اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بلد فاجأ العالم بالعديد من المشاريع الضخمة من حيث الحجم والتكلفة. تم استدعاء أحد هذه المشاريع "بئر كولا العميق للغاية" (SG-3). وبدأ تنفيذه في منطقة مورمانسك على بعد 10 كم غرب مدينة زابوليارني.

أراد العلماء معرفة المزيد عن أعماق الأرض، و"مسح أنف" العلماء الأمريكيين الذين تخلوا عن مشروع موهول بسبب نقص الأموال. على السؤال حول ما هو أعمق بئر في العالمحلم الجيولوجيون السوفييت بالإجابة بفخر: لنا!

سنتحدث بالتفصيل عما إذا كانت هذه الفكرة الطموحة ناجحة وما هو المصير الذي ينتظر بئر الكولا في هذا المقال.

لماذا احتاج الاتحاد السوفييتي إلى "رحلة إلى مركز الأرض"

في الخمسينيات من القرن العشرين، كانت معظم المواد المتعلقة ببنية الأرض نظرية. لقد تغير كل شيء في أوائل الستينيات والسبعينيات، عندما كانت الولايات المتحدة و الاتحاد السوفياتيبدأت نسخة جديدة"سباق الفضاء" - سباق إلى مركز الأرض، إذا جاز التعبير.

كان بئر كولا الفائق العمق مشروعًا فريدًا من نوعه، موله الاتحاد السوفييتي ثم روسيا من عام 1970 إلى عام 1995. ولم يتم حفره لاستخراج «الذهب الأسود» أو «الوقود الأزرق»، بل لأغراض البحث العلمي البحتة.

• بادئ ذي بدء، كان العلماء السوفييت مهتمين بما إذا كان سيتم تأكيد الافتراض حول بنية الطبقات السفلى (الجرانيت والبازلت) قشرة الأرض.
• لقد أرادوا أيضًا العثور على الحدود بين هذه الطبقات والوشاح واستكشافها، وهو أحد "المحركات" التي تضمن التطور المستمر للكوكب.
• في ذلك الوقت، لم يكن لدى الجيولوجيين وعلماء الجيوفيزياء سوى أدلة غير مباشرة على ما كان يحدث في القشرة الأرضية، وكانت هناك حاجة إلى حفر آبار عميقة للغاية لفهم العمليات الجيولوجية الأساسية بشكل أفضل. علاوة على ذلك، فإن الطريقة الأكثر موثوقية هي الملاحظة المباشرة.

تم اختيار موقع الحفر في الجزء الشمالي الشرقي من درع البلطيق. توجد صخور نارية لم تتم دراستها كثيرًا ويُعتقد أن عمرها ثلاثة مليارات سنة. وعلى أراضي شبه جزيرة كولا يوجد هيكل Pechenga على شكل وعاء. توجد رواسب من النحاس والنيكل هناك. كانت إحدى مهام العلماء هي دراسة عملية تكوين الخام.

وحتى يومنا هذا، لا تزال المعلومات التي تم جمعها من خلال هذا المشروع قيد التحليل والتفسير.

مميزات حفر بئر عميق للغاية

وخلال السنوات الأربع الأولى، وبينما كانت الحفريات تجري على عمق 7263 مترًا، تم استخدام جهاز حفر قياسي يسمى "Uralmash-4E". ولكن بعد ذلك بدأت قدراتها تتضاءل.

لذلك، قرر الباحثون استخدام تركيب Uralmash-15000 القوي مع مثقاب توربو بطول 46 مترًا. تم تدويرها بسبب ضغط سائل الحفر.

تم تصميم تركيب Uralmash-15000 بحيث يتم جمع عينات من الصخور المستخرجة في جهاز استقبال أساسي - وهو أنبوب يمر عبر جميع أقسام الحفر. وصلت الصخور المكسرة إلى السطح مع سائل الحفر. وبهذه الطريقة، حصل الجيولوجيون على أحدث المعلومات حول تكوين البئر مع تعمق جهاز الحفر أكثر فأكثر.

ونتيجة لذلك، تم حفر عدة آبار تتفرع من بئر مركزية واحدة. تم تسمية أعمق فرع باسم SG-3.

وكما قال أحد العلماء في فريق استكشاف كولا: “في كل مرة نبدأ الحفر، نجد ما هو غير متوقع. إنه أمر مثير ومثير للقلق في نفس الوقت."

الجرانيت والجرانيت في كل مكان

وكانت المفاجأة الأولى التي واجهها الحفارون هي غياب ما يسمى بطبقة البازلت على عمق حوالي 7 كيلومترات. في السابق، كانت أحدث المعلومات الجيولوجية حول الأجزاء العميقة من القشرة الأرضية تأتي من تحليل الموجات الزلزالية. وبناءً عليه، توقع العلماء أن يجدوا طبقة جرانيتية، ومع تعمقهم، طبقة بازلتية. لكن لدهشتهم الكبيرة، عندما توغلوا في أحشاء الأرض، وجدوا المزيد من الجرانيت هناك، لكنهم لم يصلوا إلى طبقة البازلت على الإطلاق. تمت جميع أعمال الحفر في طبقة الجرانيت.

وهذا أمر مهم للغاية، لأنه يرتبط بنظرية بنية الأرض طبقة تلو الأخرى. وهذا بدوره يرتبط بأفكار حول كيفية ظهور المعادن ووجودها.

يعد بئر كولا العميق مصدرًا ليس فقط للمعرفة القيمة، ولكنه أيضًا مصدر لأسطورة حضرية رهيبة.

