Le XXe siècle a été marqué par le triomphe de l'homme dans les airs et la conquête des dépressions les plus profondes de l'océan mondial. Seul le rêve de pénétrer au cœur de notre planète et de connaître la vie jusque-là cachée de ses entrailles reste encore inatteignable. «Voyage au centre de la Terre» s'annonce extrêmement difficile et passionnant, plein de surprises et de découvertes incroyables. Les premiers pas sur cette voie ont déjà été franchis - plusieurs dizaines de puits super profonds ont été forés dans le monde. Les informations obtenues à l'aide de forages ultra-profonds se sont avérées si accablantes qu'elles ont brisé les idées établies des géologues sur la structure de notre planète et ont fourni les matériaux les plus riches aux chercheurs dans divers domaines de la connaissance.
Touchez le manteau
Les Chinois industrieux du XIIIe siècle ont creusé des puits de 1 200 mètres de profondeur. Les Européens ont battu le record chinois en 1930 en apprenant à percer la terre avec des appareils de forage sur 3 kilomètres. À la fin des années 1950, les puits s'étendaient jusqu'à 7 kilomètres. L'ère du forage ultra-profond a commencé.
Comme la plupart des projets mondiaux, l'idée de forer la coquille supérieure de la Terre est née dans les années 1960, à l'apogée des vols spatiaux et de la croyance en les possibilités illimitées de la science et de la technologie. Les Américains n'ont rien conçu de moins que de parcourir toute la croûte terrestre avec un puits et de prélever des échantillons des roches du manteau supérieur. Les concepts du manteau d'alors (comme d'ailleurs et maintenant) n'étaient basés que sur des données indirectes - la vitesse de propagation des ondes sismiques dans les intestins, dont le changement était interprété comme la limite de couches de roches d'âges et de compositions différents. Les scientifiques pensaient que la croûte terrestre était comme un sandwich: de jeunes roches en haut, des anciennes en dessous. Cependant, seuls les forages super profonds pourraient donner une image précise de la structure et de la composition de la coque extérieure et du manteau supérieur de la Terre.
Projet Mokhol
En 1958, le programme de forage super profond Mohol apparaît aux États-Unis. C'est l'un des projets les plus audacieux et mystérieux de l'Amérique d'après-guerre. Comme beaucoup d'autres programmes, Mohol a été conçu pour dépasser l'URSS dans la rivalité scientifique, établissant un record du monde dans le forage ultradeep. Le nom du projet vient des mots «Mohorovicic» - c'est le nom de famille du scientifique croate qui distinguait l'interface entre la croûte terrestre et le manteau - la frontière de Moho, et «trou», qui signifie «bien» en anglais. Les créateurs du programme ont décidé de forer dans l'océan, où, selon les géophysiciens, la croûte terrestre est beaucoup plus mince que sur les continents. Il a fallu abaisser les tuyaux de plusieurs kilomètres dans l'eau, traverser 5 kilomètres du fond océanique et atteindre le manteau supérieur.
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En avril 1961, au large de l'île de Guadeloupe dans la mer des Caraïbes, où la colonne d'eau atteint 3,5 km, les géologues ont foré cinq puits dont le plus profond est entré dans le fond à 183 mètres. Selon des calculs préliminaires, à cet endroit, sous les roches sédimentaires, ils s'attendaient à rencontrer la couche supérieure de la croûte terrestre - le granit. Mais le noyau soulevé sous les sédiments contenait des basaltes purs - une sorte d'antipode des granites. Le résultat du forage a découragé et en même temps inspiré les scientifiques, ils ont commencé à préparer une nouvelle phase de forage. Mais lorsque le coût du projet a dépassé 100 millions de dollars, le Congrès américain a arrêté le financement. Mohol n'a répondu à aucune des questions posées, mais il a montré l'essentiel - le forage super profond dans l'océan est possible.
