Nejhlubší sovětská studna „Studna do pekla“: Jak byla vyvrtána a co tam našli?

Na pozadí rezavějících ruin opuštěné výzkumné stanice zeje nejhlubší díra na světě.

Největší důl na světě vyvrtali na odlehlém poloostrově Kola v severním Rusku. Nyní uzavřený a utěsněný svařovanou kovovou deskou je Kola Superhluboký vrt pozůstatkem do značné míry zapomenuté hazardní hry lidské rasy, namířené nikoli ke hvězdám, ale do hlubin Země. Kolovaly pověsti, že hluboká studna dosáhla pekla: z propasti bylo slyšet křik a sténání lidí – jako by to byl důvod k uzavření stanice a studny. Ve skutečnosti byl důvod jiný, napsal server Optolov.

Město Mirnyj je známé svým největším dolem na světě. Hluboká studna na poloostrově Kola je největší umělou dírou na světě. Je tak hluboká, že nad ní byly zakázány všechny lety, protože příliš mnoho vrtulníků havarovalo kvůli sání do díry.

Nejhlubší díra vyvrtaná ve jménu vědy – zde byly nalezeny důkazy o prekambrickém období života. Lidská rasa ví mnoho věcí o vzdálených galaxiích, ale jen málo o tom, co se skrývá pod jejich nohama. Projekt samozřejmě vyprodukoval obrovské množství geologických dat, z nichž většina ukázala, jak málo toho o naší planetě víme.

USA a SSSR bojovaly o nadvládu v průzkumu vesmíru ve vesmírných závodech, další soutěž byla mezi největšími vrtáky obou zemí: americký „Projekt Mohole“ na tichomořském pobřeží Mexika – byl přerušen v roce 1966 kvůli nedostatku financí. Councils, projekt Mezirezortní vědecké rady pro studium nitra Země a ultrahlubinné vrtání, v letech 1970 až 1994 na poloostrově Kola. Studium Země je omezeno na pozemní pozorování a seismické studie, ale vrt Kola poskytl přímý pohled na strukturu zemské kůry.

Kola super hluboká studna vrtaná do pekla

Nejzajímavějším objevem je však objev biologické aktivity v horninách, které jsou více než dvě miliardy let staré. Nejvýraznější důkazy života pocházejí z mikroskopických fosílií: zachovalé zbytky dvaceti čtyř druhů jednobuněčných mořských rostlin, jinak známých jako plankton.

Normálně lze fosilie nalézt ve vápencových horninách a ložiscích oxidu křemičitého, ale tyto „mikrofosílie“ byly uzavřeny v organických sloučeninách, které zůstaly překvapivě nedotčené navzdory extrémním tlakům a teplotám prostředí.

Vrty v Kole byly nuceny zastavit kvůli neočekávaně vysokým teplotám. Zatímco teplotní gradient v útrobách země. V hloubce přibližně 10 000 stop se teplota rychle zvyšovala a dosáhla na dně díry 180 °C (356 °F), na rozdíl od očekávaných 100 °C (212 °F). Neočekávané bylo také snížení hustoty horniny.

Za tímto bodem měly horniny větší pórovitost a propustnost: v kombinaci s vysokými teplotami se začaly chovat jako plast. Proto je vrtání prakticky nemožné.

Úložiště vzorků jádra lze nalézt ve městě Zapolyarny, kde se těží nikl, asi deset kilometrů jižně od díry. Se svým ambiciózním posláním a přínosem pro geologii a biologii zůstává superhluboký vrt Kola nejdůležitějším pozůstatkem sovětské vědy.

Nejhlubší vrty na světě

Jako globální projekt se v 60. letech objevil nápad vrtat do horního pláště Země. Hypotézy o struktuře pláště byly založeny na nepřímých datech, jako je seismická aktivita. A jediný způsob, jak doslova nahlédnout do útrob země, bylo vrtání ultrahlubokých vrtů. Stovky vrtů na povrchu i v hlubinách oceánu poskytly odpovědi na některé otázky vědců, ale doby, kdy byly využívány k testování nejrůznějších hypotéz, jsou dávno pryč.

