El siglo XX estuvo marcado por el triunfo del hombre en el aire y la conquista de las depresiones más profundas del Océano Mundial. Solo el sueño de penetrar en el corazón de nuestro planeta y conocer la vida hasta ahora oculta de sus entrañas sigue siendo inalcanzable. “Viaje al centro de la Tierra” promete ser extremadamente difícil y emocionante, lleno de muchas sorpresas y descubrimientos increíbles. Ya se han dado los primeros pasos en este camino: se han perforado varias docenas de pozos superprofundos en el mundo. La información obtenida con la ayuda de perforaciones ultraprofundas resultó ser tan abrumadora que rompió las ideas establecidas de los geólogos sobre la estructura de nuestro planeta y proporcionó los materiales más ricos para los investigadores en diversos campos del conocimiento.
Toca el manto
Los laboriosos chinos del siglo XIII cavaron pozos de 1.200 metros de profundidad. Los europeos rompieron el récord chino en 1930 al aprender a perforar la tierra con plataformas de perforación durante 3 kilómetros. A finales de la década de 1950, los pozos se extendían hasta 7 kilómetros. Comenzó la era de la perforación ultraprofunda.
norte
Como la mayoría de los proyectos globales, la idea de perforar la capa superior de la Tierra se originó en la década de 1960, en el apogeo de los viajes espaciales y la creencia en las posibilidades ilimitadas de la ciencia y la tecnología. Los estadounidenses concibieron nada menos que atravesar toda la corteza terrestre con un pozo y obtener muestras de las rocas del manto superior. Los conceptos del manto entonces (como, por cierto, y ahora) se basaban solo en datos indirectos: la velocidad de propagación de las ondas sísmicas en las entrañas, cuyo cambio se interpretó como el límite de capas de rocas de diferentes edades y composiciones. Los científicos creían que la corteza terrestre es como un sándwich: rocas jóvenes arriba, rocas antiguas abajo. Sin embargo, solo la perforación superprofunda podría dar una imagen precisa de la estructura y composición de la capa exterior y el manto superior de la Tierra.
Proyecto Mokhol
En 1958, apareció en los Estados Unidos el programa de perforación superprofunda de Mohol. Este es uno de los proyectos más atrevidos y misteriosos de la América de posguerra. Como muchos otros programas, Mohol fue diseñado para superar a la URSS en rivalidad científica, estableciendo un récord mundial en perforación ultraprofunda. El nombre del proyecto proviene de las palabras "Mohorovicić" - este es el apellido del científico croata que distinguió la interfaz entre la corteza terrestre y el manto - el borde de Moho y "agujero", que en inglés significa "bien". Los creadores del programa decidieron perforar en el océano, donde, según los geofísicos, la corteza terrestre es mucho más delgada que en los continentes. Fue necesario bajar las tuberías varios kilómetros al agua, atravesar 5 kilómetros del fondo del océano y llegar al manto superior.
Video promocional:
En abril de 1961, frente a la isla de Guadalupe en el Mar Caribe, donde la columna de agua alcanza los 3,5 km, los geólogos perforaron cinco pozos, el más profundo de ellos entró en el fondo a 183 metros. Según cálculos preliminares, en este lugar, debajo de las rocas sedimentarias, se esperaba que se encontrara con la capa superior de la corteza terrestre: el granito. Pero el núcleo que surgió de debajo de los sedimentos contenía basaltos puros, una especie de antípoda de granitos. El resultado de la perforación desanimó y al mismo tiempo inspiró a los científicos, que comenzaron a preparar una nueva fase de perforación. Pero cuando el costo del proyecto superó los $ 100 millones, el Congreso de Estados Unidos dejó de financiar. Mohol no respondió ninguna de las preguntas planteadas, pero mostró lo principal: es posible realizar perforaciones a gran profundidad en el océano.
El funeral se pospone
La perforación ultra profunda nos permitió observar las profundidades y comprender cómo se comportan las rocas a altas presiones y temperaturas. La idea de que las rocas con profundidad se vuelven más densas y su porosidad disminuye, resultó ser incorrecta, así como el punto de vista sobre el subsuelo seco. Esto se descubrió por primera vez durante la perforación del superprofundo de Kola, otros pozos en estratos cristalinos antiguos confirmaron el hecho de que a una profundidad de muchos kilómetros, las rocas se rompen por grietas y son penetradas por numerosos poros, y las soluciones de agua se mueven libremente bajo la presión de varios cientos de atmósferas. Este descubrimiento es uno de los logros más importantes de la perforación ultraprofunda. Nos obligó a volver a abordar el problema de la eliminación de residuos radiactivos, que se suponía que debían colocarse en pozos profundos, que parecían completamente seguros. Considerando la información sobre el estado del subsuelo obtenida en el curso de perforaciones superprofundas, los proyectos para la creación de tales repositorios ahora parecen muy arriesgados.
En busca del infierno enfriado
Desde entonces, el mundo se ha enfermado con la perforación ultra profunda. En los Estados Unidos, se estaba preparando un nuevo programa para estudiar el fondo del océano (Deep Sea Drilling Project). El Glomar Challenger, construido específicamente para este proyecto, pasó varios años en las aguas de varios océanos y mares, perforando casi 800 pozos en su fondo, alcanzando una profundidad máxima de 760 m. A mediados de la década de 1980, los resultados de las perforaciones en alta mar confirmaron la teoría de la tectónica de placas. La geología como ciencia renació. Mientras tanto, Rusia siguió su propio camino. El interés por el problema, suscitado por el éxito de Estados Unidos, dio como resultado el programa "Exploración del interior de la Tierra y perforación superprofunda", no en el océano, sino en el continente. A pesar de su historia centenaria, la perforación continental era un negocio completamente nuevo. Después de todo, estábamos hablando de profundidades previamente inalcanzables: más de 7 kilómetros. En 1962 Nikita Khrushchev aprobó este programa,aunque se guió por motivos políticos más que científicos. No quería quedarse atrás de Estados Unidos.
