Seit dem Ende des 19. Jahrhunderts glaubte man, dass die Erde aus Kruste, Mantel und Kern besteht. Gleichzeitig konnte niemand wirklich sagen, wo eine Schicht endet und die nächste beginnt. Die Wissenschaftler wussten nicht einmal, woraus diese Schichten tatsächlich bestehen. Noch vor 30 Jahren waren sich die Forscher sicher, dass die Granitschicht in einer Tiefe von 50 Metern beginnt und sich bis zu drei Kilometer fortsetzt, und dann gibt es Basalte. Der Mantel sollte sich in einer Tiefe von 15 bis 18 Kilometern befinden. Ultradeep-Bohrlöcher, die in der UdSSR auf der Kola-Halbinsel mit Bohrungen begannen, zeigten, dass Wissenschaftler falsch lagen.
Eintauchen für drei Milliarden Jahre
Projekte der Reise tief in die Erde tauchten in den frühen 1960er Jahren in mehreren Ländern gleichzeitig auf. Die Amerikaner waren die ersten, die mit dem Bohren von ultratiefen Brunnen begannen, und sie versuchten dies an Orten, an denen laut seismischen Studien die Erdkruste dünner sein sollte. Diese Orte befanden sich nach Berechnungen am Grund der Ozeane, und das vielversprechendste Gebiet wurde von der hawaiianischen Gruppe als nahe der Insel Maui angesehen, wo alte Felsen unter dem Meeresboden selbst liegen und der Erdmantel etwa fünf Kilometer unter einer vier Kilometer langen Wassersäule liegt. Leider scheiterten beide Versuche, die Erdkruste an diesem Ort zu durchbrechen, in einer Tiefe von drei Kilometern.
Die ersten inländischen Projekte umfassten auch Unterwasserbohrungen - im Kaspischen Meer oder am Baikalsee. 1963 überzeugte der Bohrwissenschaftler Nikolai Timofeev das Staatliche Komitee für Wissenschaft und Technologie der UdSSR davon, dass es notwendig sei, auf dem Kontinent einen Brunnen zu schaffen. Obwohl das Bohren unvergleichlich länger dauern würde, glaubte er, wäre der Brunnen aus wissenschaftlicher Sicht viel wertvoller. Die Bohrstelle wurde auf der Kola-Halbinsel ausgewählt, die sich auf dem sogenannten Ostseeschild befindet, der aus den ältesten Erdgesteinen besteht, die der Menschheit bekannt sind. Laut Wissenschaftlern sollte ein mehr Kilometer langer Schnitt der Schildschichten ein Bild der Geschichte des Planeten in den letzten drei Milliarden Jahren zeigen.
Tiefer und tiefer und tiefer …
Der Beginn der Arbeiten nach fast fünfjähriger Vorbereitung fiel zeitlich mit dem 100. Jahrestag der Geburt von V. I. Lenin im Jahr 1970. Das Projekt wurde gründlich gestartet. Der Brunnen hatte 16 Forschungslabors, die jeweils die Größe einer durchschnittlichen Pflanze hatten. Das Projekt wurde vom Geologieminister der UdSSR persönlich überwacht. Ordentliche Mitarbeiter erhielten dreifache Gehälter. Jedem wurde eine Wohnung in Moskau oder Leningrad garantiert. Es ist nicht verwunderlich, dass es viel schwieriger war, zum Kola Superdeep zu gelangen, als sich dem Kosmonautenkorps anzuschließen.
Das Aussehen des Brunnens konnte einen externen Beobachter enttäuschen. Keine Aufzüge und Wendeltreppen, die in die Tiefen der Erde führen. Nur ein Bohrer mit einem Durchmesser von etwas mehr als 20 Zentimetern ging in den Untergrund. Im Allgemeinen kann man sich den Kola-Superdeep als eine dünne Nadel vorstellen, die die Dicke der Erde durchbohrt. Der Bohrer am Ende dieser Nadel mit zahlreichen Sensoren wurde nach mehreren Betriebsstunden fast einen ganzen Tag lang zur Inspektion, Ablesung und Reparatur angehoben und dann einen Tag lang abgesenkt. Es könnte nicht schneller sein: Das stärkste Verbundkabel (Bohrstrang) könnte unter seinem eigenen Gewicht abbrechen.
