungi Australia dengan ceramah. Mereka diundang ke resepsi dengan Gubernur Victoria, seorang wanita genit yang menyambut delegasi Rusia dengan pertanyaan: "Dan apa yang Anda dapatkan dari sana?"Dan apa yang kamu dapatkan dari sana?"Dan apa yang kamu dapatkan dari sana?"
Sumur terdalam di dunia
1. Aralsor SG-1, dataran rendah Kaspia, 1962-1971, kedalaman - 6.8 km. Cari minyak dan gas.
2. Biikzhal SG-2, dataran rendah Kaspia, 1962-1971, kedalaman - 6.2 km. Cari minyak dan gas.
3. Kola SG-3, 1970-1994, kedalaman - 12.262 m Kedalaman desain - 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbaijan, 1977-1990, kedalaman - 8 324 m Kedalaman desain - 11 km.
5. Kolvinskaya, wilayah Arkhangelsk, 1961, kedalaman - 7.057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistan, 1984, kedalaman -
3 km. Kedalaman desain adalah 7 km. Cari emas.
7. Timan-Pechora SG-5, Timur Laut Rusia, 1984-1993, kedalaman - 6.904 m, kedalaman desain - 7 km.
8. Tyumen SG-6, Western Siberia, 1987-1996, kedalaman - 7.502 m Kedalaman desain - 8 km. Cari minyak dan gas.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988, kedalaman - 5.881 m.
10. Sumur Vorotilovskaya, wilayah Volga, 1989-1992, kedalaman - 5.374 m Pencarian berlian, studi astrobleme Puchezh-Katunskaya.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukraina, 1984-1993, kedalaman - 5382 m. Kedalaman desain - 12 km. Cari kuarsit ferruginous.
Ural SG-4, Ural Tengah. Ditetapkan pada tahun 1985. Kedalaman desain - 15.000 m Kedalaman arus - 6.100 m Pencarian bijih tembaga, pelajari struktur Ural. En-Yakhtinskaya SG-7, Siberia Barat. Kedalaman desain - 7.500 m Kedalaman arus - 6.900 m Pencarian minyak dan gas.
Sumur untuk minyak dan gas
awal 70-an
Universitas, AS, kedalaman - 8686 m.
Bayden Unit, USA, kedalaman - 9.159 m.
Bertha-Rogers, AS, kedalaman - 9.583 m.
80-an
Zisterdorf, Austria, kedalaman 8.553 m.
Silyan Ring, Swedia, kedalaman - 6,8 km.
Bighorn, AS, Wyoming, kedalaman - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Jerman, 1990-1994, kedalaman -
9100 m. Kedalaman desain - 10 km. Pengeboran ilmiah.
Di batas kehidupan
Pada Batas Kehidupan Bakteri ekstremofilik yang ditemukan di bebatuan yang terangkat dari kedalaman beberapa kilometer. DOSSIER Salah satu penemuan paling menakjubkan yang dibuat para ilmuwan melalui pengeboran adalah keberadaan kehidupan jauh di bawah tanah. Dan meskipun kehidupan ini hanya diwakili oleh bakteri, batasnya meluas hingga kedalaman yang luar biasa. Bakteri ada di mana-mana. Mereka telah menguasai dunia bawah, tampaknya sama sekali tidak cocok untuk keberadaan. Tekanan besar, suhu tinggi, kekurangan oksigen dan ruang hidup - tidak ada yang bisa menjadi penghalang penyebaran kehidupan. Menurut beberapa perkiraan, massa mikroorganisme yang hidup di bawah tanah dapat melebihi massa semua makhluk hidup yang menghuni permukaan planet kita.
Pada awal abad ke-20, ilmuwan Amerika Edson Bustin menemukan bakteri di dalam air dari cakrawala bantalan minyak dari kedalaman beberapa ratus meter. Mikroorganisme yang hidup di sana tidak membutuhkan oksigen dan sinar matahari, mereka memakan senyawa organik minyak. Bastin menyatakan bahwa bakteri ini telah hidup dalam isolasi dari permukaan selama 300 juta tahun - sejak pembentukan ladang minyak. Tetapi hipotesisnya yang berani tetap tidak diklaim, mereka sama sekali tidak mempercayainya. Kemudian diyakini bahwa kehidupan hanyalah selaput tipis di permukaan planet.
Ketertarikan pada bentuk kehidupan yang dalam bisa jadi sangat praktis. Pada 1980-an, Departemen Energi AS sedang mencari metode yang aman untuk pembuangan limbah radioaktif. Untuk tujuan ini, ia seharusnya menggunakan tambang di bebatuan yang tidak bisa ditembus, tempat bakteri yang memakan radionuklida hidup. Pada tahun 1987, pengeboran dalam beberapa sumur dimulai di Carolina Selatan. Dari kedalaman setengah kilometer, para ilmuwan mengambil sampel, mengamati semua kemungkinan pencegahan agar tidak membawa bakteri dan udara dari permukaan bumi. Beberapa laboratorium independen sedang mempelajari sampel, hasilnya ternyata positif: yang disebut bakteri anaerob hidup di lapisan dalam, yang tidak membutuhkan oksigen.
Bakteri tersebut juga ditemukan di bebatuan tambang emas di Afrika Selatan pada kedalaman 2,8 km yang bersuhu 60 ° C. Mereka juga hidup jauh di bawah lautan pada suhu di atas 100 °. Seperti yang ditunjukkan oleh sumur superdeep Kola, terdapat kondisi tempat tinggal mikroorganisme bahkan pada kedalaman lebih dari 12 km, karena bebatuan ternyata agak berpori, jenuh dengan larutan air, dan di mana ada air, kehidupan dimungkinkan.
Ahli mikrobiologi juga menemukan koloni bakteri di lubang bor superdeep yang membuka kawah Silyan Ring di Swedia. Sangat mengherankan bahwa mikroorganisme hidup di granit kuno. Meskipun sangat padat, di bawah batuan bertekanan tinggi, air tanah bersirkulasi melalui sistem lubang mikro dan retakan. Lapisan bebatuan di kedalaman 5,5-6,7 km menjadi sensasi yang nyata. Itu jenuh dengan pasta minyak dengan kristal magnetit. Salah satu penjelasan yang mungkin untuk fenomena ini diberikan oleh ahli geologi Amerika Thomas Gold, penulis buku "The Deep Hot Biosphere". Emas menyarankan bahwa pasta minyak-magnetit tidak lebih dari produk limbah bakteri yang memakan metana yang berasal dari mantel.
Studi menunjukkan bahwa bakteri puas dengan kondisi yang benar-benar sederhana. Batasan daya tahan mereka masih menjadi misteri, namun tampaknya batas bawah habitat bakteri masih ditentukan oleh suhu interior. Mereka dapat berkembang biak pada 110 ° C dan menahan suhu 140 ° C, meskipun untuk waktu yang singkat. Jika kita mengasumsikan bahwa suhu di benua meningkat 20-25 ° dengan setiap kilometer, maka komunitas hidup dapat ditemukan hingga kedalaman 4 km. Di bawah dasar laut, suhunya tidak naik begitu cepat, dan batas bawah kehidupan bisa berada di kedalaman 7 km.
Ini berarti bahwa kehidupan memiliki margin keamanan yang sangat besar. Akibatnya, biosfer bumi tidak dapat dihancurkan sepenuhnya bahkan pada saat terjadinya bencana alam yang paling serius, dan, mungkin, di planet tanpa atmosfer dan hidrosfer, mikroorganisme mungkin ada di kedalaman.