L'enterrement est reporté
Le forage ultra-profond a permis d'examiner les intestins et de comprendre comment les roches se comportent à des pressions et des températures élevées. L'idée que les roches avec de la profondeur deviennent plus denses et leur porosité diminue, s'est avérée incorrecte, ainsi que le point de vue sur le sous-sol sec. Cela a été découvert pour la première fois lors du forage de la superprofondeur de Kola, d'autres puits dans d'anciennes strates cristallines ont confirmé le fait qu'à une profondeur de plusieurs kilomètres, les roches sont brisées par des fissures et pénétrées par de nombreux pores, et les solutions d'eau se déplacent librement sous une pression de plusieurs centaines d'atmosphères. Cette découverte est l'une des réalisations les plus importantes du forage ultra-profond. Cela nous a obligé à revenir sur le problème du stockage des déchets radioactifs, qui était censé être placé dans des puits profonds, qui paraissaient totalement sûrs. Compte tenu des informations sur l'état du sous-sol obtenues au cours des forages super profonds, les projets de création de tels dépôts paraissent désormais très risqués.
À la recherche de l'enfer refroidi
Depuis lors, le monde est tombé malade du forage ultra-profond. Un nouveau programme d'étude des fonds océaniques (Deep Sea Drilling Project) est en cours de préparation aux États-Unis. Le Glomar Challenger, construit spécifiquement pour ce projet, a passé plusieurs années dans les eaux de divers océans et mers, forant près de 800 puits dans leur fond, atteignant une profondeur maximale de 760 m. Au milieu des années 1980, les résultats de forage en mer ont confirmé la théorie de la tectonique des plaques. La géologie en tant que science renaît. Pendant ce temps, la Russie a suivi sa propre voie. L'intérêt pour le problème, suscité par le succès des États-Unis, a abouti au programme «Exploration de l'intérieur de la Terre et forage super profond», mais pas dans l'océan, mais sur le continent. Malgré son histoire séculaire, le forage continental était une entreprise complètement nouvelle. Après tout, nous parlions de profondeurs auparavant inaccessibles - plus de 7 kilomètres. En 1962, Nikita Khrouchtchev a approuvé ce programme,bien qu'il ait été guidé par des motifs politiques plutôt que scientifiques. Il ne voulait pas rester à la traîne des États-Unis.
Le laboratoire nouvellement créé à l'Institut de technologie de forage était dirigé par le célèbre pétrolier, le docteur en sciences techniques Nikolai Timofeev. Il a été chargé de justifier la possibilité d'un forage ultra-profond dans des roches cristallines - granites et gneiss. La recherche a duré 4 ans, et en 1966 les experts ont rendu le verdict - vous pouvez forer, et pas nécessairement avec l'équipement de demain, l'équipement qui existe déjà suffit. Le problème principal est la chaleur en profondeur. Selon les calculs, en pénétrant dans les roches qui composent la croûte terrestre, la température devrait augmenter tous les 33 mètres de 1 degré. Cela signifie qu'à une profondeur de 10 km, il faut s'attendre à environ 300 ° С et à 15 km - presque 500 ° С. Les outils et dispositifs de forage ne résisteront pas à un tel échauffement. Il fallait chercher un endroit où les entrailles ne sont pas si chaudes …
Un tel endroit a été trouvé - un ancien bouclier cristallin de la péninsule de Kola. Le rapport, préparé à l'Institut de physique de la Terre, disait: au cours des milliards d'années de son existence, le bouclier de Kola s'est refroidi, la température à une profondeur de 15 km ne dépasse pas 150 ° C. Les géophysiciens ont préparé une section approximative de la péninsule de Kola. Selon eux, les 7 premiers kilomètres sont des strates de granit de la partie supérieure de la croûte terrestre, puis la couche de basalte commence. Ensuite, l'idée d'une structure à deux couches de la croûte terrestre a été généralement acceptée. Mais comme il s'est avéré plus tard, les physiciens et les géophysiciens avaient tort. Le site de forage a été choisi à l'extrémité nord de la péninsule de Kola, près du lac Vilgiskoddeoayvinjärvi. En finnois, cela signifie «Sous la montagne du loup», bien qu'il n'y ait ni montagnes ni loups à cet endroit. Le forage du puits, dont la profondeur de conception était de 15 kilomètres, a commencé en mai 1970.