Připomeňme si seznam nejhlubších studní na Zemi …

Siljan Ring (Švédsko, 6800 m)

Koncem 80. let byl ve Švédsku vyvrtán stejnojmenný vrt v kráteru Siljan Ring. Podle hypotézy vědců měla být právě v tomto místě nalezena ložiska zemního plynu nebiologického původu. Výsledek vrtů zklamal investory i vědce. Uhlovodíky nebyly nalezeny v průmyslovém měřítku.

Zistersdorf UT2A (Rakousko, 8553 m)

V roce 1977 byl vyvrtán Zistersdorf UT1A v oblasti vídeňské ropné a plynové pánve, kde se skrývalo několik malých ropných polí. Když byly v hloubce 7544 m objeveny nedobytné zásoby plynu, první vrt se nečekaně zřítil a OMV musela vrtat druhý. Žádné hlubinné zdroje uhlovodíků však těžaři nenašli.

Hauptbohrung (Německo, 9101 m)

Slavná studna Kola udělala na evropskou veřejnost nesmazatelný dojem. Mnoho zemí začalo připravovat své projekty ultrahlubokých vrtů, ale zvláštní zmínku si zaslouží vrt Hauptborung, vyvíjený v letech 1990 až 1994 v Německu. Dosahuje pouhých 9 km a díky otevřenosti vrtných dat a vědecké práci se stal jedním z nejznámějších ultrahlubokých vrtů.

Baden Unit (USA, 9159 m)

Studna vrtaná Lone Star poblíž Anadarku. Jeho vývoj začal v roce 1970 a trval 545 dní. Celkem tento vrt vzal 1700 tun cementu a 150 diamantových bitů. A jeho plné náklady stály společnost 6 milionů dolarů.

Bertha Rogers (USA, 9583 m)

Další ultrahluboký vrt vytvořený v ropné a plynové pánvi Anadarko v Oklahomě v roce 1974. Celý proces vrtání trval pracovníkům Lone Star 502 dní. Práce musely být zastaveny, když horníci narazili v hloubce 9,5 kilometru na ložisko roztavené síry.

Kola Superhluboká (SSSR, 12 262 m)

Zapsána v Guinessově knize rekordů jako „nejhlubší lidská invaze do zemské kůry“. Když se v květnu 1970 začalo s vrtáním poblíž jezera s nevyslovitelným názvem Vilgiskoddeoaivinjärvi, předpokládalo se, že vrt dosáhne hloubky 15 kilometrů. Ale kvůli vysokým (až 230 °C) teplotám musely být práce zastaveny. V současné době je studna Kola zakonzervována.

Historie studny

BD-04A (Katar, 12 289 m)

Průzkumný vrt BD-04A byl vyvrtán před 7 lety v ropném poli Al-Shaheen v Kataru. Je pozoruhodné, že vrtná plošina Maersk dokázala dosáhnout značky 12 kilometrů za rekordních 36 dní!

OP-11 (Rusko, 12 345 m)

Leden 2011 byl poznamenán zprávou od společnosti Exxon Neftegas, že hloubení vrtu s nejdelším prodlouženým dosahem je blízko dokončení. OR-11, umístěný v poli Odoptu, vytvořil také rekord v délce horizontálního vrtu – 11 475 metrů. Tuneláři dokázali dílo dokončit za pouhých 60 dní.

„Projekt Sachalin-1 nadále přispívá k vedoucímu postavení Ruska v globálním ropném a plynárenském průmyslu,“ řekl James Taylor, prezident ENL. — K dnešnímu dni bylo 6 z 10 nejdelších vrtů ERD, včetně vrtu OP-11, vyvrtáno v rámci projektu Sachalin-1 pomocí vrtných technologií společnosti ExxonMobil. Speciálně navržená vrtná souprava Yastreb byla používána po celou dobu trvání projektu a vytvořila četné průmyslové rekordy v délce otvoru, rychlosti vrtání a výkonu směrového vrtání. Stanovili jsme také nový rekord při zachování vynikající výkonnosti v oblasti bezpečnosti, zdraví a životního prostředí.“

Pole Odoptu, jedno ze tří polí projektu Sachalin-1, se nachází na moři, 5-7 mil (8-11 km) od severovýchodního pobřeží ostrova Sachalin. Technologie ERD umožňuje úspěšně hloubi vrty z pobřeží pod mořským dnem, aby se dosáhlo ložisek ropy a zemního plynu na moři, aniž by došlo k porušení zásad bezpečnosti a ochrany životního prostředí, v jedné z nejobtížněji se rozvíjejících subarktických oblastí světa.