Was zum Zeitpunkt des Bohrens in einer Tiefe geschah, war nicht sicher bekannt. Umgebungstemperatur, Lärm und andere Parameter wurden mit einer Verzögerung von einer Minute nach oben übertragen. Trotzdem sagten die Bohrer, dass selbst ein solcher Kontakt mit dem Dungeon manchmal ernsthaft beängstigend sei. Die Geräusche von unten waren wie Schreie und Heulen. Hinzu kommt eine lange Liste von Unfällen, die dem Kola Superdeep folgten, als er eine Tiefe von 10 Kilometern erreichte. Zweimal wurde der Bohrer geschmolzen herausgenommen, obwohl die Temperaturen, bei denen er diese Form annehmen könnte, mit der Temperatur der Sonnenoberfläche vergleichbar sind. Einmal schien das Kabel von unten gezogen zu werden - und abgeschnitten zu werden. Anschließend wurden beim Bohren an derselben Stelle keine Reste des Kabels gefunden. Was diese und viele andere Unfälle verursacht hat, ist immer noch ein Rätsel. Jedoch,Sie waren überhaupt nicht der Grund, das Bohren der Eingeweide des Ostseeschildes zu stoppen.
1983, als die Tiefe des Bohrlochs 12.066 Meter erreichte, wurden die Arbeiten vorübergehend eingestellt: Es wurde beschlossen, Materialien für Superdeep-Bohrungen für den Internationalen Geologischen Kongress vorzubereiten, der 1984 in Moskau stattfinden sollte. Darauf erfuhren ausländische Wissenschaftler zunächst von der Existenz des Kola-Superdeeps, dessen Informationen bis zu diesem Zeitpunkt klassifiziert worden waren. Die Arbeit wurde am 27. September 1984 wieder aufgenommen. Beim ersten Start des Bohrers ereignete sich jedoch ein Unfall - der Bohrstrang brach erneut ab. Die Bohrungen mussten aus einer Tiefe von 7.000 Metern fortgesetzt werden, wodurch ein neues Bohrloch entstand. 1990 erreichte dieser neue Zweig 12.262 Meter, was ein absoluter Rekord für ultratiefe Bohrlöcher war, der erst 2008 gebrochen wurde. Das Bohren wurde 1992 eingestellt, diesmal, wie sich herausstellte, für immer. Es gab keine Mittel für weitere Arbeiten.
Entdeckungen und Funde Die
Entdeckungen, die auf dem Kola-Superdeep gemacht wurden, haben unser Wissen über die Struktur der Erdkruste wirklich revolutioniert. Theoretiker haben versprochen, dass die Temperatur des Baltischen Schildes bis zu einer Tiefe von mindestens 15 Kilometern relativ niedrig bleiben wird. Dies bedeutet, dass ein Brunnen fast bis zu 20 Kilometer bis zum Mantel gebohrt werden kann. Auf dem fünften Kilometer lag die Temperatur über 700 ° C, auf dem siebten über 1200 ° C und in einer Tiefe von zwölf über 2200 ° C.
Kola-Bohrer stellten die Theorie der Schicht-für-Schicht-Struktur der Erdkruste in Frage - zumindest im Abstand von bis zu 12.262 Metern. Es wurde angenommen, dass es eine Oberflächenschicht (junge Gesteine) gibt, dann sollten Granite, Basalte, Mantel und Kern verschwinden. Die Granite waren jedoch drei Kilometer niedriger als erwartet. Die Basalte, die unter ihnen liegen sollten, wurden überhaupt nicht gefunden. Eine unglaubliche Überraschung für Wissenschaftler war die Fülle an Rissen und Hohlräumen in einer Tiefe von über 10 Kilometern. In diesen Hohlräumen schwang der Bohrer wie ein Pendel, was aufgrund seiner Abweichung von der vertikalen Achse zu ernsthaften Arbeitsschwierigkeiten führte. In den Hohlräumen wurde das Vorhandensein von Wasserdampf aufgezeichnet, der sich mit hoher Geschwindigkeit dorthin bewegte, als würde er von einer unbekannten Pumpe getragen. Diese Dämpfe erzeugten genau die Geräusche, die die Bohrer beeindrucken.