Suédois décevants
À la fin des années 80, un puits a été foré à une profondeur de 6,8 km en Suède à la recherche de gaz naturel d'origine non biologique. Les géologues ont décidé de tester l'hypothèse selon laquelle le pétrole et le gaz ne se forment pas à partir de plantes mortes, comme le pensent la plupart des scientifiques, mais à travers des fluides du manteau - des mélanges chauds de gaz et de liquides. Les fluides saturés d'hydrocarbures s'infiltrent du manteau dans la croûte terrestre et s'accumulent en grande quantité. Dans ces années, l'idée de l'origine des hydrocarbures non pas à partir de matière organique des couches sédimentaires, mais au moyen de fluides profonds était une nouveauté, beaucoup voulaient la tester. Il découle de cette idée que les réserves d'hydrocarbures peuvent contenir non seulement des roches sédimentaires, mais aussi volcaniques et métamorphiques. C'est pourquoi la Suède, principalement située sur un ancien bouclier cristallin, s'est mise à expérimenter.
Le cratère Silyan Ring de 52 km de diamètre a été choisi pour le forage. Selon les données géophysiques, à une profondeur de 500 à 600 mètres, il y avait des granites calcifiés - un joint possible pour le réservoir d'hydrocarbures sous-jacent. Les mesures de l'accélération de la gravité, par le changement dans lequel on peut juger de la composition et de la densité des roches se trouvant dans les entrailles, ont indiqué la présence de roches hautement poreuses à une profondeur de 5 km - un éventuel réservoir de pétrole et de gaz. Les résultats du forage ont déçu les scientifiques et les investisseurs, qui ont investi 60 millions de dollars dans ces travaux. Les strates traversées ne contenaient pas de réserves commerciales d'hydrocarbures, seulement des manifestations de pétrole et de gaz d'origine clairement biologique provenant du bitume ancien. En tout cas, personne n'a pu prouver le contraire.
Outil pour les enfers
Le forage du puits Kola SG-3 n'a pas nécessité la création de dispositifs fondamentalement nouveaux et de machines géantes. Nous avons commencé à travailler avec ce que nous avions déjà: l'unité Uralmash 4E d'une capacité de levage de 200 tonnes et des tubes en alliage léger. Ce qu'il fallait vraiment à l'époque, c'était des solutions technologiques non standard. En effet, personne n'a foré dans des roches cristallines dures à une si grande profondeur, et ce qui s'y passerait, ils ne l'imaginaient qu'en termes généraux. Les foreurs expérimentés, cependant, se sont rendu compte que peu importe la précision du projet, un vrai puits serait beaucoup plus complexe. Cinq ans plus tard, lorsque la profondeur du puits SG-3 a dépassé 7 kilomètres, une nouvelle plate-forme de forage Uralmash 15 000 a été installée, l'une des plus modernes à l'époque. Puissant, fiable, avec un mécanisme de déclenchement automatique, il pouvait résister à une chaîne de tuyaux jusqu'à 15 km de long. L'appareil de forage s'est transformé en un derrick entièrement gainé d'une hauteur de 68 m, résistant aux vents violents qui font rage dans l'Arctique. Une mini-usine, des laboratoires scientifiques et un centre de stockage se sont développés à proximité.
Lors du forage à faible profondeur, un moteur qui fait tourner le train de tuyaux avec une perceuse à l'extrémité est installé sur la surface. Une perceuse est un cylindre en fer avec des dents en diamant ou en alliage dur - un peu. Cette couronne mord dans les roches et en découpe une fine colonne - un noyau. Pour refroidir l'outil et extraire les petits débris du puits, de la boue de forage y est pompée - de l'argile liquide, qui circule tout le temps le long du canon, comme du sang dans les vaisseaux. Après un certain temps, les tuyaux sont remontés à la surface, libérés du noyau, la couronne est changée et la colonne est à nouveau abaissée dans le fond. C'est ainsi que fonctionne le forage conventionnel.
Et si la longueur du canon est de 10 à 12 kilomètres avec un diamètre de 215 millimètres? La chaîne de tuyaux devient le fil le plus fin qui est descendu dans le puits. Comment le gérer? Comment voir ce qui se passe dans le visage? Par conséquent, sur le puits Kola, au fond du train de forage, des turbines miniatures ont été installées, elles ont été démarrées par un fluide de forage pompé dans des tuyaux sous pression. Les turbines ont fait tourner un trépan en carbure et un noyau coupé. Toute la technologie était bien développée, l'opérateur sur le panneau de commande voyait la rotation du foret, connaissait sa vitesse et pouvait contrôler le processus.
Tous les 8 à 10 mètres, une colonne de tuyaux de plusieurs kilomètres devait être soulevée. La descente et l'ascension ont duré au total 18 heures.