وبعد أن وصل الحفارون إلى عمق 14.5 ألف متر، زُعم أنهم اكتشفوا فراغات. وبعد أن خفضوا المعدات القادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة للغاية هناك، وجدوا أن درجة الحرارة في الفراغات تصل إلى 1100 درجة مئوية. وقام الميكروفون، قبل ذوبانه، بتسجيل 17 ثانية من الصوت، والذي أطلق عليه على الفور اسم “أصوات الجحيم”. كانت هذه صرخات النفوس اللعينة.

تم تسجيل أول ظهور لهذه القصة في عام 1989، وتم نشرها لأول مرة على نطاق واسع على شبكة التلفزيون الأمريكية Trinity Broadcasting Network. وقد استعارت مادة من مطبوعة مسيحية فنلندية تسمى Ammennusastia.

ثم أعيد طبع القصة على نطاق واسع في منشورات مسيحية صغيرة، ونشرات إخبارية، وما إلى ذلك، لكنها لم تتلق أي تغطية تقريبًا من وسائل الإعلام الرئيسية. واستشهد بعض الإنجيليين بهذه الحادثة كدليل على وجود الجحيم الجسدي.

• الأشخاص المطلعون على مبادئ تشغيل أدوات استكشاف الآبار الصوتية ضحكوا فقط من هذه القصة. بعد كل شيء، في هذه الحالة، يتم استخدام مجسات التسجيل الصوتي، والتي تلتقط نمط موجة الاهتزازات المرنة المنعكسة.
• الحد الأقصى لعمق SG-3 هو 12262 مترًا. وهذا أعمق حتى من أعمق جزء من المحيط، تشالنجر ديب (10994 مترًا).
• أعلى درجة حرارة فيه لم ترتفع عن 220 درجة مئوية.

• وحقيقة أخرى مهمة: من غير المرجح أن يتحمل الميكروفون أو معدات الحفر الحرارة الجهنمية التي تزيد عن ألف درجة.

وفي عام 1992 نشرت صحيفة ويكلي وورلد نيوز الأمريكية نسخة بديلةقصة حدثت في ألاسكا، حيث قُتل 13 من عمال المناجم بعد خروج الشيطان من الجحيم.

إذا كنت مهتمًا بهذه الأسطورة، فيمكنك بسهولة العثور على مقاطع فيديو تحتوي على التحقيقات ذات الصلة على Youtube. لا تأخذ الأمر على محمل الجد، فبعض (إن لم يكن كل) التسجيلات الصوتية التي يُزعم أنها صرخات المصابين في العالم السفلي مأخوذة من فيلم Baron Blood عام 1972.

ما وجده العلماء في قاع بئر كولا العميق

• أولاً تم اكتشاف المياه على عمق 9 كم. كان يُعتقد أنه ببساطة لا ينبغي أن يوجد على هذا العمق - ومع ذلك فهو موجود. نحن ندرك الآن أنه حتى الجرانيت الموجود عميقًا في الأرض يمكن أن يتسبب في ظهور شقوق تمتلئ بالماء. من الناحية الفنية، الماء هو ببساطة ذرات الهيدروجين والأكسجين التي تم إخراجها من خلال الضغط الهائل الناجم عن العمق والمحاصرين في طبقات الصخور.

• ثانيًا، أبلغ الباحثون عن استعادة الطين الذي كان "يغلي بالهيدروجين". هذا عدد كبير منكان الهيدروجين في أعماق كبيرة ظاهرة غير متوقعة على الإطلاق.
• ثالثًا، تبين أن قاع بئر كولا كان ساخنًا بشكل لا يصدق - 220 درجة مئوية.
• ولا شك أن المفاجأة الكبرى كانت اكتشاف الحياة. على أعماق تزيد عن 6000 متر، تم اكتشاف حفريات العوالق المجهرية التي كانت موجودة هناك منذ ثلاثة مليارات سنة. في المجمل، تم اكتشاف حوالي 24 نوعًا قديمًا من الكائنات الحية الدقيقة التي نجت بطريقة ما من الضغط الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة تحتها سطح الأرض. وقد أثار هذا العديد من التساؤلات حول إمكانية بقاء أشكال الحياة على أعماق كبيرة. البحوث الحديثةوأظهرت أن الحياة يمكن أن توجد حتى في القشرة المحيطية، ولكن في ذلك الوقت جاء اكتشاف هذه الحفريات بمثابة صدمة.

وعلى الرغم من كل الجهود التي بذلها الحفارون وعقود من العمل الشاق، فإن بئر كولا الفائق العمق كان على بعد 0.18% فقط من الطريق إلى مركز الأرض. ويعتقد العلماء أن المسافة إليه تبلغ حوالي 6400 كيلومتر.

تم التخلي عنها ولكن لم يتم نسيانها

حاليًا لا يوجد أفراد أو معدات على SG-3. هذا هو واحد من . ولا تذكرنا سوى فتحة صدئة في الأرض بالمشروع الضخم المدرج في موسوعة غينيس للأرقام القياسية باعتباره أعمق غزو بشري لقشرة الكوكب.

تم إغلاق المشروع في عام 1995 بسبب نقص التمويل (كما خمنت). وحتى في وقت سابق، في عام 1992، تم تقليص أعمال الحفر في البئر، حيث واجه الجيولوجيون درجات حرارة أعلى من المتوقع - 220 درجة. الحرارة تسبب تلف المعدات. وكلما ارتفعت درجة الحرارة، كلما زادت صعوبة الحفر. إنه مثل محاولة إنشاء ثقب في وسط وعاء من الحساء الساخن وإحداث ثقب فيه.

وبحلول عام 2008، تم إلغاء مركز البحث والإنتاج العامل في البئر بالكامل. وتم التخلص من كافة معدات الحفر والبحث.

نتائج العمل

استمرت الجهود الشجاعة للمشاركين في Kola GRE لعدة عقود. ومع ذلك، فإن الهدف النهائي - علامة 15 ألف متر - لم يتحقق أبدا. لكن العمل الذي تم في الاتحاد السوفييتي ثم في روسيا قدم ثروة من المعلومات حول ما يكمن تحت سطح الأرض مباشرة، ويظل مفيدًا من الناحية العلمية.