El laboratorio recién creado en el Instituto de Tecnología de Perforación estaba dirigido por el famoso trabajador petrolero, Doctor en Ciencias Técnicas Nikolai Timofeev. Se le instruyó para fundamentar la posibilidad de perforaciones ultraprofundas en rocas cristalinas: granitos y gneis. La investigación tomó 4 años, y en 1966 los expertos aprobaron el veredicto: se puede perforar, y no necesariamente con el equipo del mañana, el equipo que ya existe es suficiente. El principal problema es el calor en profundidad. Según los cálculos, a medida que penetra en las rocas que forman la corteza terrestre, la temperatura debería aumentar 1 grado cada 33 metros. Esto significa que a una profundidad de 10 km uno debería esperar alrededor de 300 ° С, y a 15 km, casi 500 ° С. Las herramientas y dispositivos de perforación no soportarán tal calentamiento. Había que buscar un lugar donde las entrañas no estuvieran tan calientes …
Se encontró un lugar así: un antiguo escudo cristalino de la península de Kola. El informe, elaborado en el Instituto de Física de la Tierra, decía: durante los miles de millones de años de su existencia, el escudo de Kola se ha enfriado, la temperatura a una profundidad de 15 km no supera los 150 ° C. Los geofísicos prepararon una sección aproximada de la península de Kola. Según ellos, los primeros 7 kilómetros son estratos de granito de la parte superior de la corteza terrestre, luego comienza la capa de basalto. Entonces, la idea de una estructura de dos capas de la corteza terrestre fue generalmente aceptada. Pero como resultó más tarde, tanto los físicos como los geofísicos estaban equivocados. El sitio para la perforación se eligió en el extremo norte de la península de Kola, cerca del lago Vilgiskoddeoayvinjärvi. En finlandés significa "Bajo la montaña del lobo", aunque no hay montañas ni lobos en ese lugar. La perforación del pozo, cuya profundidad de diseño era de 15 kilómetros, comenzó en mayo de 1970.
Suecos decepcionantes
A finales de la década de 1980, se perforó un pozo a una profundidad de 6,8 km en Suecia en busca de gas natural de origen no biológico. Los geólogos decidieron probar la hipótesis de que el petróleo y el gas no se forman a partir de plantas muertas, como creen la mayoría de los científicos, sino a través de los fluidos del manto, mezclas calientes de gases y líquidos. Los fluidos saturados de hidrocarburos se filtran desde el manto a la corteza terrestre y se acumulan en grandes cantidades. En esos años, la idea del origen de los hidrocarburos no a partir de materia orgánica de estratos sedimentarios, sino mediante fluidos profundos era una novedad, muchos querían probarla. De esta idea se desprende que las reservas de hidrocarburos pueden contener no solo rocas sedimentarias, sino también volcánicas y metamórficas. Esta es la razón por la que Suecia, ubicada principalmente sobre un antiguo escudo cristalino, se propuso experimentar.
Para la perforación se eligió el cráter Silyan Ring con un diámetro de 52 km. Según datos geofísicos, a una profundidad de 500 a 600 metros, había granitos calcificados, un posible sello para el yacimiento de hidrocarburos subyacente. Las mediciones de la aceleración de la gravedad, por el cambio en el que se puede juzgar la composición y densidad de las rocas que se encuentran en las entrañas, indicaron la presencia de rocas muy porosas a una profundidad de 5 km, un posible depósito de petróleo y gas. Los resultados de la perforación decepcionaron a los científicos e inversores, que invirtieron $ 60 millones en este trabajo. Los estratos atravesados no contenían reservas comerciales de hidrocarburos, solo manifestaciones de petróleo y gas de origen claramente biológico a partir de betunes antiguos. En cualquier caso, nadie ha podido demostrar lo contrario.
Herramienta para el inframundo
La perforación del pozo de Kola SG-3 no requirió la creación de dispositivos fundamentalmente nuevos y máquinas gigantes. Empezamos a trabajar con lo que ya teníamos: la unidad Uralmash 4E con una capacidad de elevación de 200 toneladas y tubos de aleación ligera. Lo que realmente se necesitaba en ese momento eran soluciones tecnológicas no estándar. De hecho, nadie perforó en rocas cristalinas duras a una profundidad tan grande, y lo que sucedería allí, lo imaginaron solo en términos generales. Sin embargo, los perforadores experimentados se dieron cuenta de que, por muy detallado que fuera el proyecto, un pozo real sería mucho más complejo. Cinco años después, cuando la profundidad del pozo SG-3 superó los 7 kilómetros, se instaló una nueva plataforma de perforación Uralmash 15.000, una de las más modernas en ese momento. Potente, confiable, con un mecanismo de disparo automático, podría soportar una cadena de tuberías de hasta 15 km de largo. La plataforma de perforación se ha convertido en una torre de perforación completamente enfundada con una altura de 68 m, desafiante a los fuertes vientos que azotan el Ártico. Cerca se han desarrollado una miniplanta, laboratorios científicos y un almacén central.