Ganz unerwartet wurde für alle die im Roman "Das Hyperboloid des Ingenieurs Garin" zum Ausdruck gebrachte Hypothese des Schriftstellers Alexei Tolstoi über den Olivingürtel bestätigt. In einer Tiefe von über 9,5 Kilometern wurde eine echte Mine aller Arten von Mineralien entdeckt, insbesondere Gold, das 78 Gramm pro Tonne betrug. Die kommerzielle Produktion erfolgt übrigens in einer Konzentration von 34 Gramm pro Tonne.
Eine weitere Überraschung: Das Leben auf der Erde erschien anderthalb Milliarden Jahre früher als erwartet. In Tiefen, in denen, wie angenommen wurde, keine organische Substanz vorhanden sein konnte, wurden 14 Arten fossiler Mikroorganismen gefunden (das Alter dieser Schichten überstieg 2,8 Milliarden Jahre). In noch größeren Tiefen, in denen es keine Sedimentgesteine mehr gibt, trat Methan in hohen Konzentrationen auf, was schließlich die Theorie der biologischen Herkunft von Kohlenwasserstoffen wie Öl und Gas widerlegte.
Es ist unmöglich, die Entdeckung nicht zu erwähnen, die beim Vergleich des von der sowjetischen Raumstation Ende der 70er Jahre von der Mondoberfläche gelieferten Mondbodens und der am Kola-Brunnen aus einer Tiefe von 3 Kilometern entnommenen Proben gemacht wurde. Es stellte sich heraus, dass diese Proben so ähnlich sind wie zwei Wassertropfen. Einige Astronomen sahen dies als Beweis dafür, dass sich der Mond einmal infolge einer Katastrophe (möglicherweise einer Kollision eines Planeten mit einem großen Asteroiden) von der Erde gelöst hat. Anderen zufolge zeugt diese Ähnlichkeit jedoch nur davon, dass der Mond aus derselben Gas- und Staubwolke wie die Erde gebildet wurde und sich in den ersten geologischen Stadien auf die gleiche Weise "entwickelte".
Der Kola Superdeep war seiner Zeit voraus
Der Kola-Brunnen hat gezeigt, dass es möglich ist, 14 oder sogar 15 Kilometer in die Tiefe der Erde zu gelangen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ein solcher Brunnen grundlegend neues Wissen über die
Erdkruste liefert. Dies erfordert ein ganzes Netzwerk von Brunnen, die an verschiedenen Stellen der Erdoberfläche gebohrt werden. Aber die Zeiten, in denen supertiefe Brunnen für rein wissenschaftliche Zwecke gebohrt wurden, scheinen vorbei zu sein. Dieses Vergnügen ist zu teuer. Die heutigen Tiefbohrprogramme sind nicht mehr so ehrgeizig wie früher und haben praktische Ziele.
Dies ist hauptsächlich die Entdeckung und Gewinnung von Mineralien. In den USA ist die Öl- und Gasförderung aus Tiefen von 6 bis 7 Kilometern bereits an der Tagesordnung. In Zukunft wird Russland auch damit beginnen, Kohlenwasserstoffe aus solchen Mengen zu pumpen.
Aber selbst die tiefen Brunnen, die gebohrt werden, bringen jetzt viele wertvolle Informationen, die Geologen zu verallgemeinern versuchen, um ein ganzheitliches Bild zumindest der Oberflächenschichten der Erdkruste zu erhalten. Aber was darunter liegt, wird noch lange ein Rätsel bleiben. Nur Wissenschaftler, die in Superdeep-Brunnen wie der Kola-Halbinsel arbeiten, können dies mit Hilfe modernster wissenschaftlicher Geräte aufdecken. Solche Brunnen werden in Zukunft für die Menschheit eine Art Teleskop in die mysteriöse unterirdische Welt des Planeten werden, von der wir nur über ferne Galaxien wissen.
