L'URSS est un pays qui a surpris le monde avec de nombreux projets grandioses tant par leur ampleur que par leur coût. L'un de ces projets s'appelait "Puits super profond de Kola" (SG-3). Sa mise en œuvre a commencé dans la région de Mourmansk, à 10 km à l'ouest de la ville de Zapolyarny.

Les scientifiques voulaient en savoir plus sur les profondeurs de la Terre et « essuyer le nez » des scientifiques américains qui ont abandonné leur projet Mohol faute de fonds. A la question sur quel est le puits le plus profond du monde, les géologues soviétiques rêvaient de répondre fièrement : les nôtres !

Nous parlerons en détail de la question de savoir si une idée aussi ambitieuse a été un succès et quel sort attendait le Kola dans cet article.

Pourquoi l’URSS avait-elle besoin d’un « voyage au centre de la Terre »

Dans les années 50 du XXe siècle, la plupart des informations sur la structure de la Terre étaient théoriques. Tout a changé au début des années 60 et 70, lorsque les États-Unis et Union soviétique commencé nouvelle version« course à l'espace » - une course vers le centre de la Terre, pour ainsi dire.

Le puits très profond de Kola était un projet unique financé par l'URSS puis la Russie de 1970 à 1995. Il n’a pas été foré pour l’extraction de « l’or noir » ou du « carburant bleu », mais uniquement à des fins de recherche scientifique.

• Tout d'abord, les scientifiques soviétiques souhaitaient savoir si l'hypothèse concernant la structure des couches inférieures (granite et basalte) serait confirmée. la croûte terrestre.
• Ils voulaient également trouver et explorer les limites entre ces couches et le manteau, l'un des « moteurs » qui assurent l'évolution constante de la planète.
• À cette époque, les géologues et les géophysiciens ne disposaient que de preuves indirectes de ce qui se passait dans la croûte terrestre, et des forages ultra-profonds étaient nécessaires pour mieux comprendre les processus qui sous-tendent la géologie. De plus, le moyen le plus fiable est l’observation directe.

Le site de forage a été choisi dans la partie nord-est du Bouclier Baltique. On y trouve des roches ignées peu étudiées et qui seraient vieilles de trois milliards d'années. Et sur le territoire de la péninsule de Kola se trouve la structure Pechenga, en forme de bol. On y trouve des gisements de cuivre et de nickel. L’une des tâches des scientifiques consistait à étudier le processus de formation du minerai.

Même à ce jour, les informations collectées dans le cadre de ce projet sont toujours analysées et interprétées.

Caractéristiques du forage d'un puits ultra profond

Pendant les quatre premières années, alors que les fouilles se déroulaient à une profondeur de 7 263 mètres, une plate-forme de forage standard appelée « Uralmash-4E » a été utilisée. Mais ensuite, ses capacités ont commencé à s’avérer insuffisantes.

Par conséquent, les chercheurs ont décidé d'utiliser la puissante installation Uralmash-15000 avec une turboforeuse de 46 mètres. Il tournait sous la pression du fluide de forage.

L'installation Uralmash-15000 a été conçue de manière à ce que des échantillons de roche extraite soient collectés dans un carottier - un tuyau traversant toutes les sections de la foreuse. La roche concassée atteint la surface avec le fluide de forage. De cette façon, les géologues recevaient les dernières informations sur la composition du puits au fur et à mesure que l'appareil de forage s'enfonçait de plus en plus profondément.

En conséquence, plusieurs forages ont été forés, partant d’un puits central. La branche la plus profonde s'appelait SG-3.

Comme l’a déclaré l’un des scientifiques de l’équipe d’exploration de Kola Exploration : « Chaque fois que nous commençons à forer, nous trouvons l’inattendu. C'est excitant et dérangeant à la fois."

Du granit, du granit partout

La première surprise rencontrée par les foreurs a été l'absence de la couche dite de basalte à une profondeur d'environ 7 km. Auparavant, les informations géologiques les plus récentes sur les parties les plus profondes de la croûte terrestre provenaient de l'analyse des ondes sismiques. Et sur cette base, les scientifiques s'attendaient à trouver une couche de granit et, à mesure qu'ils s'approfondissaient, une couche de basalte. Mais, à leur grande surprise, lorsqu'ils s'enfoncèrent plus profondément dans les entrailles de la Terre, ils y trouvèrent davantage de granit, mais n'atteignirent pas du tout la couche de basalte. Tous les forages ont eu lieu dans la couche granitique.

Ceci est extrêmement important car cela est lié à la théorie de la structure couche par couche de la Terre. Et ceci, à son tour, est associé à des idées sur la façon dont les minéraux apparaissent et sont localisés.

Le puits très profond de Kola est non seulement une source de connaissances précieuses, mais aussi une terrible légende urbaine.