• تم تطوير واختبار معدات فريدة من نوعها وتكنولوجيا الحفر العميق للغاية.
• تم الحصول على معلومات قيمة حول ماهية الصخور وما هي خصائصها على أعماق مختلفة.
• على عمق 1.6-1.8 كم، تم العثور على رواسب النحاس والنيكل ذات الأهمية الصناعية.
• ولم يتم التأكد من الصورة النظرية المتوقعة على ارتفاع 5000 متر. لم يتم العثور على البازلت سواء في هذا أو في الأقسام العميقة من البئر. لكن بشكل غير متوقع اكتشفوا صخورًا ليست قوية جدًا تسمى صخور الجرانيت.
• تم العثور على الذهب في الفترة من 9 إلى 12 ألف متر. ومع ذلك، لم يتم استخراجه من هذا العمق - كان غير مربح.

• تم إجراء تغييرات على النظريات حول الوضع الحراريأحشاء الأرض
• اتضح أن الأصل هو 50٪ تدفق الحرارةالمرتبطة بتحلل المواد المشعة.

كشفت SG-3 عن العديد من الأسرار للجيولوجيين. وفي الوقت نفسه أثارت العديد من الأسئلة التي لا تزال دون إجابة. وربما سيتم إنتاج بعضها أثناء تشغيل آبار أخرى عميقة للغاية.

أعمق الآبار على وجه الأرض (الجدول)

مكان	حسنا الاسم	سنوات من الحفر	عمق الحفر، م.
10	شيفشينكوفسكايا -1	1982	7 520
9	بئر ين ياكينسكايا العميق (SG-7)	2000–2006	8 250
8	بئر ساتلينسكايا العميق (SG-1)	1977–1982	8 324
7	زيتستردورف		8 553
6	جامعة		8 686
5	كيه تي بي هاوبتبورونج	1990–1994	9 100
4	وحدة بادن		9 159
3	بيرثا روجرز	1973–1974	9 583
2	KTB-أوبيربفالز	1990–1994	9 900
1	بئر كولا العميق (SG-3)	1970–1990	12 262

وفي عام 2008، تم التخلي أخيرًا عن أعمق بئر في العالم، وتم تفكيك جميع آليات وهياكل الرفع.

وبعد مرور عامين، أصدر مدير معهد كولا الجيولوجي التابع لأكاديمية العلوم الروسية بيانًا مفاده أن البئر كانت تدمر نفسها تدريجيًا. ومنذ ذلك الوقت لم تعد هناك معلومات رسمية عنها.

عمق جيد اليوم

اعتبارًا من اليوم، يعد بئر كولا واحدًا من أكبر مشاريع الحفر في العالم. يصل عمقها الرسمي إلى 12262 م.

أصوات الجحيم من بئر كولا

مثل أي مشروع فخم تم إنشاؤه بأيدي الإنسان، فإن بئر كولا محاط بالأساطير والخرافات.

تم حفر بئر كولا بشكل متقطع من عام 1970 إلى عام 1991

يمكن ملاحظة ذلك في خندق ماريانا الذي تحدثنا عنه في بداية المقال وفي.

يقولون أنه في اللحظة التي تجاوز فيها عمال أعمق بئر علامة 12000 متر، بدأت أصوات غريبة تسمع.

في البداية، لم يتم إيلاء أي اهتمام لهم، ولكن مع مرور الوقت تغير الوضع بشكل كبير. ومع بداية الصمت التام، سُمعت أصوات مختلفة الأنواع من البئر.

ونتيجة لذلك، قرر العلماء تسجيل كل ما حدث في قاع البئر باستخدام ميكروفونات مقاومة للحرارة.

أثناء الاستماع إلى التسجيلات، تمكنا من سماع صراخ وصراخ الإنسان.

وبعد ساعتين من دراسة الفيلم، اكتشف العلماء آثار انفجار قوي، لم يتمكنوا من تفسير سببه.

تم تعليق حفر بئر كولا الفائق العمق لبعض الوقت.

وعندما استؤنف العمل، كان الجميع لا يزال يتوقع سماع آهات بشرية، ولكن هذه المرة كان كل شيء هادئا.

للاشتباه في وجود خطأ ما، بدأت الإدارة تحقيقًا في أصل الأصوات الغريبة. ومع ذلك، فإن العمال الخائفين لم يرغبوا في التعليق على الوضع الحالي وتجنبوا بكل الطرق أي أسئلة.

وبعد عدة سنوات، عندما تم تجميد المشروع رسميًا، اقترح العلماء أن الأصوات نشأت بسبب الحركة.

وبعد مرور بعض الوقت، تم رفض هذا التفسير لأنه لا يمكن الدفاع عنه. ولم يتم تقديم أي تفسير آخر.

أسرار و ألغاز بئر الكولا

وفي عام 1989، بدأ يطلق على بئر كولا اسم "الطريق إلى العالم السفلي" بسبب الأصوات الصادرة منه. هناك رأي مفاده أنه مع كل كيلومتر متتالي تم حفره، في الطريق إلى الثالث عشر، حدثت كارثة أو أخرى. ونتيجة لذلك، انهار الاتحاد السوفييتي.

ومع ذلك، فإن العلاقة بين حفر بئر كولا الفائق العمق وانهيار قوة عظمى قد تكون ذات أهمية فقط لأولئك الذين يعتقدون ذلك، وغيرهم من "أماكن القوة" الخارقة للطبيعة.

ويعتقد أن العمال تمكنوا من الوصول إلى عمق 14.5 كم، وعندها سجلت المعدات بعض الغرف تحت الأرض. تجاوزت درجة الحرارة في هذه الغرف 1000 درجة مئوية.