Les rêves de diamant de la région de la Volga
La découverte de petits diamants dans la région de Nizhny Novgorod a beaucoup intrigué les géologues. Bien sûr, il était plus facile de supposer que les pierres précieuses provenaient d'un glacier ou des eaux d'une rivière quelque part dans le nord. Mais que se passe-t-il si les entrailles locales cachent un tuyau de kimberlite - un réservoir de diamants? Ils ont décidé de tester cette hypothèse à la fin des années 80, alors que le programme de forage scientifique en Russie prenait de l'ampleur. L'emplacement du forage a été choisi au nord de Nizhny Novgorod, au centre d'une structure annulaire géante qui se détache bien dans le relief. Certains le considéraient comme un cratère de météorite, d'autres - un tube d'explosion ou un volcan. Le forage a été arrêté lorsque le puits Vorotilovskaya a atteint une profondeur de 5 374 m, dont plus d'un kilomètre est tombé sur des roches cristallines du socle. Les kimberlites n'y ont pas été trouvés, mais en toute honnêteté, il faut dire,que le différend sur l'origine de cette structure n'a pas non plus été mis fin. Les faits tirés des profondeurs convenaient également aux partisans des deux hypothèses, en fin de compte, chacun restait peu convaincu. Et le puits a été transformé en un géolaboratoire profond, toujours en activité.
Ruse du nombre "7"
7 kilomètres - la marque pour le Kola superdeep fatal. Derrière cela a commencé l'incertitude, de nombreux accidents et une lutte continue avec les roches. Le canon n'a pas pu être maintenu debout. Lorsque nous avons parcouru 12 km pour la première fois, le puits s'est écarté de la verticale de 21 °. Si les foreurs avaient déjà appris à travailler avec une courbure de forage incroyable, il était impossible d'aller plus loin. Le puits devait être foré à partir de la marque des 7 km. Pour obtenir un trou vertical dans des roches dures, vous avez besoin d'un fond très dur de la tige de forage pour qu'elle pénètre dans les intestins comme de l'huile. Mais un autre problème se pose: le puits se dilate progressivement, le foret y pend, comme dans un verre, les parois du puits de forage commencent à s'effondrer et peuvent appuyer sur l'outil. La solution à ce problème s'est avérée originale - la technologie du pendule a été appliquée. La foreuse a été bercée artificiellement dans le puits et a supprimé les fortes vibrations. Pour cette raison, le tronc était vertical.
L'accident le plus courant sur toute plate-forme est une rupture de corde de tuyau. Habituellement, ils essaient à nouveau de capturer les tuyaux, mais si cela se produit à de grandes profondeurs, le problème devient irrémédiable. Il est inutile de chercher un outil dans un puits de 10 kilomètres, ils ont jeté un tel trou et en ont commencé un nouveau, un peu plus haut. La rupture et la perte de tuyaux au SG-3 se sont produites à plusieurs reprises. En conséquence, dans sa partie inférieure, le puits ressemble au système racinaire d'une plante géante. La ramification du puits a bouleversé les foreurs, mais s'est avérée être un bonheur pour les géologues, qui ont obtenu de manière inattendue une image en trois dimensions d'une section impressionnante de roches archéennes anciennes qui se sont formées il y a plus de 2,5 milliards d'années.
En juin 1990, le SG-3 a atteint une profondeur de 12 262 m. Le puits a commencé à être préparé pour le forage jusqu'à 14 km, puis un accident s'est produit à nouveau - à une altitude de 8 550 m, le train de tuyaux s'est rompu. La poursuite des travaux a nécessité une longue préparation, le renouvellement des équipements et de nouveaux coûts. En 1994, le forage du Kola Superdeep a été arrêté. Après 3 ans, elle est entrée dans le livre Guinness des records et reste toujours inégalée. Maintenant, le puits est un laboratoire pour l'étude des intestins profonds.
Intestins secrets
SG-3 a été une installation secrète depuis le tout début. La zone frontalière, les gisements stratégiques du quartier et la priorité scientifique sont à blâmer. Le premier étranger à visiter le site de forage était l'un des dirigeants de l'Académie des sciences de Tchécoslovaquie. Plus tard, en 1975, un article sur le Kola Superdeep a été publié dans la Pravda signé par le ministre de la Géologie Alexander Sidorenko. Il n'y avait toujours pas de publications scientifiques sur le puits Kola, mais certaines informations ont fui à l'étranger. Selon les rumeurs, le monde a commencé à en apprendre davantage - le puits le plus profond est en cours de forage en URSS.