Ayant atteint une profondeur de 14 500 mètres, les foreurs auraient découvert des vides. Après y avoir descendu des équipements capables de résister à des températures extrêmement élevées, ils ont constaté que la température dans les vides atteint 1 100 degrés Celsius. Et le microphone, avant de fondre, a enregistré 17 secondes d’audio, qui ont été immédiatement surnommées les « sons de l’enfer ». C'étaient les cris des âmes damnées.

La première apparition de cette histoire a été enregistrée en 1989 et sa première publication à grande échelle a eu lieu sur la chaîne de télévision américaine Trinity Broadcasting Network. Et elle a emprunté du matériel à une publication chrétienne finlandaise appelée Ammennusastia.

L’histoire a ensuite été largement reprise dans de petites publications chrétiennes, des bulletins d’information, etc., mais n’a reçu pratiquement aucune couverture médiatique de la part des grands médias. Certains évangélistes ont cité cet incident comme une preuve de l'existence d'un enfer physique.

• Les personnes familiarisées avec les principes de fonctionnement des outils d’exploration acoustique des puits n’ont fait que rire de cette histoire. En effet, dans ce cas, des sondes de diagraphie acoustique sont utilisées, qui captent le modèle d'onde des vibrations élastiques réfléchies.
• Profondeur maximale de SG-3 - 12 262 mètres. C'est plus profond que même la partie la plus profonde de l'océan, le Challenger Deep (10 994 mètres).
• La température la plus élevée n'a pas dépassé 220 C.

• Et encore un fait important : il est peu probable qu'un microphone ou un équipement de forage puisse résister à une chaleur infernale supérieure à mille degrés.

En 1992, le journal américain Weekly World News publiait version alternative histoire qui s'est déroulée en Alaska, où 13 mineurs ont été tués après que Satan soit sorti de l'enfer.

Si cette légende vous intéresse, vous pouvez facilement trouver des vidéos avec des enquêtes pertinentes sur Youtube. Ne les prenez pas trop au sérieux, une partie (sinon la totalité) de l'audio prétendant être les cris des malades des Enfers est tirée du film Baron Blood de 1972.

Ce que les scientifiques ont découvert au fond du puits très profond de Kola

• Premièrement, de l'eau a été découverte à une profondeur de 9 km. On pensait qu'il ne devrait tout simplement pas exister à cette profondeur - et pourtant il était là. Nous comprenons désormais que même le granit profondément enfoui dans le sol peut développer des fissures qui se remplissent d'eau. Techniquement parlant, l’eau est simplement constituée d’atomes d’hydrogène et d’oxygène expulsés par l’énorme pression provoquée par la profondeur et piégés dans des couches de roche.

• Deuxièmement, les chercheurs ont rapporté avoir récupéré de la boue « bouillante avec de l’hydrogène ». Ce un grand nombre de l'hydrogène à grande profondeur était un phénomène complètement inattendu.
• Troisièmement, le fond du puits de Kola s'est avéré incroyablement chaud – 220°C.
• Sans aucun doute, la plus grande surprise a été la découverte de la vie. À plus de 6 000 mètres de profondeur, des fossiles microscopiques de plancton ont été découverts et existaient depuis trois milliards d'années. Au total, environ 24 espèces anciennes de micro-organismes ont été découvertes et ont survécu d'une manière ou d'une autre à la pression extrême et aux températures élevées. la surface de la terre. Cela a soulevé de nombreuses questions sur la survie potentielle des formes de vie dans les grandes profondeurs. Recherche moderne ont montré que la vie pouvait exister même dans la croûte océanique, mais à l'époque la découverte de ces fossiles a été un choc.

Malgré tous les efforts des foreurs et des décennies de travail acharné, le puits très profond de Kola n'était qu'à 0,18 % du chemin vers le centre de la Terre. Les scientifiques estiment que la distance jusqu'à lui est d'environ 6 400 kilomètres.

Abandonné mais pas oublié

Actuellement, il n'y a ni personnel ni équipement sur SG-3. C'est l'un des . Et seule une trappe rouillée dans le sol rappelle le projet grandiose, inscrit dans le Livre Guinness des records comme l’invasion humaine la plus profonde de la croûte terrestre.

Le projet a été fermé en 1995 en raison (vous l’aurez deviné) d’un manque de financement. Même plus tôt, en 1992, les travaux de forage dans le puits avaient été interrompus, les géologues étant confrontés à des températures plus élevées que prévu - 220 degrés. La chaleur endommage les équipements. Et plus la température est élevée, plus il est difficile de percer. C'est comme essayer de créer et de maintenir un trou au centre d'une casserole de soupe chaude.

En 2008, le centre de recherche et de production opérant sur le puits a été complètement supprimé. Et tout le matériel de forage et de recherche a été éliminé.

Résultats des travaux

Les vaillants efforts des participants de Kola GRE ont duré plusieurs décennies. Cependant, l'objectif final - la barre des 15 000 mètres - n'a jamais été atteint. Mais les travaux menés en URSS puis en Russie ont fourni une mine d’informations sur ce qui se trouve juste sous la surface terrestre, et elles restent utiles sur le plan scientifique.