كما كانت صرخات الإنسان مسموعة بوضوح، بل وتم تسجيلها. ومع ذلك، هذه القصة كلها لا تدعمها الحقائق.

أبعاد أعمق بئر

عمق أعمق بئر في العالم شبه جزيرة كولامسجلة رسميًا على ارتفاع 12,262 مترًا.

قطر الجزء العلوي 92 سم، قطر الجزء السفلي 21.5 سم.

وفي هذه الحالة، لم تتجاوز درجة الحرارة القصوى 220 درجة مئوية. في هذه القصة بأكملها، تظل الأصوات مجهولة المصدر فقط غير قابلة للتفسير.

فوائد حفر بئر الكولا

• وبفضل هذا المشروع، كان من الممكن تحقيق أساليب حفر جديدة، فضلا عن تحسين المعدات.
• تمكن الجيولوجيون من اكتشاف مواقع جديدة للمعادن الثمينة.
• كان من الممكن فضح العديد من النظريات المختلفة، على سبيل المثال، التخمينات المتعلقة بطبقة البازلت من كوكبنا.

الآبار العميقة للغاية في العالم

اعتبارًا من اليوم، هناك ما يقرب من 25 بئرًا عميقة جدًا، يقع معظمها في جمهوريات الاتحاد السوفيتي السابق.

والبعض الآخر لديه أيضًا عدد من الآبار العميقة جدًا. وهنا الأكثر شهرة بينهم.

• . حلقة سيليان – 6800 م.
• . جنوب شرق تسيم – 7050 م.
• . بيجورن – 7583 م.
• . زيتستردورف – 8553 م.
• الولايات المتحدة الأمريكية. الجامعة – 8686 م .
• ألمانيا. KTB-Oberpfalz – 9101 م.
• الولايات المتحدة الأمريكية. وحدة البيضات – 9159 م.
• الولايات المتحدة الأمريكية. بيرثا روجرز - 9583 م.

الأرقام القياسية العالمية للآبار العميقة للغاية في العالم

1. وفي عام 2008، كان صاحب الرقم القياسي الجديد للعمق هو بئر ميرسك للنفط (قطر) بعمق 12290 مترًا.
2. وفي عام 2011، خلال مشروع يسمى "سخالين -1" ()، أمكن حفر بئر على ارتفاع 12345 مترًا.
3. وفي عام 2013، سجل بئر في حقل تشيفينسكوي (روسيا) رقما قياسيا جديدا بلغ 12700 متر، ومع ذلك، لم يتم حفره عموديا إلى الأسفل، ولكن بزاوية على السطح.

صورة لبئر كولا

بالنظر إلى صورة بئر كولا، من الصعب أن نتخيل أن الحياة كانت على قدم وساق هنا، وعمل الكثير من الناس لصالح بلد عظيم.

الآن لا يوجد شيء هنا سوى القمامة وبقايا عظمتها السابقة. الجدران الخرسانية المسلحة والغرف الفارغة المهجورة مع الأشياء المتناثرة بشكل عشوائي أمر محبط. هناك صمت في كل مكان.

جهاز حفر المرحلة الأولى (عمق 7600 م) 1974
بناء محطة فرعية كهربائية
الصورة من عام 2012
رأس البئر مع سدادة معدنية. شخص ما خدش العمق الخطأ. اغسطس 2012

من الصعب أن نتخيل أنه يوجد تحت هذا القابس أعمق "حفرة" في الأرض يصل عمقها إلى أكثر من 12 كيلومترًا
العمال السوفييت في نوبة العمل، أواخر السبعينيات

القصص المتعلقة ببئر كولا لم تهدأ حتى يومنا هذا. في الوقت الحاضر، لم يقدم العلماء إجابة محددة حول أصل الأصوات الغامضة.

وفي هذا الصدد، تظهر نظريات جديدة تحاول تفسير هذه الظاهرة. ربما سيتمكن العلماء في المستقبل القريب من معرفة طبيعة "أصوات الجحيم".

الآن أنت تعرف سبب كون بئر كولا مثيرًا للاهتمام. إذا أعجبك هذا المقال شاركه مع أصدقائك. إذا كنت ترغب في ذلك على الإطلاق، الاشتراك في الموقع أنامثير للاهتمامFakty.orgبأي طريقة مناسبة. إنه دائمًا ممتع معنا!

هل اعجبك المنشور؟ اضغط على أي زر.

حفرت في العالم كمية كبيرةآبار النفط العميقة للغاية، ولكن لم تعط جميعها النتيجة المتوقعة. ومع ذلك، فإن بعضها يستحق التذكر.

ويعتبر بئر Z-44 Chaivo، الذي تم حفره في روسيا على جرف جزيرة سخالين، أعمق بئر نفط في العالم. يصل عمقه إلى حوالي 13 كيلومترًا - وهذا العمق يمكن مقارنته بارتفاع 15 ناطحة سحاب في برج خليفة، الذي يظل الأطول في العالم. والأمر اللافت للنظر هو أن المنقبين توغلوا إلى عمق يعادل ضعف الارتفاع القياسي لرحلة منطاد الهواء الساخن.

ومن المتوقع أن تنتج الآبار الموجودة على هذا الرف ما مجموعه 2.3 مليار برميل من النفط.

في السابق، حتى قبل حفر Z-44 Chayvo، كان الرائد في هذا الصدد هو بئر كولا الفائق العمق (12268 مترًا) في الجزء الغربي من روسيا. تم حفرها خلال العهد السوفييتي - في عام 1970 بالقرب من بحيرة تحمل الاسم الذي يصعب نطقه تقريبًا Vilgiskoddeoaivinjärvi. كان من المفترض أن يصل عمق هذا البئر إلى 15 كيلومترًا، ولكن بسبب ارتفاع درجات الحرارة (حتى 230 درجة مئوية)، توقف العمل، على الرغم من أن العلماء ما زالوا قادرين على الحصول على الكثير من البيانات العلمية الفريدة: على سبيل المثال، بمساعدتها تم التشكيك في نموذج الهيكل المكون من طبقتين في القشرة الأرضية. البئر قيد الحفظ حاليًا.