V Unii byla tedy vykopána jedna studna, která dnes nese titul nejhlubší na zemi. Je pozoruhodné, že vrt nebyl hlouben pro těžbu ropy nebo geologický průzkum, ale čistě pro vědecký výzkum.

Studna byla položena v roce 1970, u příležitosti 100. výročí narození Vladimíra Lenina. Vybrané místo je pozoruhodné tím, že vrt byl vyvrtán ve výchozech vulkanických hornin starých více než 3 miliardy let. Mimochodem, stáří Země je asi 4,5 miliardy let. Při těžbě se zřídkakdy vrtají studny hlouběji než dva tisíce metrů.

Vrtání začalo 24. května 1970. Až do hloubky 7000 metrů probíhalo vrtání snadno a klidně, ale poté, co hlava narazila na méně husté skály, začaly problémy. Proces se výrazně zpomalil. Teprve 6. června 1979 byl stanoven nový rekord – 9583 metrů. Dříve jej instalovali v USA producenti ropy. Značka 12 066 metrů byla překonána v roce 1983. Výsledek byl dosažen na Mezinárodním geologickém kongresu, který se konal v Moskvě. Následně došlo v areálu ke dvěma nehodám.

V roce 1997 kolovalo v médiích několik legend najednou, že superhluboká studna Kola byla skutečnou cestou do pekel. Jedna z těchto legend vyprávěla, že když tým spustil mikrofon do hloubky několika tisíc metrů, byly tam slyšet lidské sténání a výkřiky.

Nic takového samozřejmě nebylo. Už jen proto, že na záznam zvuku ve studni takové hloubky se používá speciální zařízení – ale ani to nic nezaznamenalo. V komplexu skutečně došlo k několika nehodám, včetně podzemní exploze při vrtání, ale geologové rozhodně žádné podzemní „démony“ nevyrušili.

Je opravdu důležité, že v SG-3 pracovalo 16 výzkumných laboratoří. Za Sovětského svazu mohli domácí geologové učinit mnoho cenných objevů a lépe pochopit, jak naše planeta funguje. Práce na místě umožnily výrazně zlepšit technologii vrtání. Vědci také mohli porozumět zdejším geologickým procesům, získali komplexní data o tepelném režimu útrob, podzemních plynech a hlubokých vodách.

Bohužel dnes je superhluboká studna Kola uzavřena. Od uzavření poslední laboratoře v roce 2008 a demontáže veškerého zařízení budova areálu chátrala. Důvod je jednoduchý – nedostatek financí. V roce 2010 byla studna již zakonzervována. Nyní je pomalu, ale jistě ničena vlivem přírodních procesů.

Kola Superhluboká studna Od konce 19. století se věřilo, že Země se skládá z kůry, pláště a jádra. Přitom nikdo pořádně nedokázal říct, kde končí jedna vrstva a začíná druhá. Vědci ani nevěděli, z čeho se tyto vrstvy ve skutečnosti skládají. Asi před 30 lety si byli vědci jisti, že vrstva žuly začíná v hloubce 50 metrů a pokračuje až do tří kilometrů, a pak přicházejí čediče. Plášť měl být v hloubce 15-18 kilometrů.

Ponořte se tři miliardy let

Projekty cestování hluboko do Země se objevily na počátku 60. let v několika zemích najednou. Jako první vyvrtali ultrahluboké vrty Američané a pokusili se o to v místech, kde měla být podle seismických studií tenčí zemská kůra. Tato místa se podle výpočtů nacházela na dně oceánů a za nejslibnější byla považována oblast u ostrova Maui z havajské skupiny, kde prastaré horniny leží pod samotným dnem oceánu a zemský plášť se nachází přibližně v hloubce pěti kilometrů pod čtyřkilometrovým vodním sloupcem. Bohužel oba pokusy prorazit zemskou kůru v tomto místě skončily neúspěchem v hloubce tří kilometrů.

