Récemment, des géochimistes de Russie, ainsi que de France et d'Allemagne ont découvert un océan de la période archéenne à une profondeur de 410 à 660 kilomètres sous la surface de la Terre. De telles découvertes n'auraient pas été possibles sans les méthodes de forage super profondes développées et appliquées en Union soviétique. L'un des artefacts de cette époque est le Kola Superdeep Borehole (SG-3), qui, même 24 ans après l'arrêt des forages, reste le plus profond du monde.
Les pionniers du forage ultra-profond étaient les Américains. Certes, dans l'immensité de l'océan: dans le projet pilote, ils ont utilisé le navire Glomar Challenger, conçu juste à cet effet. Pendant ce temps, l'Union soviétique développait activement une base théorique appropriée.
En mai 1970, dans le nord de la région de Mourmansk, à 10 kilomètres de la ville de Zapolyarny, le forage du puits super-profond de Kola a commencé. Comme prévu, cela a été programmé pour coïncider avec le centenaire de la naissance de Lénine. Contrairement à d'autres puits super profonds, SG-3 a été foré exclusivement à des fins scientifiques et a même organisé une expédition spéciale d'exploration géologique.
Le site de forage a été choisi unique: c'est sur le bouclier de la Baltique dans la région de la péninsule de Kola que des roches anciennes émergent. Beaucoup d'entre eux ont trois milliards d'années (notre planète elle-même a 4,5 milliards d'années). De plus, ici le creux riftogène Pechenga-Imandra-Varzugsky est une structure en forme de bol pressé dans des roches anciennes, dont l'origine est expliquée par une faille profonde.
Reconstruction de l'appareil de forage
Il a fallu quatre ans aux scientifiques pour forer un puits à une profondeur de 7 263 mètres. Jusqu'à présent, rien d'inhabituel n'a été fait: la même installation a été utilisée que pour l'extraction de pétrole avec du gaz. Puis le puits est resté inactif pendant une année entière: la plate-forme a été modifiée pour le forage de turbine. Après la mise à niveau, il était possible de forer environ 60 mètres par mois.
La profondeur de sept kilomètres offrait des surprises: l'alternance de roches dures et peu denses. Les accidents sont devenus plus fréquents et de nombreuses cavernes sont apparues dans le puits de forage. Les forages se sont poursuivis jusqu'en 1983, lorsque la profondeur du SG-3 a atteint 12 kilomètres. Après cela, les scientifiques ont réuni une grande conférence et ont parlé de leurs succès.
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Cependant, en raison d'une mauvaise manipulation de la foreuse, une section d'une longueur de cinq kilomètres est restée dans la mine. Pendant plusieurs mois, ils ont essayé de l'obtenir, mais ils n'ont pas réussi. Il a été décidé de recommencer à forer à une profondeur de sept kilomètres. En raison de la complexité de l'opération, non seulement le forage principal, mais également quatre autres ont été forés. Il a fallu six ans pour restaurer les mètres perdus: en 1990, le puits a atteint une profondeur de 12262 mètres, devenant le plus profond du monde.
Célébration du puits le jour du géologue
Deux ans plus tard, le forage a été arrêté, par la suite le puits a été mis en veille, et en fait, abandonné.
Néanmoins, de nombreuses découvertes ont été faites au puits super-profond de Kola. Les ingénieurs ont créé tout un système de forage ultra-profond. La difficulté résidait non seulement en profondeur, mais aussi à des températures élevées (jusqu'à 200 degrés Celsius) en raison de l'intensité du forage.
Les scientifiques ont non seulement pénétré plus profondément dans la Terre, mais ont également soulevé des échantillons de roches et des carottes pour analyse. À propos, ce sont eux qui ont étudié le sol lunaire et ont découvert que sa composition correspond presque complètement aux roches extraites du puits de Kola à une profondeur d'environ trois kilomètres.
À plus de neuf kilomètres de profondeur, ils sont entrés dans les gisements de minéraux, dont l'or: dans la couche d'olivine, jusqu'à 78 grammes par tonne. Et ce n'est pas si peu - l'extraction de l'or est considérée comme possible à 34 grammes par tonne. La découverte d'un nouvel horizon minéralisé de minerais de cuivre-nickel a été une agréable surprise pour les scientifiques, ainsi que pour l'usine voisine.
Eh bien SG-3 dans les années 2000
Entre autres choses, les chercheurs ont appris que les granites ne passent pas dans une couche de basalte super forte: en fait, derrière eux se trouvaient des gneiss archéens, qui sont traditionnellement classés comme des roches fracturées. Cela a fait une sorte de révolution dans la science géologique et géophysique et a complètement changé les idées traditionnelles sur les entrailles de la Terre.
Une autre agréable surprise est la découverte de roches fracturées hautement poreuses saturées d'eaux hautement minéralisées à une profondeur de 9 à 12 kilomètres. Selon les scientifiques, ils sont responsables de la formation des minerais, mais on pensait auparavant que cela ne se produisait qu'à des profondeurs beaucoup moins profondes.
Entre autres, il s'est avéré que la température du sous-sol est légèrement plus élevée que prévu: à une profondeur de six kilomètres, un gradient de température de 20 degrés Celsius par kilomètre a été obtenu au lieu des 16 prévus. L'origine radiogénique du flux thermique a été établie, ce qui n'est pas non plus en accord avec les hypothèses précédentes.
Construire SG-3 dans les années 2000
Les scientifiques ont trouvé 14 espèces de micro-organismes fossilisés dans des couches profondes vieilles de plus de 2,8 milliards d'années. Cela a permis de décaler le moment de l'origine de la vie sur la planète il y a un milliard et demi d'années. Les chercheurs ont également découvert qu'en profondeur il n'y a pas de roches sédimentaires et qu'il y a du méthane, enterrant à jamais la théorie de l'origine biologique des hydrocarbures.