Un voile de secret aurait probablement plané sur le puits jusqu'à la «perestroïka», si le Congrès géologique mondial n'avait pas eu lieu en 1984 à Moscou. Ils se sont soigneusement préparés à un événement aussi important dans le monde scientifique; un nouveau bâtiment a même été construit pour le ministère de la Géologie - de nombreux participants étaient attendus. Mais les collègues étrangers étaient avant tout intéressés par le Kola superprofond! Les Américains ne croyaient pas du tout que nous l'avions. La profondeur du puits à ce moment-là avait atteint 12 066 mètres. Cela n'avait plus de sens de cacher l'objet. Une exposition des réalisations de la géologie russe attendait les congressistes à Moscou, l'un des stands était dédié au puits SG-3. Des experts du monde entier ont regardé avec stupéfaction une tête de forage conventionnelle avec des dents en carbure usées. Et avec cela, ils forent le puits le plus profond du monde? Incroyable!Une importante délégation de géologues et de journalistes s'est rendue dans la colonie de Zapolyarny. Les visiteurs ont pu voir la plate-forme en action et des sections de tuyaux de 33 mètres ont été retirées et déconnectées. Des tas d'exactement les mêmes têtes de forage que celle qui se trouvait sur le stand à Moscou se dressaient autour.
De l'Académie des sciences, la délégation a été reçue par un géologue bien connu, l'académicien Vladimir Belousov. Lors d'une conférence de presse, une question du public lui a été posée:
- Quelle est la chose la plus importante que le Kola a bien montré?
- Messieurs! Plus important encore, cela a montré que nous ne savons rien de la croûte continentale, a répondu honnêtement le scientifique.
Profonde surprise
Bien sûr, ils savaient quelque chose sur la croûte terrestre des continents. Le fait que les continents soient composés de roches très anciennes, âgées de 1,5 à 3 milliards d'années, n'a pas été réfuté même par le puits de Kola. Cependant, la coupe géologique compilée sur la base du noyau SG-3 s'est avérée être exactement le contraire de ce que les scientifiques avaient imaginé plus tôt. Les 7 premiers kilomètres étaient composés de roches volcaniques et sédimentaires: tufs, basaltes, brèches, grès, dolomites. Plus profondément se trouvait la section dite de Conrad, après quoi la vitesse des ondes sismiques dans les roches a fortement augmenté, ce qui a été interprété comme la frontière entre les granites et les basaltes. Cette section a été franchie il y a longtemps, mais les basaltes de la couche inférieure de la croûte terrestre ne sont apparus nulle part. Au contraire, les granits et les gneiss ont commencé.
La section du Kola a bien réfuté le modèle à deux couches de la croûte terrestre et a montré que les sections sismiques dans les entrailles ne sont pas les limites de couches de roches de composition différente. Au contraire, ils indiquent un changement dans les propriétés de la pierre avec la profondeur. À haute pression et à haute température, les propriétés des roches, apparemment, peuvent changer radicalement, de sorte que les granites dans leurs caractéristiques physiques deviennent similaires aux basaltes, et vice versa. Mais le «basalte» soulevé à la surface d'une profondeur de 12 kilomètres est immédiatement devenu du granit, bien qu'il ait subi une grave attaque de «maladie des caissons» en cours de route - le noyau s'est effondré et s'est désintégré en plaques plates. Plus le puits avançait, moins les échantillons de qualité tombaient entre les mains des scientifiques.
La profondeur contenait de nombreuses surprises. Il était naturel de penser qu'avec une distance croissante de la surface de la terre, avec une pression croissante, les roches deviennent plus monolithiques, avec un petit nombre de fissures et de pores. SG-3 a convaincu les scientifiques du contraire. À partir de 9 kilomètres, les strates se sont révélées très poreuses et littéralement remplies de fissures à travers lesquelles circulaient des solutions aqueuses. Plus tard, ce fait a été confirmé par d'autres puits super profonds sur les continents. Il s'est avéré être beaucoup plus chaud en profondeur que prévu: jusqu'à 80 °! À la marque des 7 km, la température du fond était de 120 ° С, à 12 km, elle atteignait 230 ° С. Dans les échantillons du puits Kola, les scientifiques ont découvert une minéralisation aurifère. Des inclusions de métaux précieux ont été trouvées dans des roches anciennes à une profondeur de 9,5 à 10,5 km. Cependant, la concentration d'or était trop faible pour déclarer un gisement - une moyenne de 37,7 mg par tonne de roche,mais assez à prévoir dans d'autres endroits similaires.