ويوجد أيضًا بئر آخر عميق للغاية - OR-11 - في روسيا. وتم حفره على عمق 12345 متراً. جاء ذلك في يناير. 2011 من شركة إكسون نيفتيجاس. أصبح OR-11 هو الأكثر طويلة بشكل جيدمع انحراف كبير عن العمودي.

يقع OR-11 في حقل Odoptu. سجل البئر رقما قياسيا لطول البئر الأفقي – 11475 مترا. تم بناء البئر في شهرين فقط. وكان طول جذعها 12345 مترا. وقد سجلت هذه البئر رقماً قياسياً عالمياً جديداً لحفر الآبار بعيدة المدى (ERR)، كما احتلت OR-11 مكانة رائدة من حيث المسافة الأفقية بين القاع ونقطة الحفر - 11475 متراً.

وتم حفر البئر BD-04A الواقع في قطر في حقل الشاهين النفطي من قبل شركة ميرسك على عمق 12289 مترا. ويبلغ طول حفرة البئر الأفقية 10.902 مترًا. لقد قمنا بحفر BD-04A في وقت قياسي قدره 36 يومًا. أثناء أعمال الحفر، تم استخدام منصة الحفر GSF Rig 127 التابعة لشركة Transocean، والتي اكتسبت شهرة أكبر في أبريل 2010 بعد حادث منصة النفط Deepwater Horizon في خليج المكسيك. كانت شركة Transocean هي المشغل لبئر الطوارئ بموجب عقد مع شركة BP.

يبلغ عمق منجم بيرثا روجرز الموجود في الولايات المتحدة 9583 مترًا - وهو بئر آخر عميق للغاية. تم الحفر عام 1974 في حوض أناداركو للنفط والغاز في أوكلاهوما. تم حفر البئر بواسطة شركة لون ستار لمدة 502 يومًا. ثم توقف العمل لأن عمال المناجم عثروا على رواسب من الكبريت المنصهر. أعمال الحفر نفسها كلفت الشركة 15 مليون دولار.

وقامت نفس الشركة بحفر بئر آخر عميق للغاية - وحدة بادن بالقرب من مدينة أناداركو الأمريكية. أيضا في الولايات المتحدة الأمريكية. عمقها 9159 مترا. بدأت أعمال الحفر عام 1970 واستمرت 545 يومًا. وفي المجمل، تم استخدام 1700 طن من الأسمنت في البئر، بالإضافة إلى 150 أداة ثقب للماس. وهذا البئر كلف الشركة مبلغًا كبيرًا إلى حد ما - 6 ملايين دولار.

وفي أوروبا، يمكن اعتبار بئر هاوبتبورونج، الذي يقع في ألمانيا، الأعمق. وتم حفره على عمق 9101 متر. تم تطويره من عام 1990 إلى عام 1994. كان من المفترض أن يتمكن الحفارون من الوصول إلى عمق 12 كيلومترًا، لكن للأسف، لم ينجح الأمر - بسبب درجات الحرارة المرتفعة جدًا، تم تقليص جميع الأعمال، ونتيجة لذلك تمكنوا من الوصول إلى 9.1 كيلومتر. واليوم، تظل البيانات المتعلقة بهذا البئر هي الأكثر انفتاحًا - سواء بالنسبة للأعمال العلمية أو أعمال الحفر. ويبدو أن هذا هو السبب وراء بقائها الأكثر شهرة في العالم. ///

اليوم، وصل البحث العلمي للبشرية إلى حدود النظام الشمسي: لقد زرعنا مركبة فضائيةإلى الكواكب وأقمارها الصناعية والكويكبات والمذنبات، أرسلت بعثات إلى حزام كويبر وعبرت حدود الغلاف الشمسي. بمساعدة التلسكوبات، نرى الأحداث التي حدثت قبل 13 مليار سنة - عندما كان عمر الكون بضع مئات من ملايين السنين فقط. في ظل هذه الخلفية، من المثير للاهتمام تقييم مدى معرفتنا بأرضنا. أفضل طريقةللتعرف عليها الهيكل الداخلي- حفر البئر: كلما كان أعمق كان أفضل. أعمق بئر على وجه الأرض هو بئر كولا سوبرديب، أو SG-3. وفي عام 1990 وصل عمقها إلى 12 كيلومتراً و262 متراً. إذا قارنت هذا الرقم بنصف قطر كوكبنا، فسيتبين أن هذا يمثل 0.2 بالمائة فقط من الطريق إلى مركز الأرض. لكن حتى هذا كان كافياً لتغيير الأفكار حول بنية القشرة الأرضية.

إذا تخيلت بئرًا يمكنك من خلالها النزول بالمصعد إلى أعماق الأرض، أو على الأقل بضعة كيلومترات، فهذا ليس هو الحال على الإطلاق. وكان قطر أداة الحفر التي أنشأ بها المهندسون البئر 21.4 سم فقط. الجزء العلوي من البئر الذي يبلغ طوله كيلومترين أوسع قليلاً - حيث تم توسيعه إلى 39.4 سم، ولكن لا توجد طريقة حتى الآن للوصول إلى هناك. لتخيل أبعاد البئر، فإن أفضل قياس هو 57 مترًا ابرة خياطةيبلغ قطرها 1 ملليمتر، سميكة قليلا في نهاية واحدة.