Al perforar a poca profundidad, se instala en la superficie un motor que hace girar la sarta de tuberías con un taladro en el extremo. Un taladro es un cilindro de hierro con dientes de diamante o de aleación dura, un poco. Esta corona muerde las rocas y les corta una columna delgada: un núcleo. Para enfriar la herramienta y extraer pequeños escombros del pozo, se bombea lodo de perforación, arcilla líquida, que circula a lo largo del barril todo el tiempo, como sangre en los vasos. Después de un tiempo, las tuberías se elevan a la superficie, se liberan del núcleo, se cambia la corona y se vuelve a bajar la columna al fondo del pozo. Así es como funciona la perforación convencional.
¿Y si la longitud del cañón es de 10-12 kilómetros con un diámetro de 215 milímetros? La cadena de tuberías se convierte en el hilo más delgado que se baja al pozo. ¿Cómo gestionarlo? ¿Cómo ver lo que pasa en la cara? Por lo tanto, en el pozo de Kola, en la parte inferior de la sarta de perforación, se instalaron turbinas en miniatura, se iniciaron mediante el fluido de perforación bombeado a través de tuberías a presión. Las turbinas hicieron girar una broca de carburo y cortaron el núcleo. Toda la tecnología estaba bien desarrollada, el operador en el panel de control vio la rotación de la broca, conocía su velocidad y podía controlar el proceso.
Cada 8-10 metros, se tenía que levantar una tubería de varios kilómetros. El descenso y ascenso tomó un total de 18 horas.
Sueños de diamantes de la región del Volga
Cuando se encontraron pequeños diamantes en la región de Nizhny Novgorod, desconcertó mucho a los geólogos. Por supuesto, era más fácil asumir que las piedras preciosas fueron traídas por un glaciar o por las aguas de un río desde algún lugar del norte. Pero, ¿qué pasa si las entrañas locales esconden una pipa de kimberlita, un depósito de diamantes? Decidieron probar esta hipótesis a fines de la década de 1980, cuando el programa científico de perforación en Rusia estaba ganando impulso. La ubicación para la perforación se eligió al norte de Nizhny Novgorod, en el centro de una estructura de anillo gigante, que se destaca bien en el relieve. Algunos lo consideraron un cráter de meteorito, otros, un tubo de explosión o un respiradero volcánico. La perforación se detuvo cuando el pozo Vorotilovskaya alcanzó una profundidad de 5.374 m, de los cuales más de un kilómetro cayó sobre rocas cristalinas del basamento. Los kimberlitas no se encontraron allí, pero para ser justos, debería decirse:que tampoco se puso fin a la disputa sobre el origen de esta estructura. Los hechos obtenidos de las profundidades fueron igualmente adecuados para los partidarios de ambas hipótesis, al final, ninguno quedó convencido. Y el pozo se convirtió en un geolaboratorio profundo, que aún está en funcionamiento.
Astucia del número "7"
7 kilómetros: la marca del Kola superdeep fatal. Detrás de él comenzó la incertidumbre, muchos accidentes y una lucha continua con las rocas. El cañón no se pudo mantener en posición vertical. Cuando la primera vez pasó 12 km, el pozo se desvió de la vertical en 21 °. Aunque los perforadores ya habían aprendido a trabajar con una curvatura de pozo increíble, era imposible ir más allá. El pozo debía perforarse a partir de la marca de 7 km. Para obtener un pozo vertical en rocas duras, necesita un fondo muy duro de la sarta de perforación, de modo que ingrese a las entrañas como aceite. Pero surge otro problema: el pozo se expande gradualmente, el taladro cuelga de él, como en un vaso, las paredes del pozo comienzan a colapsar y pueden presionar la herramienta. La solución a este problema resultó ser original: se aplicó la tecnología del péndulo. El taladro se meció artificialmente en el pozo y suprimió las fuertes vibraciones. Debido a esto, el tronco quedó vertical.
El accidente más común en cualquier plataforma es la rotura de una tubería. Por lo general, intentan capturar las tuberías nuevamente, pero si esto sucede a grandes profundidades, el problema se vuelve irrecuperable. De nada sirve buscar una herramienta en un pozo de 10 kilómetros, hicieron ese agujero y empezaron uno nuevo, un poco más alto. La rotura y la pérdida de la tubería en SG-3 sucedieron muchas veces. Como resultado, en su parte inferior, el pozo parece el sistema de raíces de una planta gigante. La ramificación del pozo molestó a los perforadores, pero resultó ser una alegría para los geólogos, quienes inesperadamente obtuvieron una imagen tridimensional de una sección impresionante de antiguas rocas arcaicas que se formaron hace más de 2.500 millones de años.
En junio de 1990, SG-3 alcanzó una profundidad de 12,262 m. El pozo comenzó a prepararse para perforar hasta 14 km, y luego ocurrió un accidente nuevamente: en una marca de 8,550 m, la tubería se rompió. La continuación del trabajo requirió una larga preparación, renovación de equipos y nuevos costos. En 1994, se detuvo la perforación del Kola Superdeep. Después de 3 años, entró en el Libro Guinness de los Récords y sigue siendo insuperable. Ahora el pozo es un laboratorio para el estudio de las entrañas profundas.
Intestinos secretos
SG-3 ha sido una instalación secreta desde el principio. La zona fronteriza, los depósitos estratégicos del distrito y la prioridad científica son los culpables. El primer extranjero en visitar el sitio de perforación fue uno de los líderes de la Academia de Ciencias de Checoslovaquia. Más tarde, en 1975, se publicó en Pravda un artículo sobre la Kola Superdeep firmado por el ministro de Geología Alexander Sidorenko. Todavía no había publicaciones científicas sobre el pozo Kola, pero alguna información se filtró al exterior. Según los rumores, el mundo comenzó a aprender más: se está perforando el pozo más profundo en la URSS.
