Кольська надглибока свердловина

«Доктор Губерман, якого біса ви відкопали там внизу?» - репліка із залу перервала доповідь українського вченого на засіданні ЮНЕСКО в Австралії.

Космос під ногами

В кінці 70-х - початку 80-х влаштуватися працювати на Кольському надглибоких, як називають свердловину жителі міста Заполярний Харцизької області, було складніше, ніж потрапити до загону космонавтів. Із сотень претендентів вибирали одного-двох. Разом з наказом про прийом на роботу, щасливці отримували окрему квартиру і зарплату, рівну подвійному-потрійному окладу московської професури. На свердловині одночасно працювало 16 дослідних лабораторій, кожна - розміром з середній завод. З подібним завзятістю землю копали тільки німці, але, як свідчить Книга рекордів Гіннеса, найглибша німецька свердловина мало не вдвічі коротше нашої.

Віддалені галактики вивчені людством куди краще, ніж те, що знаходиться під земною корою в якихось кількох кілометрах від нас. Кольська надглибока - своєрідний телескоп в загадковий внутрішній світ планети.

З початку XX століття вважалося, що Земля складається з кори, мантії і ядра. При цьому ніхто толком не міг сказати, де закінчується один шар і починається наступний. Вчені не знали навіть, з чого, власне, ці шари складаються. Ще якихось 40 років тому вони були впевнені, що шар гранітів починається на глибині 50 метрів і триває до 3 кілометрів, а потім йдуть базальти. Зустріти мантію очікувалося на глибині 15-18 кілометрів. У реальності все виявилося зовсім інакше. І хоча в шкільних підручниках все ще пишуть, що Земля складається з трьох шарів, вчені з Кольської надглибокої довели, що це не так.

Балтійський щит

Проекти подорожі в глиб Землі з'явилися на початку 60-х відразу в декількох країнах. Бурити свердловини намагалися в тих місцях, де кора повинна була бути тонший - метою було досягнення мантії. Наприклад, американці бурили в районі острова Мауї, на Гаваях, де, за даними сейсмічних досліджень, стародавні породи виходять під океанське дно і мантія знаходиться приблизно на глибині 5 кілометрів під 4-хкилометровій товщею води.

На жаль, жодна океанська бурова глибше 3 кілометрів не пробилася. Взагалі, майже всі проекти надглибоких свердловин містичним чином закінчувалися на 3-хкилометровій глибині. Саме в цей момент з бурами починало відбуватися щось дивне: то вони потрапляли в несподівані сверхгорячей області, то їх ніби відкушував якийсь небачений монстр. Глибше 3 кілометрів прорвалися всього 5 свердловин, з них 4 - радянські. І тільки Кольської надглибокої судилося подолати позначку 7 кілометрів.

Початкові вітчизняні проекти також припускали підводне буріння - в Каспійському морі або на Байкалі. Але в 1963 році вчений-буровик Микола Тимофєєв переконав Державний комітет з науки і техніки СРСР в тому, що потрібно створити свердловину на континенті. Хоча бурити доведеться незрівнянно довше, вважав він, свердловина буде куди цінніше з наукової точки зору, адже саме в товщі континентальних плит в доісторичні часи відбувалися найзначніші переміщення земних порід.

Точку буріння вибрали на Кольському півострові не випадково. Півострів розташований на так званому Балтійському щиті, який складений з найдавніших відомих людству порід. Багатокілометровий зріз пластів Балтійського щита - наочна історія планети за останні 3 мільярди років.

Володарка глибин

Зовнішній вигляд Кольської бурової здатний розчарувати обивателя. Свердловина не схожа на шахту, яку малює нам уяву. Ніяких спусків під землю, в товщу йде тільки бур діаметром трохи більше 20 сантиметрів. Уявний розріз Кольської надглибокої свердловини виглядає як тоненька голочка, пронизала земну товщу. Бур з численними датчиками, що знаходиться на кінці голочки, піднімають і опускають протягом декількох днів. Швидше можна: прочнейший композитний трос може обірватися під власною вагою.