مخطط جيد

ولكن سيتم أيضًا تبسيط هذا التمثيل. أثناء الحفر، وقعت عدة حوادث في البئر، حيث انتهى جزء من خيط الحفر تحت الأرض دون القدرة على إزالته. لذلك تم فتح البئر من جديد عدة مرات من علامات سبعة وتسعة كيلومترات. هناك أربعة فروع كبيرة وحوالي عشرة فروع صغيرة. الفروع الرئيسية لها أعماق قصوى مختلفة: اثنان منها يعبران علامة 12 كيلومترًا، واثنان آخران لا يصلان إليها بمسافة 200-400 متر فقط. لاحظ أن عمق خندق ماريانا أقل بمقدار كيلومتر واحد - 10994 مترًا بالنسبة لمستوى سطح البحر.

الإسقاطات الأفقية (يسار) والرأسية لمسارات SG-3

يو.ن. ياكوفليف وآخرون. / نشرة كولا المركز العلميراس، 2014

علاوة على ذلك، سيكون من الخطأ اعتبار البئر خطًا راسيا. ونظرًا لاختلاف خصائص الصخور الميكانيكية عند أعماق مختلفة، فقد انحرف الحفر نحو مناطق أقل كثافة أثناء العمل. لذلك، على نطاق واسع، يبدو ملف تعريف Kola Superdeep وكأنه سلك منحني قليلاً مع عدة فروع.

نقترب من البئر اليوم، سنرى فقط الجزء العلوي- فتحة معدنية مثبتة في الفم باثني عشر مسمارًا ضخمًا. تم النقش عليه بالخطأ، العمق الصحيح هو 12262 مترًا.

كيف تم حفر بئر عميق للغاية؟

في البداية، تجدر الإشارة إلى أن SG-3 تم تصميمه في الأصل خصيصًا للأغراض العلمية. واختار الباحثون للحفر مكاناً ظهرت فيه صخور قديمة -يصل عمرها إلى ثلاثة مليارات سنة- إلى سطح الأرض. كانت إحدى الحجج أثناء الاستكشاف هي أن الصخور الرسوبية الحديثة قد تمت دراستها جيدًا أثناء إنتاج النفط، ولم يقم أحد بالحفر عميقًا في الطبقات القديمة. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك رواسب كبيرة من النحاس والنيكل، والتي سيكون استكشافها إضافة مفيدة للمهمة العلمية للبئر.

بدأ الحفر في عام 1970. تم حفر الجزء الأول من البئر بجهاز الحفر التسلسلي Uralmash-4E - وكان يستخدم عادةً لحفر آبار النفط. أتاح تعديل التثبيت الوصول إلى عمق 7 كيلومترات 263 مترًا. استغرق الأمر أربع سنوات. ثم تم تغيير التثبيت إلى Uralmash-15000، الذي سمي على اسم العمق المخطط للبئر - 15 كيلومترًا. تم تصميم جهاز الحفر الجديد خصيصًا لـ Kola superdeep: حيث يتطلب الحفر في مثل هذه الأعماق الكبيرة إجراء تعديلات جدية على المعدات والمواد. على سبيل المثال، وصل وزن خيط الحفر وحده على عمق 15 كيلومتراً إلى 200 طن. يمكن للتركيب نفسه رفع حمولات تصل إلى 400 طن.

تتكون سلسلة الحفر من أنابيب متصلة ببعضها البعض. وبمساعدتها، يقوم المهندسون بإنزال أداة الحفر إلى قاع البئر، كما يضمنون تشغيلها. وفي نهاية العمود، تم تركيب حفارات توربينية خاصة بطول 46 مترًا، مدفوعة بتدفق المياه من السطح. لقد جعلوا من الممكن تدوير أداة تكسير الصخور بشكل منفصل عن العمود بأكمله.

تستحضر القطع التي يتم بها ثقب سلسلة الحفر في الجرانيت أجزاء مستقبلية من الروبوت - عدة أقراص دوارة مسننة متصلة بتوربين في الأعلى. كانت إحدى هذه القطع كافية لمدة أربع ساعات فقط من العمل - وهذا يتوافق تقريبًا مع مرور 7-10 أمتار، وبعد ذلك يجب رفع سلسلة الحفر بأكملها وتفكيكها ثم خفضها مرة أخرى. استغرق النزول والصعود المستمر ما يصل إلى 8 ساعات.

حتى أنابيب العمود في Kola Superdeep Pipe كان لا بد من استخدامها بطرق غير عادية. في العمق، تزداد درجة الحرارة والضغط تدريجيًا، وكما يقول المهندسون، عند درجات حرارة أعلى من 150-160 درجة، يلين فولاذ الأنابيب التسلسلية ويكون أقل قدرة على تحمل الأحمال متعددة الأطنان - ولهذا السبب، فإن احتمال حدوث تشوهات خطيرة و يزيد كسر العمود. ولذلك، اختار المطورون سبائك الألومنيوم أخف وزنا ومقاومة للحرارة. يبلغ طول كل أنبوب حوالي 33 مترًا وقطره حوالي 20 سم - وهو أضيق قليلاً من البئر نفسه.

ومع ذلك، حتى المواد المطورة خصيصًا لا يمكنها تحمل ظروف الحفر. وبعد المقطع الأول الذي يبلغ طوله سبعة كيلومترات، استغرق الحفر الإضافي حتى علامة 12 ألف متر ما يقرب من عشر سنوات وتم مد أكثر من 50 كيلومترًا من الأنابيب. واجه المهندسون حقيقة أن الصخور التي يقل طولها عن سبعة كيلومترات أصبحت أقل كثافة وتكسرًا - مما يجعلها أكثر لزوجة بالنسبة للحفر. بالإضافة إلى ذلك، شوهت حفرة البئر نفسها شكلها وأصبحت بيضاوية الشكل. ونتيجة لذلك، انكسر العمود عدة مرات، ولم يتمكن المهندسون من رفعه مرة أخرى، واضطروا إلى صب الخرسانة فرع البئر وحفر العمود مرة أخرى، مما أدى إلى خسارة سنوات من العمل.