Un velo de secreto probablemente habría colgado sobre el pozo hasta la mismísima "perestroika", si el Congreso Geológico Mundial no hubiera tenido lugar en 1984 en Moscú. Se prepararon cuidadosamente para un evento tan importante en el mundo científico; incluso se construyó un nuevo edificio para el Ministerio de Geología; se esperaban muchos participantes. ¡Pero los colegas extranjeros estaban interesados principalmente en el superprofundo Kola! Los estadounidenses no creían en absoluto que lo teníamos. La profundidad del pozo en ese momento había alcanzado los 12.066 metros. Ya no tenía sentido ocultar el objeto. Una exhibición de logros de la geología rusa esperaba a los participantes del congreso en Moscú, uno de los stands estaba dedicado al pozo SG-3. Expertos de todo el mundo miraron con desconcierto una cabeza de taladro convencional con dientes de carburo gastados. ¿Y con esto están perforando el pozo más profundo del mundo? ¡Increíble!Una gran delegación de geólogos y periodistas acudió al asentamiento de Zapolyarny. A los visitantes se les mostró la plataforma en acción y se retiraron y desconectaron secciones de tubería de 33 metros. Alrededor había montones de exactamente los mismos cabezales de perforación que el del stand de Moscú.
Desde la Academia de Ciencias, la delegación fue recibida por el famoso geólogo, académico Vladimir Belousov. Durante una conferencia de prensa, la audiencia le hizo una pregunta:
- ¿Qué fue lo más importante que mostró bien el Kola?
- ¡Caballeros! Lo más importante es que demostró que no sabemos nada sobre la corteza continental, respondió el científico con sinceridad.
Sorpresa profunda
Por supuesto, sabían algo sobre la corteza terrestre de los continentes. El hecho de que los continentes estén compuestos por rocas muy antiguas, de 1,5 a 3 mil millones de años, no fue refutado ni siquiera por el pozo Kola. Sin embargo, la sección geológica compilada a partir del núcleo del SG-3 resultó ser exactamente lo contrario de lo que los científicos habían imaginado anteriormente. Los primeros 7 kilómetros estuvieron compuestos por rocas volcánicas y sedimentarias: tobas, basaltos, brechas, areniscas, dolomitas. Más profundo se encuentra la sección llamada Conrad, después de la cual la velocidad de las ondas sísmicas en las rocas aumentó drásticamente, lo que se interpretó como el límite entre granitos y basaltos. Esta sección se pasó hace mucho tiempo, pero los basaltos de la capa inferior de la corteza terrestre nunca aparecieron en ninguna parte. Por el contrario, comenzaron los granitos y gneises.
La sección del pozo Kola refutó el modelo de dos capas de la corteza terrestre y mostró que las secciones sísmicas en las entrañas no son los límites de capas de rocas de diferente composición. Más bien, indican un cambio en las propiedades de la piedra con la profundidad. A alta presión y temperatura, las propiedades de las rocas, aparentemente, pueden cambiar drásticamente, de modo que los granitos en sus características físicas se vuelven similares a los basaltos, y viceversa. Pero el "basalto" que se elevó a la superficie desde una profundidad de 12 kilómetros se convirtió inmediatamente en granito, aunque experimentó un ataque severo de "enfermedad de cajón" en el camino: el núcleo se desmoronó y se desintegró en placas planas. Cuanto más avanzaba el pozo, menos muestras de calidad caían en manos de los científicos.
La profundidad contenía muchas sorpresas. Solía ser natural pensar que al aumentar la distancia desde la superficie de la tierra, al aumentar la presión, las rocas se vuelven más monolíticas, con un pequeño número de grietas y poros. SG-3 convenció a los científicos de lo contrario. A partir de 9 kilómetros, los estratos resultaron ser muy porosos y literalmente atestados de grietas por las que circulaban soluciones acuosas. Posteriormente, este hecho fue confirmado por otros pozos superprofundos de los continentes. Resultó ser mucho más caliente en profundidad de lo esperado: ¡hasta 80 °! En la marca de los 7 km, la temperatura del fondo del pozo era de 120 ° С, a los 12 km alcanzó los 230 ° С. En las muestras del pozo de Kola, los científicos han descubierto mineralización de oro. Se encontraron inclusiones de metales preciosos en rocas antiguas a una profundidad de 9,5 a 10,5 km. Sin embargo, la concentración de oro era demasiado baja para declarar un depósito: un promedio de 37,7 mg por tonelada de roca,pero lo suficiente como para esperar en otros lugares similares.
norte
La calidez del planeta de origen
Las altas temperaturas que encuentran los perforadores subterráneos han llevado a los científicos a utilizar esta fuente de energía casi inagotable. Por ejemplo, en montañas jóvenes (como el Cáucaso, Alpes, Pamir) a una profundidad de 4 kilómetros, la temperatura del subsuelo alcanzará los 200 ° C. Esta batería natural se puede hacer que funcione para usted. Es necesario perforar dos pozos profundos uno al lado del otro y conectarlos con derivas horizontales. Luego bombea agua a un pozo y extrae vapor caliente del otro, que se utilizará para calentar la ciudad u obtener otro tipo de energía. Los gases y fluidos corrosivos, que son comunes en regiones sísmicamente activas, pueden plantear un problema grave para tales empresas. En 1988, los estadounidenses tuvieron que completar la perforación en la plataforma del Golfo de México frente a la costa de Alabama, alcanzando una profundidad de 7 399 m. La razón de esto fue la temperatura del subsuelo,llegando a 232 ° С, muy alta presión y emisiones de gases ácidos. En aquellas zonas donde existen depósitos de agua subterránea caliente, es posible extraerlos directamente de pozos de horizontes bastante profundos. Dichos proyectos son adecuados para las regiones del Cáucaso, Pamir y el Lejano Oriente. Sin embargo, el alto costo de la obra limita la profundidad de extracción a cuatro kilómetros.