• Des équipements uniques et une technologie de forage ultra-profond ont été développés et testés avec succès.
• Des informations précieuses ont été obtenues sur la composition des roches et leurs propriétés à différentes profondeurs.
• À une profondeur de 1,6 à 1,8 km, des gisements de cuivre-nickel d'importance industrielle ont été découverts.
• L'image théorique attendue à 5000 mètres n'a pas été confirmée. Aucun basalte n'a été trouvé ni dans cette zone ni dans les sections plus profondes du puits. Mais de manière inattendue, ils découvrirent des roches peu résistantes appelées gneiss granitiques.
• De l'or a été trouvé dans l'intervalle de 9 000 à 12 000 mètres. Cependant, ils ne l'ont pas exploité à une telle profondeur - ce n'était pas rentable.

• Des changements ont été apportés aux théories sur mode thermique les entrailles de la terre
• Il s'est avéré que l'origine est de 50% flux de chaleur associés à la désintégration des substances radioactives.

SG-3 a révélé de nombreux secrets aux géologues. Et en même temps, cela soulève de nombreuses questions qui restent encore sans réponse. Peut-être que certains d’entre eux seront produits lors de l’exploitation d’autres puits ultra-profonds.

Les puits les plus profonds de la Terre (tableau)

Lieu	Eh bien, nom	Des années de forage	Profondeur de forage, m.
10	Chevtchenkovskaïa-1	1982	7 520
9	Puits super profond Yen-Yakhinskaya (SG-7)	2000–2006	8 250
8	Puits super profond Saatlinskaya (SG-1)	1977–1982	8 324
7	Zisterdorf		8 553
6	Université		8 686
5	KTB Hauptborung	1990–1994	9 100
4	Unité Baden		9 159
3	Bertha Rogers	1973–1974	9 583
2	KTB-Oberpfalz	1990–1994	9 900
1	Puits super profond de Kola (SG-3)	1970–1990	12 262

En 2008, le puits le plus profond du monde a finalement été abandonné et tous les mécanismes et structures de levage ont été démantelés.

Quelques années plus tard, le directeur de l'Institut géologique de Kola de l'Académie des sciences de Russie a publié une déclaration selon laquelle le puits s'autodétruisait progressivement. Depuis, il n’y a plus d’informations officielles à son sujet.

Eh bien, profondeur aujourd'hui

Le puits de Kola constitue aujourd’hui l’un des plus grands projets de forage au monde. Sa profondeur officielle atteint 12 262 m.

Les bruits de l'enfer du puits de Kola

Comme tout projet grandiose créé par des mains humaines, le puits de Kola est entouré de légendes et de mythes.

Le puits de Kola a été foré par intermittence de 1970 à 1991

Cela se voit à la fois dans la fosse des Mariannes, dont nous avons parlé au début de l'article, et dans.

On raconte qu'au moment où les ouvriers du puits le plus profond ont franchi la barre des 12 000 m, des sons étranges ont commencé à se faire entendre.

Au début, on n’y prêtait aucune attention, mais au fil du temps, la situation a radicalement changé. Avec l'apparition d'un silence complet, des sons de divers types ont été entendus provenant du puits.

En conséquence, les scientifiques ont décidé d'enregistrer sur pellicule tout ce qui se passait au fond du puits à l'aide de microphones résistants à la chaleur.

En écoutant les enregistrements, nous avons pu entendre des cris et des cris humains.

Quelques heures après avoir étudié le film, les scientifiques ont découvert les traces d'une forte explosion dont ils n'ont pas pu expliquer la cause.

Le forage du puits très profond de Kola a été suspendu pendant un certain temps.

A la reprise du travail, tout le monde s'attendait encore à entendre des gémissements humains, mais cette fois tout était calme.

Soupçonnant que quelque chose n'allait pas, la direction a ouvert une enquête sur l'origine de ces bruits étranges. Cependant, les travailleurs effrayés n'ont pas voulu commenter la situation actuelle et ont évité par tous les moyens toute question.

Plusieurs années plus tard, lorsque le projet a été officiellement gelé, les scientifiques ont suggéré que les sons étaient dus au mouvement.

Après un certain temps, cette explication a été rejetée comme intenable. Aucune autre explication n'a été proposée.

Secrets et mystères du puits Kola

En 1989, le puits de Kola a commencé à être appelé « la route des enfers » en raison des bruits qui en sortaient. Il existe une opinion selon laquelle à chaque kilomètre successif parcouru, sur le chemin du 13, l'un ou l'autre cataclysme s'est produit. En conséquence, l’Union soviétique s’est effondrée.

Cependant, la relation entre le forage du puits très profond de Kola et l’effondrement d’une superpuissance ne peut intéresser que ceux qui croient que , et d’autres sont des « lieux de pouvoir » surnaturels.

On pense que les ouvriers ont réussi à atteindre une profondeur de 14,5 km et c'est alors que l'équipement a enregistré certaines pièces souterraines. La température dans ces pièces dépassait 1000°C.