První tuzemské projekty zahrnovaly i podvodní vrty – v Kaspickém moři nebo na Bajkalu. Ale v roce 1963 vrtný vědec Nikolaj Timofeev přesvědčil Státní výbor pro vědu a techniku ​​SSSR, že na kontinentu by měla být vytvořena studna. Přestože by vrtání trvalo nesrovnatelně déle, myslel si, že vrt bude z vědeckého hlediska mnohem cennější. Místo vrtů bylo vybráno na poloostrově Kola, který se nachází na takzvaném Baltském štítu, který se skládá z nejstarších suchozemských hornin, které lidstvo zná. Mnohakilometrový úsek vrstev štítu v pojetí vědců měl ukazovat obraz historie planety za poslední tři miliardy let.

Hlouběji a hlouběji a hlouběji…

Zahájení prací po téměř pěti letech příprav bylo načasováno na 100. výročí narození V.I. Lenin v roce 1970. Projekt byl zahájen naplno. Dobře provozovaných 16 výzkumných laboratoří, každá o velikosti průměrného závodu; projekt osobně řídil ministr geologie SSSR, řadoví zaměstnanci dostávali trojnásobný plat. Každý měl zaručený byt v Moskvě nebo Leningradu. Není divu, že dostat se do Kola Superdeep bylo mnohem obtížnější než dostat se do sboru kosmonautů.

Vzhled studny mohl vnějšího pozorovatele zklamat. Žádné výtahy a točitá schodiště vedoucí hluboko do Země. Do podzemí se dostal pouze vrták o průměru něco málo přes 20 centimetrů. Obecně lze Kola superhluboký představit jako tenkou jehlu prorážející tloušťku země. Vrták umístěný na konci této jehly s četnými senzory byl po několika hodinách práce zvednut téměř celý den ke kontrole, čtení a opravě a poté na den spuštěn. Rychlejší je nemožné: nejsilnější kompozitní kabel (vrtací šňůra) by se mohl vlastní vahou zlomit.

Co se dělo v hloubce v době vrtání, nebylo s jistotou známo. Okolní teplota, hluk a další parametry byly přenášeny směrem nahoru s minutovým zpožděním. Vrtaři však říkali, že i takový kontakt s žalářem byl někdy vážně děsivý. Zvuky přicházející zdola byly jako ječení a vytí. K tomu můžeme přidat dlouhý seznam nehod, které pronásledovaly superhlubinu Kola, když dosáhla hloubky 10 kilometrů. Dvakrát byl vrták vyjmut roztavený, i když teploty, ze kterých mohl nabýt této podoby, jsou srovnatelné s teplotou povrchu Slunce. Jednou se zdálo, že kabel byl vytažen zespodu – a odříznut. Následně při vrtání na stejném místě nebyly nalezeny žádné zbytky kabelu. Co způsobilo tyto a mnoho dalších nehod, je stále záhadou. Ty však vůbec nebyly důvodem k zastavení vrtání útrob Baltského štítu.

V roce 1983, kdy hloubka vrtu dosáhla 12 066 metrů, byly práce dočasně zastaveny: bylo rozhodnuto připravit materiály o ultrahlubokém vrtání pro Mezinárodní geologický kongres, který se měl konat v roce 1984 v Moskvě. Na něm se zahraniční vědci poprvé dozvěděli o samotné existenci Kolské superhlubiny, o níž byly do té doby všechny informace utajované. Práce byly obnoveny 27. září 1984. Při prvním sestupu vrtačky však došlo k neštěstí – vrtací kolona se opět roztrhla. Vrtání muselo pokračovat z hloubky 7 000 metrů, čímž vznikla nová šachta a do roku 1990 tato nová větev dosáhla 12 262 metrů, což byl absolutní rekord ultrahlubokých vrtů, překonaný teprve v roce 2008. Vrtání bylo zastaveno v roce 1992, tentokrát, jak se ukázalo, navždy. Na další práce nebyly finanční prostředky.

Objevy a nálezy

Objevy učiněné v Kola Superdeep způsobily skutečnou revoluci v našem poznání struktury zemské kůry. Teoretici slíbili, že teplota Baltského štítu zůstane relativně nízká do hloubky minimálně 15 kilometrů. To znamená, že studnu lze vyvrtat téměř až 20 kilometrů, jen po plášť. Ale už na pátém kilometru teplota přesáhla 700°C, na sedmém – přes 1200°C a v hloubce dvanáct pražilo více než 2200°C.