En el camino ruso
La demostración del pozo Kola en 1984 causó una profunda impresión en la comunidad mundial. Muchos países han comenzado a preparar proyectos de perforación científica en los continentes. Este programa también se aprobó en Alemania a finales de los años ochenta. El pozo ultraprofundo KTB Hauptborung fue perforado de 1990 a 1994, según el plan, se suponía que alcanzaría una profundidad de 12 km, pero debido a las temperaturas impredeciblemente altas, solo fue posible llegar a la marca de 9.1 km. Debido a la apertura de los datos sobre las operaciones científicas y de perforación, la buena tecnología y la documentación, el pozo ultraprofundo de KTV sigue siendo uno de los más famosos del mundo.
La ubicación para la perforación de este pozo se eligió en el sureste de Baviera, sobre los restos de una antigua cordillera, cuya edad se estima en 300 millones de años. Los geólogos creían que en algún lugar de aquí hay una zona de unión de dos placas, que alguna vez fueron las orillas del océano. Según los científicos, con el tiempo, la parte superior de las montañas se ha desgastado, dejando al descubierto los restos de la antigua corteza oceánica. Aún más profundo, a diez kilómetros de la superficie, los geofísicos descubrieron un cuerpo grande con una conductividad eléctrica anormalmente alta. También esperaban aclarar su naturaleza con la ayuda de un pozo. Pero el principal desafío fue alcanzar una profundidad de 10 km para adquirir experiencia en perforaciones ultraprofundas. Habiendo estudiado los materiales del Kola SG-3, los perforadores alemanes decidieron perforar primero un pozo de prueba a 4 km de profundidad para tener una idea más precisa de las condiciones de trabajo en el subsuelo, probar la técnica y tomar un testigo. Al final del trabajo piloto, gran parte del equipo científico y de perforación tuvo que ser alterado y algo tuvo que ser recreado.
El pozo principal, superprofundo, KTV Hauptborung se colocó a solo doscientos metros del primero. Para la obra se levantó una torre de 83 metros y se construyó un equipo de perforación, el más poderoso en ese momento, con una capacidad de elevación de 800 toneladas. Se han automatizado muchas operaciones de perforación, principalmente el mecanismo para bajar y recuperar la sarta de tubería. El sistema de perforación vertical autoguiado permitió realizar un agujero casi vertical. Teóricamente, con tal equipo era posible perforar a una profundidad de 12 kilómetros. Pero la realidad, como siempre, resultó ser más complicada y los planes de los científicos no se hicieron realidad.
Los problemas en el pozo de KTV comenzaron después de una profundidad de 7 km, repitiendo gran parte del destino del Kola Superdeep. Al principio, se cree que debido a la alta temperatura, el sistema de perforación vertical se rompió y el agujero fue oblicuo. Al final del trabajo, el fondo se desvió de la vertical en 300 m, luego comenzaron los accidentes más complicados: una rotura en la sarta de perforación. Al igual que en Kola, hubo que perforar nuevos pozos. Ciertas dificultades fueron causadas por el estrechamiento del pozo - en la parte superior su diámetro era de 71 cm, en la parte inferior - 16,5 cm. Accidentes interminables y una alta temperatura en el fondo de –270 ° С obligaron a los perforadores a dejar de trabajar no lejos de la meta querida.
No se puede decir que los resultados científicos de KTV Hauptborung hayan impresionado a los científicos. En la profundidad, se produjeron principalmente anfibolitas y gneis, antiguas rocas metamórficas. La zona de convergencia del océano y los restos de la corteza oceánica no se han encontrado por ningún lado. Quizás estén en otro lugar, aquí hay un pequeño macizo cristalino, levantado a una altura de 10 km. Se descubrió un depósito de grafito a un kilómetro de la superficie.
En 1996, el pozo KTV, que costó 338 millones de dólares al presupuesto alemán, fue patrocinado por el Centro Científico de Geología de Potsdam, se convirtió en un laboratorio para la observación del subsuelo profundo y un destino turístico.
¿Por qué la luna no está hecha de hierro fundido?