Les cris humains étaient également clairement audibles et même enregistrés. Cependant, toute cette histoire n’est pas étayée par des faits.

Dimensions du puits le plus profond

Profondeur du puits le plus profond du monde Péninsule de Kola officiellement inscrit à 12 262 m.

Le diamètre de la partie supérieure est de 92 cm, le diamètre de la partie inférieure est de 21,5 cm.

Dans ce cas, la température maximale ne dépasse pas 220 °C. Dans toute cette histoire, seuls les sons d’origine inconnue restent inexplicables.

Les avantages du forage du puits Kola

• Grâce à ce projet, il a été possible de mettre au point de nouvelles méthodes de forage, ainsi que d'améliorer les équipements.
• Les géologues ont pu découvrir de nouveaux emplacements de minéraux précieux.
• Il a été possible de démystifier de nombreuses théories différentes, par exemple des suppositions concernant la couche basaltique de notre planète.

Les puits ultra-profonds du monde

Il existe aujourd’hui environ 25 puits ultra-profonds, dont la majeure partie est située dans les républiques de l’ex-URSS.

D’autres disposent également d’un certain nombre de puits ultra-profonds. Voici les plus célèbres d’entre eux.

• . Anneau de Silyan – 6800 m.
• . Tasym Sud-Est – 7050 m.
• . Bighorn – 7583 m.
• . Zisterdorf – 8553 m.
• ETATS-UNIS. Université – 8686 m.
• Allemagne. KTB-Oberpfalz – 9101 m.
• ETATS-UNIS. Unité Beydat – 9159 m.
• ETATS-UNIS. Bertha Rogers - 9583 m.

Records du monde de puits ultra profonds dans le monde

1. En 2008, le nouveau record de profondeur était le puits de pétrole de Maersk (Qatar) avec une profondeur de 12 290 m.
2. En 2011, lors d'un projet appelé «Sakhaline-1» (), il a été possible de forer un puits jusqu'à une altitude de 12 345 m.
3. En 2013, un puits du champ Chayvinskoye (Russie) a établi un nouveau record de 12 700 m, mais il n'a pas été foré verticalement vers le bas, mais sous un angle par rapport à la surface.

Photo du puits Kola

En regardant bien la photo de Kola, il est difficile d'imaginer que la vie battait autrefois son plein ici et que de nombreuses personnes travaillaient pour le bien d'un grand pays.

Maintenant, il n'y a plus rien ici, à part des déchets et des vestiges de son ancienne grandeur. Les murs en béton armé et les pièces vides et abandonnées avec des objets éparpillés au hasard sont déprimants. Il y a du silence tout autour.

Appareil de forage premier étage (profondeur 7600 m), 1974
Bâtiment de la sous-station électrique
Photo de 2012
Tête de puits avec bouchon métallique. Quelqu’un a gratté à la mauvaise profondeur. Août 2012

Il est difficile d’imaginer que sous ce bouchon se trouve le « trou » le plus profond dans le sol, allant à plus de 12 km de profondeur.
Travailleurs soviétiques lors d'un changement d'équipe, fin des années 1970

Les histoires liées au puits Kola ne se sont pas calmées à ce jour. À l’heure actuelle, les scientifiques n’ont pas donné de réponse définitive sur l’origine des sons mystiques.

À cet égard, de nouvelles théories émergent pour tenter d’expliquer ce phénomène. Peut-être que dans un avenir proche, les scientifiques seront en mesure de découvrir la nature des « sons de l'enfer ».

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Foré dans le monde grande quantité des puits de pétrole ultra-profonds, mais tous n'ont pas donné le résultat escompté. Toutefois, certains d’entre eux méritent d’être rappelés.

Le puits Z-44 Chaivo, foré en Russie sur le plateau de l'île de Sakhaline, est considéré comme le puits de pétrole le plus profond du monde. Il atteint une profondeur d'environ 13 kilomètres - cette profondeur est comparable à la hauteur des 15 gratte-ciel Burj Khalifa, qui reste le plus haut du monde. Ce qui est remarquable : les foreurs ont pénétré à une profondeur deux fois supérieure à l'altitude record d'un vol en montgolfière.

Les puits situés sur ce plateau devraient produire un total de 2,3 milliards de barils de pétrole.

Auparavant, avant même le forage du Z-44 Chayvo, le leader à cet égard était le célèbre puits très profond de Kola (12 268 mètres) dans la partie occidentale de la Russie. Il a été foré à l'époque soviétique, en 1970, près d'un lac au nom pratiquement imprononçable de Vilgiskoddeoaivinjärvi. On pensait que ce puits atteindrait une profondeur de 15 kilomètres, mais en raison des températures élevées (jusqu'à 230°C), les travaux ont été arrêtés, même si les scientifiques ont quand même réussi à obtenir de nombreuses données scientifiques uniques : par exemple, avec son aide, le Le modèle à deux couches de la structure de la croûte terrestre a été remis en question. Le puits est actuellement en conservation.