واحدة من هذه حوادث كبرىوأجبر الحفارون عام 1984 على خرسانة فرع من البئر الذي وصل عمقه إلى 12066 متراً. كان لا بد من بدء الحفر مرة أخرى من علامة 7 كيلومترات. وقد سبق ذلك توقف مؤقت في العمل مع البئر - في تلك اللحظة تم رفع السرية عن وجود SG-3، وعقد المؤتمر الجيولوجي الدولي Geoexpo في موسكو، والذي زار مندوبوه الموقع.

وبحسب شهود عيان على الحادث، فإنه بعد استئناف العمل، قام العمود بحفر بئر بعمق تسعة أمتار أخرى. وبعد أربع ساعات من الحفر، استعد العمال لرفع العمود مرة أخرى، لكنه "لم ينجح". قرر الحفارون أن الأنبوب "عالق" في مكان ما على جدران البئر، وزادوا من قوة الرفع. انخفض الحمل بشكل حاد. بعد تفكيك العمود تدريجيًا إلى شموع بطول 33 مترًا، وصل العمال إلى القسم التالي، الذي انتهى بحافة سفلية غير مستوية: بقي المثقاب التوربيني وخمسة كيلومترات أخرى من الأنابيب في البئر، ولم يكن من الممكن رفعهم.

تمكن الحفارون من الوصول إلى علامة 12 كيلومترًا مرة أخرى فقط في عام 1990، وفي ذلك الوقت تم تسجيل الرقم القياسي للغوص - 12262 مترًا. ثم وقع حادث جديد، ومنذ عام 1994 توقف العمل في البئر.

مهمة علمية فائقة العمق

صورة للاختبارات الزلزالية في SG-3

"كولا سوبرديب" وزارة الجيولوجيا في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، دار نشر نيدرا، 1984

تمت دراسة البئر باستخدام مجموعة كاملة من الأساليب الجيولوجية والجيوفيزيائية، بدءًا من جمع العينات الأساسية (عمود من الصخور المقابلة لأعماق معينة) والقياسات الإشعاعية والزلازل. على سبيل المثال، تم أخذ اللب باستخدام أجهزة الاستقبال الأساسية ذات التدريبات الخاصة - فهي تشبه الأنابيب ذات الحواف الخشنة. يوجد في وسط هذه الأنابيب فتحات يبلغ قطرها 6-7 سنتيمترات حيث تسقط الصخور.

ولكن حتى مع هذا الذي يبدو بسيطًا (باستثناء الحاجة إلى رفع هذا اللب من عمق عدة كيلومترات) نشأت صعوبات. وبسبب سائل الحفر، وهو نفس السائل الذي أدى إلى تشغيل الحفر، أصبح القلب مشبعًا بالسائل وتغيرت خصائصه. بالإضافة إلى ذلك، تختلف الظروف في الأعماق وعلى سطح الأرض اختلافًا كبيرًا - فالعينات تتشقق بسبب تغيرات الضغط.

وفي أعماق مختلفة، يختلف العائد الأساسي بشكل كبير. إذا كان من الممكن الاعتماد على 30 سم من اللب على مسافة خمسة كيلومترات من قطعة طولها 100 متر، ففي أعماق تزيد عن تسعة كيلومترات، بدلاً من عمود صخري، تلقى الجيولوجيون مجموعة من الغسالات المصنوعة من الصخور الكثيفة.

صورة مجهرية للصخور المستخرجة من عمق 8028 متر

"كولا سوبرديب" وزارة الجيولوجيا في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، دار نشر نيدرا، 1984

أدت دراسات المواد المستخرجة من البئر إلى عدة استنتاجات مهمة. أولا، لا يمكن تبسيط بنية القشرة الأرضية إلى تكوين عدة طبقات. وقد أشارت البيانات الزلزالية سابقًا إلى ذلك - فقد رأى الجيوفيزيائيون موجات تبدو وكأنها تنعكس من حدود سلسة. أظهرت الدراسات التي أجريت على SG-3 أن مثل هذه الرؤية يمكن أن تحدث أيضًا مع التوزيع المعقد للصخور.

أثر هذا الافتراض على تصميم البئر - توقع العلماء أنه على عمق سبعة كيلومترات سيدخل العمود في صخور البازلت، لكنهم لم يلتقوا حتى عند علامة 12 كيلومترا. لكن بدلًا من البازلت، اكتشف الجيولوجيون صخورًا تحتوي على عدد كبير من الشقوق وكثافة منخفضة، وهو ما لا يمكن توقعه على الإطلاق على عمق عدة كيلومترات. بالإضافة إلىتم العثور على آثار للمياه الجوفية في الشقوق - حتى أنه تم اقتراح أنها تشكلت من خلال تفاعل مباشر بين الأكسجين والهيدروجين في سمك الأرض.

ومن بين النتائج العلمية كانت هناك نتائج تطبيقية - على سبيل المثال، في الأعماق الضحلة، وجد الجيولوجيون أفقًا مناسبًا للتعدين من خامات النحاس والنيكل. وعلى عمق 9.5 كيلومتر، تم اكتشاف طبقة من شذوذ الذهب الجيوكيميائي - حيث كانت حبيبات الذهب الأصلي بحجم ميكرومتر موجودة في الصخر. وصلت التركيزات إلى جرام لكل طن من الصخور. ومع ذلك، فمن غير المرجح أن يكون التعدين من هذه الأعماق مربحًا على الإطلاق. لكن وجود الطبقة الحاملة للذهب وخصائصها جعل من الممكن توضيح نماذج تطور المعادن - تكوين الصخور.