"Porque no habría suficiente hierro fundido para la luna", probablemente así es como los oponentes de la hipótesis, según la cual la luna se separó de la Tierra, podrían responder a sus partidarios. Esta hipótesis, sin embargo, no surgió de cero, y los científicos están considerando varias regiones de la Tierra, desde donde una parte de un planeta del tamaño de la Luna podría ser eliminada. El Kola bien propuso su propia versión. En la década de 1970, las estaciones soviéticas entregaron varios cientos de gramos de suelo lunar a la Tierra. La sustancia fue compartida por los principales centros científicos del país con el fin de realizar análisis independientes. El Centro Científico Kola también obtuvo una pequeña muestra. Científicos de toda la región vinieron a observar la curiosidad, incluidos los empleados del pozo, que luego se convirtió en el más profundo del mundo. ¿Es una broma? Toca el polvo sobrenatural, míralo a través de un microscopio. Posteriormente, los expertos investigaron el suelo lunar y publicaron una monografía sobre este tema. En ese momento, el pozo en Zapolyarnoye había alcanzado una profundidad decente, las rocas levantadas del pozo se describieron en detalle. ¿Y qué? Las muestras de suelo lunar, que los perforadores una vez miraron con asombro, resultaron ser diabasas una a una de su pozo, desde una profundidad de 3 km. Inmediatamente surgió la hipótesis de que la Luna no se separó más que de la península de Kola hace unos 1.500 millones de años; esta es la edad de las diabasas. Aunque involuntariamente surgió la pregunta: ¿de qué tamaño era entonces esta península?Inmediatamente surgió la hipótesis de que la Luna no se separó más que de la península de Kola hace unos 1.500 millones de años: esta es la edad de las diabasas. Aunque involuntariamente surgió la pregunta: ¿de qué tamaño era entonces esta península?Inmediatamente surgió la hipótesis de que la Luna no se separó de la península de Kola hace unos 1.500 millones de años; esta es la edad de las diabasas. Aunque involuntariamente surgió la pregunta: ¿de qué tamaño era entonces esta península?
¿Perforar o no perforar?
El récord del pozo de Kola sigue siendo insuperable, aunque ciertamente es posible adentrarse en la Tierra a 14 e incluso 15 km de profundidad. Sin embargo, es poco probable que un solo esfuerzo proporcione un conocimiento fundamentalmente nuevo sobre la corteza terrestre, mientras que la perforación superprofunda es muy costosa. Los días en que se probaron una variedad de hipótesis con su ayuda han quedado atrás. Los pozos de más de 6-7 km con fines puramente científicos casi dejaron de perforar. Por ejemplo, en Rusia solo hay dos objetos de este tipo: el Ural SG-4 y el pozo En-Yakhinskaya en Siberia occidental. Están dirigidos por la empresa estatal Nedra Scientific and Production Center, ubicada en Yaroslavl. Hay tantos pozos superprofundos y profundos perforados en el mundo que los científicos no tienen tiempo para analizar la información. En los últimos años, los geólogos han buscado estudiar y generalizar hechos obtenidos a gran profundidad. Habiendo aprendido a perforar a grandes profundidades,la gente ahora quiere dominar mejor el horizonte disponible para ellos, concentrar sus esfuerzos en tareas prácticas que serán útiles ahora. Entonces, en Rusia, después de haber completado un programa de perforación científica, habiendo perforado los 12 pozos superprofundos planificados, ahora están trabajando en un sistema para todo el estado, en el que los datos geofísicos obtenidos al "escanear" el subsuelo con ondas sísmicas se vincularán con la información obtenida mediante la perforación superprofunda. Sin perforaciones, las secciones de la corteza construidas por geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces, los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión.concentrar esfuerzos en tareas prácticas que se beneficiarán ahora. Entonces, en Rusia, después de haber completado el programa de perforación científica, habiendo perforado los 12 pozos superprofundos planificados, ahora están trabajando en un sistema para todo el estado, en el que los datos geofísicos obtenidos al "escanear" el subsuelo con ondas sísmicas se vincularán con la información obtenida mediante perforaciones superprofundas. Sin perforaciones, las secciones de la corteza construidas por geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces, los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión.concentrar esfuerzos en tareas prácticas que se beneficiarán ahora. Así que en Rusia, habiendo completado el programa de perforación científica, habiendo perforado los 12 pozos superprofundos planificados, ahora están trabajando en un sistema para todo el estado, en el que los datos geofísicos obtenidos al "escanear" el subsuelo mediante ondas sísmicas se vincularán con la información obtenida mediante la perforación superprofunda. Sin perforaciones, las secciones de la corteza de los geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces, los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión. Habiendo perforado los 12 pozos ultraprofundos planificados, ahora están trabajando en un sistema para todo el estado, en el que los datos geofísicos obtenidos al "escanear" el subsuelo con ondas sísmicas se vincularán con la información obtenida mediante perforaciones ultraprofundas. Sin perforaciones, las secciones de la corteza construidas por geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión. Habiendo perforado los 12 pozos ultraprofundos planificados, ahora están trabajando en un sistema para todo el estado, en el que los datos geofísicos obtenidos al "escanear" el subsuelo con ondas sísmicas se vincularán con la información obtenida mediante la perforación ultraprofunda. Sin perforaciones, las secciones de la corteza de los geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces, los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión.construidos por geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces, los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión.construidos por geofísicos son solo modelos. Para que aparezcan rocas específicas en estos diagramas, se necesitan datos de perforación. Entonces, los geofísicos, cuyo trabajo es mucho más barato que la perforación y cubren un área grande, podrán predecir los depósitos minerales con mucha más precisión.
En Estados Unidos, continúan participando en un programa de perforación profunda del fondo del océano y realizan varios proyectos interesantes en las zonas de actividad volcánica y tectónica de la corteza terrestre. Por ejemplo, en las islas hawaianas, los investigadores esperaban estudiar la vida subterránea del volcán y acercarse a la lengua del manto, el penacho, que se cree que dio origen a estas islas. Se planeó perforar el pozo al pie del volcán Mauna Kea a una profundidad de 4,5 km, pero debido a las temperaturas extremas, solo se pudieron dominar 3 km. Otro proyecto es un observatorio profundo en la falla de San Andrés. La perforación del pozo a través de esta falla más grande en el continente norteamericano comenzó en junio de 2004 y cubrió 2 de los 3 kilómetros previstos. En el laboratorio profundo, pretenden estudiar el origen de los terremotos, lo que, quizás, permitirá una mejor comprensión de la naturaleza de estos desastres naturales y realizar sus predicciones.