Un autre puits ultra profond, OR-11, est également situé en Russie. Il a été foré à une profondeur de 12 345 mètres. Cela a été signalé en janvier. 2011 d'Exxon Neftegas. OR-11 est devenu le plus longtemps et bien avec un grand écart par rapport à la verticale.

OR-11 est situé sur le champ Odoptu. Le puits a établi un record de longueur pour un puits horizontal – 11 475 mètres. Le puits a été construit en seulement deux mois. La longueur de son tronc était de 12 345 mètres. Ce puits a établi un nouveau record mondial de forage de puits à longue portée (ERR), et OR-11 a également pris une position de leader en termes de distance horizontale entre le fond et le point de forage - 11 475 mètres.

Le puits BD-04A, situé au Qatar, a été foré dans le champ pétrolier d'Al-Shaheen par Maersk à une profondeur de 12 289 mètres. La longueur du puits de forage horizontal était de 10 902 mètres. Nous avons foré BD-04A en un temps record de 36 jours. Lors des travaux de forage, la plate-forme de forage GSF Rig 127 de Transocean a été utilisée, qui a acquis une renommée encore plus grande en avril 2010 après l'accident de la plate-forme pétrolière Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique. Transocean était l'opérateur du puits de secours sous contrat avec BP.

La mine Bertha Rogers, située aux États-Unis, a une profondeur de 9 583 mètres - il s'agit d'un autre puits ultra profond. Foré en 1974 dans le bassin pétrolier et gazier d'Anadarko en Oklahoma. Le puits a été foré par Lone Star pendant 502 jours. Ensuite, les travaux ont été arrêtés car les mineurs sont tombés sur un gisement de soufre fondu. Les travaux de forage eux-mêmes ont coûté 15 millions de dollars à l'entreprise.

La même société a foré un autre puits ultra profond : l'unité Baden, près de la ville américaine d'Anadarko. Aux USA également. Sa profondeur est de 9159 mètres. Les travaux de forage ont débuté en 1970 et ont duré 545 jours. Au total, 1 700 tonnes de ciment ont été utilisées pour le puits, ainsi que 150 foreuses au diamant. Et ce puits a coûté à l'entreprise une somme assez importante - 6 millions de dollars.

En Europe, le puits Hauptborung, situé en Allemagne, peut être considéré comme le plus profond. Il a été foré à une profondeur de 9 101 mètres. Il a été développé de 1990 à 1994. On supposait que les foreurs seraient capables d'aller jusqu'à une profondeur de 12 kilomètres, mais, hélas, cela n'a pas fonctionné - en raison des températures très élevées, tous les travaux ont été réduits, ce qui leur a permis d'atteindre 9,1 kilomètres. Aujourd'hui, les données sur ce puits restent les plus ouvertes, tant pour les travaux scientifiques que pour les travaux de forage. Apparemment, c’est pour cela qu’elle reste la plus célèbre au monde. :///

Aujourd'hui, la recherche scientifique de l'humanité a atteint les limites du système solaire : nous avons planté vaisseau spatial vers les planètes, leurs satellites, astéroïdes, comètes, ont envoyé des missions dans la ceinture de Kuiper et ont franchi la frontière de l'héliopause. À l’aide de télescopes, nous observons des événements qui se sont produits il y a 13 milliards d’années, alors que l’Univers n’avait que quelques centaines de millions d’années. Dans ce contexte, il est intéressant d’évaluer dans quelle mesure nous connaissons notre Terre. La meilleure façon Apprendre à la connaître structure interne- forer un puits : plus c'est profond, mieux c'est. Le puits le plus profond sur Terre est le puits Kola Superdeep Well, ou SG-3. En 1990, sa profondeur atteignait 12 kilomètres (262 mètres). Si l’on compare ce chiffre avec le rayon de notre planète, il s’avère que cela ne représente que 0,2 pour cent du chemin vers le centre de la Terre. Mais même cela a suffi à changer les idées sur la structure de la croûte terrestre.

Si vous imaginez un puits comme un puits à travers lequel vous pouvez descendre en ascenseur jusqu'aux profondeurs de la terre, ou au moins quelques kilomètres, alors ce n'est pas du tout le cas. Le diamètre de l'outil de forage avec lequel les ingénieurs ont créé le puits n'était que de 21,4 centimètres. La section supérieure de deux kilomètres du puits est un peu plus large - elle a été agrandie à 39,4 centimètres, mais il n'y a toujours aucun moyen pour une personne d'y accéder. Pour imaginer les proportions d'un puits, la meilleure analogie serait celle d'un puits de 57 mètres. aiguille à coudre d'un diamètre de 1 millimètre, légèrement épaissi à une extrémité.