بشكل منفصل، يجب أن نتحدث عن دراسات التدرجات الحرارية والإشعاع. بالنسبة لهذا النوع من التجارب، يتم استخدام أدوات قاع البئر، ويتم إنزالها على حبال سلكية. وكانت المشكلة الكبرى هي ضمان تزامنها مع المعدات الأرضية، وكذلك ضمان التشغيل على أعماق كبيرة. على سبيل المثال، نشأت صعوبات مع حقيقة أن الكابلات، التي يبلغ طولها 12 كيلومترًا، امتدت بحوالي 20 مترًا، مما قد يقلل بشكل كبير من دقة البيانات. ولتجنب ذلك، كان على الجيوفيزيائيين ابتكار طرق جديدة لتحديد المسافات.

لم تكن معظم الأدوات التجارية مصممة للعمل في الظروف القاسية للمستويات الدنيا من البئر. لذلك، للبحث في أعماق كبيرة، استخدم العلماء المعدات المصممة خصيصًا لـ Kola Superdeep.

إن النتيجة الأكثر أهمية لأبحاث الطاقة الحرارية الأرضية هي تدرجات درجات الحرارة الأعلى بكثير من المتوقع. وبالقرب من السطح، بلغ معدل ارتفاع درجة الحرارة 11 درجة لكل كيلومتر، إلى عمق كيلومترين - 14 درجة لكل كيلومتر. وفي الفترة من 2.2 إلى 7.5 كيلومتر، ارتفعت درجة الحرارة بمعدل يقترب من 24 درجة لكل كيلومتر، على الرغم من أن النماذج الحالية تنبأت بقيمة أقل بمقدار مرة ونصف. ونتيجة لذلك، على عمق خمسة كيلومترات، سجلت الأجهزة درجة حرارة 70 درجة مئوية، وعلى بعد 12 كيلومترا وصلت هذه القيمة إلى 220 درجة مئوية.

تبين أن بئر كولا العميق لا يشبه الآبار الأخرى - على سبيل المثال، عند تحليل إطلاق الحرارة من صخور الدرع البلوري الأوكراني وأحواض سييرا نيفادا، أظهر الجيولوجيون أن إطلاق الحرارة يتناقص مع العمق. في SG-3، على العكس من ذلك، نما. علاوة على ذلك، أظهرت القياسات أن المصدر الرئيسي للحرارة، الذي يوفر 45-55% من تدفق الحرارة، هو اضمحلال العناصر المشعة.

وعلى الرغم من أن عمق البئر يبدو هائلا، إلا أنه لا يصل حتى إلى ثلث سمك القشرة الأرضية في درع البلطيق. ويقدر الجيولوجيون أن قاعدة القشرة الأرضية في هذه المنطقة تمتد على عمق 40 كيلومترًا تقريبًا تحت الأرض. لذلك، حتى لو وصل SG-3 إلى الحد المقرر وهو 15 كيلومترًا، فإننا لن نصل إلى الوشاح.

هذه هي المهمة الطموحة التي حددها العلماء الأمريكيون لأنفسهم عند تطوير مشروع موهول. خطط الجيولوجيون للوصول إلى حدود موهوروفيتشيتش - وهي منطقة تحت الأرض حيث يحدث تغير حاد في سرعة الانتشار موجات صوتية. ويعتقد أنه يرتبط بالحدود بين القشرة والوشاح. ومن الجدير بالذكر أن الحفارين اختاروا قاع المحيط بالقرب من جزيرة غوادالوبي كموقع للبئر - وكانت المسافة إلى الحدود بضعة كيلومترات فقط. ومع ذلك، فإن عمق المحيط نفسه وصل إلى 3.5 كيلومتر هنا، مما أدى إلى تعقيد عمليات الحفر بشكل كبير. سمحت الاختبارات الأولى في الستينيات للجيولوجيين بحفر الآبار حتى عمق 183 مترًا فقط.

أصبح معروفًا مؤخرًا عن خطط لإحياء مشروع الحفر في أعماق المحيطات بمساعدة سفينة الحفر البحثية JOIDESsolution. اختار الجيولوجيون نقطة في المحيط الهندي، بالقرب من أفريقيا. ويبلغ عمق حدود موهوروفيتشيتش حوالي 2.5 كيلومتر فقط. وفي ديسمبر 2015 - يناير 2016، تمكن الجيولوجيون من حفر بئر بعمق 789 مترًا - وهو خامس أكبر بئر تحت الماء في العالم. لكن هذه القيمة ليست سوى نصف ما كان مطلوبا في المرحلة الأولى. ومع ذلك، يخطط الفريق للعودة وإنهاء ما بدأوه.

***

إن 0.2 بالمائة من المسار إلى مركز الأرض ليس قيمة مثيرة للإعجاب مقارنة بالمقياس السفر إلى الفضاء. ومع ذلك، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن حدود النظام الشمسي لا تمر على طول مدار نبتون (أو حتى حزام كويبر). تغلب جاذبية الشمس على الجاذبية النجمية حتى مسافة سنتين ضوئيتين من النجم. لذلك، إذا قمت بحساب كل شيء بعناية، فقد اتضح أن Voyager 2 طار فقط عُشر بالمائة من المسار إلى ضواحي نظامنا.

ولذلك، لا ينبغي لنا أن ننزعج من مدى ضعف معرفتنا "بدواخل" كوكبنا. لدى الجيولوجيين تلسكوباتهم الخاصة - الأبحاث الزلزالية - وخططهم الطموحة للاستيلاء على باطن الأرض. وإذا تمكن علماء الفلك بالفعل من لمس جزء صلب الأجرام السماويةالخامس النظام الشمسي، إذن بالنسبة للجيولوجيين، فإن الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام لا تزال أمامنا.

فلاديمير كوروليف