Vrtaři Kola zpochybnili teorii o vrstvené struktuře zemské kůry – minimálně v rozsahu až 12 262 metrů. Věřilo se, že existuje povrchová vrstva (mladé horniny), pak by měly jít žuly, čediče, plášť a jádro. Ukázalo se ale, že žuly jsou o tři kilometry níže, než se očekávalo. Čediče, které pod nimi měly ležet, se vůbec nenašly. Neuvěřitelným překvapením pro vědce bylo množství trhlin a dutin v hloubce více než 10 kilometrů. V těchto dutinách se vrták kýval jako kyvadlo, což vedlo k vážným potížím při práci kvůli jeho odchylce od svislé osy. V prázdnotách byla zaznamenána přítomnost vodní páry, která se tam pohybovala velkou rychlostí, jako by byla unášena nějakými neznámými pumpami. Tyto dvojice vytvářely právě zvuky, které vrtačky nadchly.

Pro všechny zcela nečekaně se potvrdila hypotéza spisovatele Alexeje Tolstého o olivínovém pásu vyjádřená v románu Hyperboloid inženýra Garina. V hloubce více než 9,5 kilometru objevili skutečnou zásobárnu všech druhů minerálů, zejména zlata, kterých se ukázalo být 78 gramů na tunu. Mimochodem, průmyslová výroba se provádí v koncentraci 34 gramů na tunu.

Další překvapení: život na Zemi vznikl, jak se ukázalo, o jeden a půl miliardy let dříve, než se očekávalo. V hloubkách, kde, jak se věřilo, nemohla být žádná organická hmota, bylo nalezeno 14 druhů zkamenělých mikroorganismů (stáří těchto vrstev přesáhlo 2,8 miliardy let). V ještě větších hloubkách, kde již nejsou usazené horniny, se metan objevil ve vysokých koncentracích, což konečně vyvrátilo teorii o biologickém původu uhlovodíků, jako je ropa a plyn.

Nelze nezmínit objev učiněný při srovnání měsíční půdy dodané sovětskou vesmírnou stanicí koncem 70. let z povrchu Měsíce a vzorků odebraných ve studni Kola z hloubky 3 kilometrů. Ukázalo se, že tyto vzorky jsou jako dva hrášky v lusku. Někteří astronomové to viděli jako důkaz, že se Měsíc kdysi odtrhl od Země v důsledku kataklyzmatu (pravděpodobně srážky planety s velkým asteroidem). Podle jiných však tato podobnost pouze naznačuje, že Měsíc vznikl ze stejného oblaku plynu a prachu jako Země a v počátečních geologických fázích se „vyvíjely“ stejným způsobem.

Kola Superdeep předběhla dobu

Studna Kola ukázala, že je možné jít hluboko do Země na 14 a dokonce 15 kilometrů. Jedna taková studna je však stěží schopna poskytnout zásadně nové poznatky o zemské kůře. To vyžaduje celou síť vrtů vyvrtaných na různých místech zemského povrchu. Zdá se ale, že časy, kdy se ultrahluboké vrty vrtaly pro čistě vědecké účely, pominuly. Toto potěšení je příliš drahé. Moderní programy ultrahlubokého vrtání již nejsou tak ambiciózní jako dříve a sledují praktické cíle.

Jedná se především o objevování a těžbu nerostných surovin. Ve Spojených státech se těžba ropy a plynu z hloubek 6-7 kilometrů již stává běžnou záležitostí. Z takových úrovní začne v budoucnu čerpat uhlovodíkové suroviny i Rusko. I ty hlubinné vrty, které se nyní vrtají, však přinášejí mnoho cenných informací, které se geologové snaží zobecnit, aby získali ucelený obraz alespoň o povrchových vrstvách zemské kůry. Co se ale skrývá níže, zůstane ještě dlouho záhadou. Pouze vědci pracující na ultrahlubokých vrtech, jako je Kola, to mohou odhalit s pomocí nejmodernějšího vědeckého vybavení. Takové studny se v budoucnu pro lidstvo stanou jakýmisi dalekohledy do tajemného podsvětí planety, o které nevíme víc než o vzdálených galaxiích.

Zdroj: Optolov

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Upozornit na
0 Komentáře
Inline Feedbacks
View all comments
0
Budeme rádi za vaše názory, prosím komentujte.x