Diagramme de puits

Mais cette représentation sera également simplifiée. Lors du forage, plusieurs accidents se sont produits au niveau du puits : une partie du train de tiges s'est retrouvée sous terre sans pouvoir l'enlever. Par conséquent, le puits a été redémarré plusieurs fois, à partir de marques de sept et neuf kilomètres. Il y a quatre grandes branches et une douzaine de petites. Les branches principales ont des profondeurs maximales différentes : deux d'entre elles franchissent la barre des 12 kilomètres, deux autres ne l'atteignent pas de seulement 200 à 400 mètres. Notez que la profondeur de la fosse des Mariannes est inférieure d'un kilomètre - 10 994 mètres par rapport au niveau de la mer.

Projections horizontales (à gauche) et verticales des trajectoires SG-3

Yu.N. Yakovlev et coll. / Bulletin de Kola centre scientifique RAS, 2014

De plus, ce serait une erreur de percevoir le puits comme un fil à plomb. En raison du fait que les roches ont des propriétés mécaniques différentes selon les profondeurs, la foreuse a dévié vers des zones moins denses pendant les travaux. Ainsi, à grande échelle, le profil du Kola Superdeep ressemble à un fil légèrement courbé avec plusieurs branches.

En approchant du puits aujourd'hui, nous ne verrons que la partie supérieure- une trappe métallique vissée à l'embouchure par douze boulons massifs. L'inscription dessus a été faite avec une erreur, la profondeur correcte est de 12 262 mètres.

Comment a-t-on foré un puits très profond ?

Pour commencer, il convient de noter que SG-3 a été initialement conçu spécifiquement à des fins scientifiques. Les chercheurs ont choisi pour forer un endroit où des roches anciennes - vieilles de trois milliards d'années - remontaient à la surface de la terre. L'un des arguments avancés lors de l'exploration était que les jeunes roches sédimentaires avaient été bien étudiées lors de la production pétrolière et que personne n'avait jamais foré profondément dans les couches anciennes. De plus, il y avait d'importants gisements de cuivre-nickel, dont l'exploration serait un complément utile à la mission scientifique du puits.

Les forages ont commencé en 1970. La première partie du puits a été forée avec une plate-forme en série Uralmash-4E - elle était généralement utilisée pour forer des puits de pétrole. La modification de l'installation a permis d'atteindre une profondeur de 7 kilomètres 263 mètres. Cela a pris quatre ans. Ensuite, l'installation a été remplacée par Uralmash-15000, du nom de la profondeur prévue du puits - 15 kilomètres. La nouvelle plate-forme de forage a été conçue spécifiquement pour le Kola Superdeep : le forage à de si grandes profondeurs a nécessité de sérieuses modifications de l'équipement et des matériaux. Par exemple, le poids du train de tiges à lui seul à une profondeur de 15 kilomètres atteignait 200 tonnes. L'installation elle-même pouvait soulever des charges allant jusqu'à 400 tonnes.

Le train de tiges est constitué de tuyaux reliés les uns aux autres. Avec son aide, les ingénieurs abaissent l'outil de forage jusqu'au fond du puits et assurent également son fonctionnement. À l'extrémité de la colonne, des turboforets spéciaux de 46 mètres ont été installés, entraînés par l'écoulement de l'eau depuis la surface. Ils ont permis de faire tourner l'outil de concassage de roche séparément de l'ensemble de la colonne.

Les forets avec lesquels le train de tiges a percé le granit évoquent des pièces futuristes d'un robot - plusieurs disques à pointes rotatifs reliés à une turbine sur le dessus. Un tel trépan suffisait pour seulement quatre heures de travail - cela correspond approximativement à un passage de 7 à 10 mètres, après quoi l'ensemble du train de tiges doit être soulevé, démonté puis redescendu. Les descentes et montées constantes elles-mêmes ont duré jusqu'à 8 heures.

Même les tuyaux de la colonne du Kola Superdeep Pipe ont dû être utilisés de manière inhabituelle. En profondeur, la température et la pression augmentent progressivement et, comme le disent les ingénieurs, à des températures supérieures à 150-160 degrés, l'acier des tuyaux en série se ramollit et est moins capable de résister à des charges de plusieurs tonnes - de ce fait, le risque de déformations dangereuses et la casse des colonnes augmente. Par conséquent, les développeurs ont choisi des alliages d’aluminium plus légers et résistants à la chaleur. Chacun des tuyaux avait une longueur d'environ 33 mètres et un diamètre d'environ 20 centimètres, soit un peu plus étroit que le puits lui-même.

Cependant, même les matériaux spécialement développés ne pouvaient pas résister aux conditions de forage. Après la première section de sept kilomètres, il a fallu près de dix ans pour poursuivre le forage jusqu'à la barre des 12 000 mètres et plus de 50 kilomètres de conduites. Les ingénieurs ont été confrontés au fait qu'en dessous de sept kilomètres, les roches devenaient moins denses et fracturées - visqueuses pour le forage. De plus, le puits de forage lui-même a déformé sa forme et est devenu elliptique. En conséquence, la colonne s'est cassée à plusieurs reprises et, incapables de la soulever, les ingénieurs ont été contraints de bétonner la branche du puits et de reforer le puits, perdant ainsi des années de travail.