A pesar de que los programas modernos de perforación ultraprofunda ya no son tan ambiciosos como antes, claramente tienen un gran futuro. No está lejano el día en que llegará el turno de las grandes profundidades: buscarán y descubrirán nuevos depósitos de minerales. La producción de petróleo y gas en los Estados Unidos desde profundidades de 6 a 7 km se está volviendo algo común. En el futuro, Rusia también tendrá que bombear materias primas de hidrocarburos desde esos niveles. Como lo muestra el pozo superprofundo de Tyumen, a 7 kilómetros de la superficie hay estratos sedimentarios prometedores para los depósitos de gas.
No en vano se compara la perforación ultraprofunda con la conquista del espacio. Estos programas, a escala mundial, que absorben todo lo mejor que tiene la humanidad en este momento, impulsan el desarrollo de muchas industrias, tecnologías y, en última instancia, allanan el camino para un nuevo avance en la ciencia.
Maquinaciones diabólicas
Una vez, la Kola Superdeep estuvo en el centro de un escándalo mundial. Una hermosa mañana de 1989, el director del pozo, David Guberman, recibió una llamada del editor en jefe del periódico regional, el secretario del comité regional y una multitud de personas diferentes. Todos querían saber sobre el diablo, que los perforadores supuestamente sacaron de las profundidades, según informan algunos periódicos y estaciones de radio de todo el mundo. El director se sorprendió y, ¡de qué! "Los científicos han descubierto el infierno", "Satanás escapó del infierno", se lee en los titulares. Como se informó en la prensa, los geólogos que trabajaban muy lejos en Siberia, y quizás en Alaska o incluso en la península de Kola (no hubo consenso entre los periodistas), estaban perforando a una profundidad de 14,4 km, cuando de repente el taladro comenzó a aflojarse. de lado a lado. Entonces, hay un gran agujero debajo, pensaron los científicos, aparentemente el centro del planeta está vacío. Sensores bajados a las profundidadesmostró una temperatura de 2000 ° C, y micrófonos supersensibles sonaron … los gritos de millones de almas sufrientes. Como resultado, la perforación se detuvo por temor a liberar fuerzas infernales a la superficie. Por supuesto, los estudiosos soviéticos refutaron este "pato" periodístico, pero los ecos de esa vieja historia vagaron de un periódico a otro durante mucho tiempo, convirtiéndose en una especie de folclore. Unos años más tarde, cuando las historias sobre el infierno ya estaban olvidadas, el personal de Kola Superdeep visitó Australia con conferencias. Fueron invitados a una recepción con el gobernador de Victoria, una dama coqueta que saludó a la delegación rusa con una pregunta: "¿Y qué diablos sacaste de allí?"Los eruditos soviéticos refutaron este "pato" periodístico, pero los ecos de esa vieja historia vagaron de periódico en periódico durante mucho tiempo, convirtiéndose en una especie de folclore. Unos años más tarde, cuando las historias sobre el infierno ya estaban olvidadas, el personal de Kola Superdeep visitó Australia con conferencias. Fueron invitados a una recepción con el gobernador de Victoria, una dama coqueta que saludó a la delegación rusa con una pregunta: "¿Y qué diablos sacaste de ahí?"Los eruditos soviéticos refutaron este "pato" periodístico, pero los ecos de esa vieja historia vagaron de periódico en periódico durante mucho tiempo, convirtiéndose en una especie de folclore. Unos años más tarde, cuando los cuentos del infierno ya estaban olvidados, el personal de Kola Superdeep visitó Australia con conferencias. Fueron invitados a una recepción con el gobernador de Victoria, una dama coqueta que saludó a la delegación rusa con una pregunta: "¿Y qué diablos sacaste de ahí?"¿Y qué diablos sacaste de ahí?"¿Y qué diablos sacaste de allí?"
Los pozos más profundos del mundo
1. Aralsor SG-1, tierras bajas del Caspio, 1962-1971, profundidad: 6,8 km. Busque petróleo y gas.
2. Biikzhal SG-2, tierras bajas del Caspio, 1962-1971, profundidad: 6,2 km. Busque petróleo y gas.
3. Kola SG-3, 1970-1994, profundidad: 12 262 m, profundidad de diseño: 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbaiyán, 1977-1990, profundidad: 8 324 m, profundidad de diseño: 11 km.
5. Kolvinskaya, región de Arkhangelsk, 1961, profundidad: 7.057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistán, 1984, profundidad -
3 km. La profundidad de diseño es de 7 km. Busca oro.
7. Timan-Pechora SG-5, noreste de Rusia, 1984-1993, profundidad - 6,904 m, profundidad de diseño - 7 km.
8. Tyumen SG-6, Siberia occidental, 1987-1996, profundidad: 7 502 m, profundidad de diseño: 8 km. Búsqueda de petróleo y gas.
9. Novo-Elkhovskaya, Tartaristán, 1988, profundidad: 5.881 m.
10. Pozo de Vorotylovskaya, región del Volga, 1989-1992, profundidad: 5.374 m Búsqueda de diamantes, estudio del astroblema Puchezh-Katunskaya.