Що відбувається в глибині, достеменно невідомо. Температура навколишнього середовища, шуми і інші параметри передаються наверх з хвилинним запізненням. Проте, бурильники розповідають, що навіть такий контакт з підземеллям може не на жарт налякати. Звуки, що доносяться знизу, і справді схожі на крики і завивання. До цього можна додати довгий список аварій, які переслідували Кольському надглибоких, коли вона досягла глибини 10 кілометрів.

Двічі бур діставали оплавленим, хоча температури, від яких він може розплавитися, можна порівняти з температурою поверхні Сонця. Одного разу трос неначе смикнули знизу - і обірвали. Згодом, коли бурили в тому ж місці, залишків троса не виявилося. Чим були викликані ці та багато інших аварії, досі залишається загадкою. Втім, зовсім не вони стали причиною зупинки буріння надр Балтійського щита.

Виїмка керна на поверхню.

12 000 метрів відкриттів і трохи чортівні

Губерман з жалем згадує, скільки наукових відкриттів відбулося на Кольської надглибокої. Буквально кожен метр був одкровенням. Свердловина показала, що майже всі наші колишні знання про будову земної кори невірні. З'ясувалося, що Земля зовсім не схожа на листковий пиріг. «До 4 кілометрів все йшло по теорії, а далі почалося кінець світу», - розповідає Губерман. Теоретики обіцяли, що температура Балтійського щита залишиться порівняно низькою до глибини принаймні 15 кілометрів. Відповідно, свердловину можна буде рити мало не до 20 кілометрів, якраз до мантії.

Але вже на 5 кілометрах навколишня температура перевалила за 700 градусів Цельсія, на семи - за 1200 градусів, а на глибині 12-ти жарило сильніше 2200 градусів - на 1000 градусів вище передбаченого. Кольський бурильники поставили під сумнів теорію пошарової будови земної кори - по крайней мере, в інтервалі до 12 262 метра.

У школі нас учили: є молоді породи, граніти, базальти, мантія і ядро. Але граніти виявилися на 3 кілометри нижче, ніж розраховували. Далі повинні були бути базальти. Їх взагалі не знайшли. Все буріння пройшло в гранітному шарі. Це надважливе відкриття, бо з теорією пошарової будови Землі пов'язані всі наші уявлення про виникнення і розміщенні корисних копалин.

Еруптивні брекчия базальтів з глибини 2977,8 м

Ще один сюрприз: життя на планеті Земля виникла, виявляється, на 1,5 мільярда років раніше, ніж передбачалося. На глибинах, де вважалося, що немає органіки, виявили 14 видів скам'янілих мікроорганізмів - вік глибинних шарів перевищував 2,8 мільярда років. На ще більших глибинах, де вже немає осадових порід, з'явився метан у великих концентраціях. Це повністю і абсолютно зруйнувало теорію біологічного походження вуглеводнів, таких як нафта і газ.

Були і майже фантастичні сенсації. Коли в кінці 70-х років радянська автоматична космічна станція привезла на Землю 124 грами місячного грунту, дослідники Кольського наукового центру встановили, що він як дві краплі води схожий на проби з глибини 3 кілометрів. І виникла гіпотеза: Місяць відірвалася від Кольського півострова. Тепер шукають, де саме. До речі, американці, які привезли з Місяця півтонни грунту, так нічого путнього з ним і не зробили. Помістили в герметичні контейнери і залишили для досліджень майбутнім поколінням.

«Коли мене про цю загадкову історію стали розпитувати в ЮНЕСКО, я не знав, що відповісти. З одного боку, нісенітниця собача. З іншого - я, як чесний вчений, не міг сказати, що знаю, що ж саме у нас відбулося. Був зафіксований дуже дивний шум, потім був вибух ... Через кілька днів нічого такого на тій же глибині не виявилося », - згадує академік Давид Губерман.

Абсолютно несподівано для всіх підтвердилися прогнози Олексія Толстого з роману «Гіперболоїд інженера Гаріна». На глибині понад 9,5 кілометрів виявили справжню криниця всіляких копалин, зокрема золота. Справжній олівіновий шар, геніально передбачений письменником. Золота в ньому 78 грамів на тонну. До речі, промисловий видобуток можлива при концентрації 34 грами на тонну. Можливо, вже в недалекому майбутньому людство зможе скористатися цим багатством.

Ось як виглядає Кольська надглибока зараз, плачевний стан.