Un de ceux-là accidents majeurs contraint les foreurs en 1984 à bétonner une branche du puits, qui atteignit une profondeur de 12 066 mètres. Le forage a dû reprendre à partir de la barre des 7 kilomètres. Cela a été précédé d'une pause dans les travaux avec le puits - à ce moment-là, l'existence de SG-3 a été déclassifiée et le congrès géologique international Geoexpo s'est tenu à Moscou, dont les délégués ont visité le site.

Selon des témoins oculaires de l'accident, après la reprise des travaux, la colonne a foré un puits encore neuf mètres plus bas. Après quatre heures de forage, les ouvriers se sont préparés à soulever la colonne, mais cela « n’a pas fonctionné ». Les foreurs ont décidé que le tuyau était « collé » quelque part aux parois du puits et ont augmenté la puissance de levage. La charge a fortement diminué. En démantelant progressivement la colonne en bougies de 33 mètres, les ouvriers ont atteint la section suivante, se terminant par un bord inférieur inégal : le turboforet et cinq autres kilomètres de tuyaux sont restés dans le puits, ils n'ont pas pu être soulevés.

Les foreurs n'ont réussi à atteindre à nouveau la barre des 12 kilomètres qu'en 1990, date à laquelle le record de plongée a été établi - 12 262 mètres. Puis un nouvel accident s'est produit et depuis 1994, les travaux sur le puits ont été arrêtés.

Mission scientifique ultra-profonde

Photo des tests sismiques à SG-3

« Kola Superdeep » Ministère de la Géologie de l'URSS, Maison d'édition Nedra, 1984

Le puits a été étudié à l'aide de toute une gamme de méthodes géologiques et géophysiques, allant du carottage (une colonne de roches correspondant à des profondeurs données) aux mesures radiologiques et sismologiques. Par exemple, la carotte a été prélevée à l'aide de récepteurs de carottes équipés de forets spéciaux - ils ressemblent à des tuyaux aux bords irréguliers. Au centre de ces tuyaux se trouvent des trous de 6 à 7 centimètres où tombe la roche.

Mais même avec cela apparemment simple (à l'exception de la nécessité de soulever ce noyau à plusieurs kilomètres de profondeur), des difficultés sont apparues. À cause du fluide de forage, celui-là même qui mettait la foreuse en mouvement, la carotte s'est saturée de liquide et a modifié ses propriétés. De plus, les conditions dans les profondeurs et à la surface de la terre sont très différentes : les échantillons se sont fissurés en raison des changements de pression.

À différentes profondeurs, le rendement des carottes variait considérablement. Si à cinq kilomètres d'un segment de 100 mètres on pouvait compter sur 30 centimètres de carotte, alors à des profondeurs de plus de neuf kilomètres, au lieu d'une colonne rocheuse, les géologues recevaient un ensemble de rondelles constituées de roche dense.

Microphotographie de roches récupérées à une profondeur de 8028 mètres

« Kola Superdeep » Ministère de la Géologie de l'URSS, Maison d'édition Nedra, 1984

Les études sur les matériaux récupérés du puits ont conduit à plusieurs conclusions importantes. Premièrement, la structure de la croûte terrestre ne peut être simplifiée à une composition de plusieurs couches. Cela avait déjà été indiqué par des données sismologiques - les géophysiciens ont vu des vagues qui semblaient réfléchies par une frontière lisse. Des études menées à SG-3 ont montré qu'une telle visibilité peut également se produire avec une répartition complexe des roches.

Cette hypothèse a affecté la conception du puits - les scientifiques s'attendaient à ce qu'à une profondeur de sept kilomètres le puits pénètre dans les roches basaltiques, mais ils ne se sont pas rencontrés même à la barre des 12 kilomètres. Mais au lieu du basalte, les géologues ont découvert des roches présentant un grand nombre de fissures et une faible densité, ce à quoi on ne pouvait pas s'attendre à plusieurs kilomètres de profondeur. En outre, des traces d'eau souterraine ont été trouvées dans les fissures - il a même été suggéré qu'elles se seraient formées par une réaction directe de l'oxygène et de l'hydrogène dans l'épaisseur de la Terre.

Parmi les résultats scientifiques, il y en avait également des appliqués - par exemple, à faible profondeur, les géologues ont découvert un horizon de minerais de cuivre-nickel propices à l'exploitation minière. Et à une profondeur de 9,5 kilomètres, une couche d'anomalie géochimique en or a été découverte - des grains d'or natif de la taille d'un micromètre étaient présents dans la roche. Les concentrations atteignaient jusqu'à un gramme par tonne de roche. Cependant, il est peu probable que l’exploitation minière à de telles profondeurs soit un jour rentable. Mais l'existence même et les propriétés de la couche aurifère ont permis d'éclairer les modèles d'évolution minérale - la pétrogenèse.