11. Krivoy Rog SG-8, Ucrania, 1984-1993, profundidad - 5 382 m. Profundidad de diseño - 12 km. Busque cuarcitas ferruginosas.
Ural SG-4, Urales medios. Establecido en 1985. Profundidad de diseño - 15.000 m Profundidad actual - 6.100 m Búsqueda de minerales de cobre, estudio de la estructura de los Urales. En-Yakhtinskaya SG-7, Siberia occidental. Profundidad de diseño: 7.500 m. Profundidad actual: 6.900 m. Búsqueda de petróleo y gas.
Pozos para petróleo y gas
principios de los 70
Universidad, EE. UU., profundidad - 8686 m.
Unidad Bayden, EE. UU., Profundidad: 9.159 m.
Bertha-Rogers, EE. UU., Profundidad: 9.583 m.
Años 80
Zisterdorf, Austria, 8.553 m de profundidad.
Anillo de Silyan, Suecia, profundidad: 6,8 km.
Bighorn, Estados Unidos, Wyoming, profundidad: 7583 m.
KTV Hauptbohrung, Alemania, 1990-1994, profundidad -
9 100 m. Profundidad de diseño - 10 km. Perforación científica.
En los limites de la vida
En los límites de la vida Bacterias extremófilas encontradas en rocas levantadas desde una profundidad de varios kilómetros DOSSIER Uno de los descubrimientos más sorprendentes que los científicos han hecho a través de la perforación es la existencia de vida en las profundidades del subsuelo. Y aunque esta vida está representada únicamente por bacterias, sus límites se extienden a profundidades increíbles. Las bacterias son ubicuas. Han dominado el inframundo, aparentemente completamente inadecuado para la existencia. Presiones enormes, altas temperaturas, falta de oxígeno y espacio vital: nada podría convertirse en un obstáculo para la propagación de la vida. Según algunas estimaciones, la masa de microorganismos que viven bajo tierra puede superar la masa de todos los seres vivos que habitan la superficie de nuestro planeta.
A principios del siglo XX, el científico estadounidense Edson Bustin descubrió bacterias en el agua de un horizonte petrolífero a una profundidad de varios cientos de metros. Los microorganismos que vivían allí no necesitaban oxígeno ni luz solar, se alimentaban de compuestos orgánicos de aceite. Bastin sugirió que estas bacterias han vivido aisladas de la superficie durante 300 millones de años, desde la formación del campo petrolero. Pero su audaz hipótesis quedó sin reclamar, simplemente no creían en ella. Entonces se creía que la vida era solo una fina película en la superficie del planeta.
El interés por las formas de vida profundas puede resultar bastante práctico. En la década de 1980, el Departamento de Energía de EE. UU. Buscaba métodos seguros para la eliminación de desechos radiactivos. Para estos fines, se suponía que utilizaría minas en rocas impermeables, donde viven las bacterias que se alimentan de radionucleidos. En 1987, comenzó la perforación profunda de varios pozos en Carolina del Sur. Desde medio kilómetro de profundidad, los científicos tomaron muestras, observando todas las precauciones posibles para no traer bacterias y aire de la superficie de la Tierra. Varios laboratorios independientes estaban estudiando las muestras, sus resultados resultaron positivos: las llamadas bacterias anaeróbicas vivían en estratos profundos, que no necesitaban oxígeno.
Las bacterias también se encontraron en las rocas de una mina de oro en Sudáfrica a una profundidad de 2,8 km, donde la temperatura era de 60 ° C. También viven en las profundidades de los océanos a temperaturas superiores a 100 °. Como demostró el pozo superprofundo de Kola, existen condiciones para que los microorganismos vivan incluso a una profundidad de más de 12 km, ya que las rocas resultaron ser bastante porosas, saturadas de soluciones acuosas, y donde hay agua, la vida es posible.
Los microbiólogos también encontraron colonias de bacterias en un pozo superprofundo que abrió el cráter del Anillo Silyan en Suecia. Es curioso que los microorganismos vivieran en granitos antiguos. Aunque estos eran muy densos, bajo rocas de alta presión, el agua subterránea circulaba a través de un sistema de microporos y grietas. La capa de rocas a una profundidad de 5,5 a 6,7 km se convirtió en una verdadera sensación. Se saturó con una pasta de aceite con cristales de magnetita. Una de las posibles explicaciones de este fenómeno la dio el geólogo estadounidense Thomas Gold, autor del libro "The Deep Hot Biosphere". Gold sugirió que la pasta de aceite de magnetita no es más que un producto de desecho de bacterias que se alimentan del metano proveniente del manto.
Los estudios demuestran que las bacterias se contentan con condiciones verdaderamente espartanas. Los límites de su resistencia siguen siendo un misterio, pero parece que el límite inferior del hábitat de las bacterias todavía lo establece la temperatura del interior. Pueden multiplicarse a 110 ° C y soportar temperaturas de 140 ° C, aunque por poco tiempo. Si asumimos que la temperatura en los continentes aumenta en 20-25 ° con cada kilómetro, entonces se pueden encontrar comunidades vivas hasta una profundidad de 4 km. Debajo del fondo del océano, la temperatura no aumenta tan rápidamente y el límite inferior de vida puede encontrarse a una profundidad de 7 km.
Esto significa que la vida tiene un enorme margen de seguridad. En consecuencia, la biosfera de la Tierra no puede destruirse por completo incluso en el caso de los cataclismos más graves y, probablemente, en planetas desprovistos de atmósfera e hidrosfera, es posible que existan microorganismos en las entrañas.