Séparément, nous devrions parler des études sur les gradients de température et le rayonnement. Pour ce type d'expériences, des instruments de fond sont utilisés, descendus sur des câbles métalliques. Le gros problème était d'assurer leur synchronisation avec les équipements au sol, ainsi que d'assurer leur fonctionnement à de grandes profondeurs. Par exemple, des difficultés sont apparues du fait que les câbles, d'une longueur de 12 kilomètres, s'étiraient sur environ 20 mètres, ce qui pourrait réduire considérablement la précision des données. Pour éviter cela, les géophysiciens ont dû créer de nouvelles méthodes de marquage des distances.

La plupart des instruments commerciaux n’ont pas été conçus pour fonctionner dans les conditions difficiles des niveaux inférieurs du puits. Par conséquent, pour les recherches à grande profondeur, les scientifiques ont utilisé des équipements développés spécifiquement pour le Kola Superdeep.

Le résultat le plus important de la recherche géothermique est des gradients de température beaucoup plus élevés que prévu. Près de la surface, le taux d'augmentation de la température était de 11 degrés par kilomètre, jusqu'à une profondeur de deux kilomètres - 14 degrés par kilomètre. Dans l'intervalle de 2,2 à 7,5 kilomètres, la température a augmenté à un rythme proche de 24 degrés par kilomètre, bien que les modèles existants prévoyaient une valeur une fois et demie inférieure. En conséquence, déjà à une profondeur de cinq kilomètres, les instruments ont enregistré une température de 70 degrés Celsius et, à 12 kilomètres, cette valeur a atteint 220 degrés Celsius.

Le puits très profond de Kola s'est avéré différent des autres puits - par exemple, lors de l'analyse du dégagement de chaleur des roches du bouclier cristallin ukrainien et des batholites de la Sierra Nevada, les géologues ont montré que le dégagement de chaleur diminuait avec la profondeur. Dans SG-3, au contraire, cela a augmenté. De plus, des mesures ont montré que la principale source de chaleur, fournissant 45 à 55 % du flux de chaleur, est la désintégration des éléments radioactifs.

Bien que la profondeur du puits semble colossale, elle n’atteint même pas un tiers de l’épaisseur de la croûte terrestre du bouclier baltique. Les géologues estiment que la base de la croûte terrestre dans cette zone s'étend à environ 40 kilomètres sous terre. Par conséquent, même si SG-3 atteignait la limite prévue de 15 kilomètres, nous n’aurions toujours pas atteint le manteau.

C'est la tâche ambitieuse que se sont fixés les scientifiques américains en développant le projet Mohol. Les géologues prévoyaient d'atteindre la frontière de Mohorovicic - une zone souterraine où il y a un changement brusque dans la vitesse de propagation les ondes sonores. On pense qu’il est associé à la frontière entre la croûte et le manteau. Il convient de noter que les foreurs ont choisi le fond de l'océan près de l'île de Guadalupe comme emplacement pour le puits - la distance jusqu'à la frontière n'était que de quelques kilomètres. Cependant, la profondeur de l'océan lui-même atteignait ici 3,5 kilomètres, ce qui compliquait considérablement les opérations de forage. Les premiers tests effectués dans les années 1960 ont permis aux géologues de forer des puits jusqu'à 183 mètres seulement.

Récemment, on a appris qu'il était prévu de relancer le projet de forage en haute mer avec l'aide du navire de forage de recherche JOIDES Resolution. Les géologues ont choisi un point à océan Indien, près de l'Afrique. La profondeur de la frontière de Mohorovicic n'est que d'environ 2,5 kilomètres. En décembre 2015 - janvier 2016, les géologues ont réussi à forer un puits de 789 mètres de profondeur - le cinquième plus grand puits sous-marin au monde. Mais cette valeur ne représente que la moitié de ce qui était requis lors de la première étape. Cependant, l’équipe prévoit de revenir et de terminer ce qu’elle a commencé.

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0,2 pour cent du trajet vers le centre de la Terre n'est pas une valeur si impressionnante par rapport à l'échelle voyage dans l'espace. Cependant, il faut garder à l'esprit que la frontière du système solaire ne passe pas par l'orbite de Neptune (ni même par la ceinture de Kuiper). La gravité du Soleil l'emporte sur la gravité stellaire jusqu'à des distances de deux années-lumière de l'étoile. Donc, si vous calculez tout soigneusement, il s'avère que Voyager 2 n'a parcouru qu'un dixième de pour cent du trajet jusqu'à la périphérie de notre système.

Par conséquent, nous ne devrions pas être contrariés par la façon dont nous connaissons mal « l’intérieur » de notre propre planète. Les géologues ont leurs propres télescopes – la recherche sismique – et leurs propres projets ambitieux pour conquérir le sous-sol. Et si les astronomes ont déjà réussi à toucher une partie solide corps célestes V système solaire, alors pour les géologues, les choses les plus intéressantes sont encore à venir.

Vladimir Korolev