La chaleur de la planète natale
Les températures élevées rencontrées sous terre par les foreurs ont incité les scientifiques à utiliser cette source d'énergie presque inépuisable. Par exemple, dans les jeunes montagnes (comme le Caucase, les Alpes, le Pamir) à une profondeur de 4 kilomètres, la température du sous-sol atteindra 200 ° C. Cette batterie naturelle peut être conçue pour vous. Il est nécessaire de forer deux puits profonds côte à côte et de les connecter avec des dérives horizontales. Puis pomper de l'eau dans un puits et extraire de la vapeur chaude de l'autre, qui sera utilisée pour chauffer la ville ou obtenir un autre type d'énergie. Les gaz et fluides corrosifs, qui sont courants dans les zones sismiquement actives, peuvent poser un problème sérieux pour ces entreprises. En 1988, les Américains ont dû terminer le forage d'un puits sur le plateau du golfe du Mexique au large des côtes de l'Alabama, atteignant une profondeur de 7 399 m. La raison en était la température du sous-sol,atteignant 232 ° С, très haute pression et émissions de gaz acides. Dans les zones où il y a des dépôts d'eaux souterraines chaudes, il est possible de les extraire directement des puits d'horizons assez profonds. De tels projets conviennent aux régions du Caucase, du Pamir et de l'Extrême-Orient. Cependant, le coût élevé des travaux limite la profondeur d'extraction à quatre kilomètres.
Sur la piste russe
La démonstration du puits Kola en 1984 a profondément impressionné la communauté mondiale. De nombreux pays ont commencé à préparer des projets de forage scientifique sur les continents. Un tel programme a également été approuvé en Allemagne à la fin des années 80. Le puits ultra-profond KTB Hauptborung a été foré de 1990 à 1994, selon le plan, il était censé atteindre une profondeur de 12 km, mais en raison de températures imprévisibles, il n'a été possible d'atteindre que la barre des 9,1 km. En raison de l'ouverture des données sur le forage et des travaux scientifiques, de la bonne technologie et de la documentation, le puits ultra-profond KTV reste l'un des plus connus au monde.
L'emplacement de forage de ce puits a été choisi dans le sud-est de la Bavière, sur les vestiges d'une ancienne chaîne de montagnes, dont l'âge est estimé à 300 millions d'années. Les géologues croyaient qu'il y avait quelque part ici une zone de jonction de deux plaques, qui étaient autrefois les rives de l'océan. Selon les scientifiques, au fil du temps, la partie supérieure des montagnes s'est usée, exposant les restes de l'ancienne croûte océanique. Encore plus profondément, à dix kilomètres de la surface, les géophysiciens ont découvert un gros corps avec une conductivité électrique anormalement élevée. Ils espéraient également clarifier sa nature à l'aide d'un puits. Mais le principal défi était d'atteindre une profondeur de 10 km afin d'acquérir de l'expérience dans le forage ultra-profond. Après avoir étudié les matériaux du Kola SG-3, les foreurs allemands ont décidé de forer d'abord un puits d'essai à 4 km de profondeur afin de se faire une idée plus précise des conditions de travail dans le sous-sol, de tester l'équipement et de prélever une carotte. À la fin du travail pilote, une grande partie de l'équipement de forage et scientifique a dû être modifiée et quelque chose a dû être recréé.
Le puits principal - super profond - KTV Hauptborung a été posé à seulement deux cents mètres du premier. Pour les travaux, une tour de 83 mètres a été érigée et la plate-forme de forage la plus puissante de l'époque avec une capacité de levage de 800 tonnes a été construite. De nombreuses opérations de forage ont été automatisées, principalement le mécanisme d'abaissement et de récupération du train de tuyaux. Le système de perçage vertical autoguidé a permis de réaliser un trou presque vertical. Théoriquement, avec un tel équipement, il était possible de forer à une profondeur de 12 kilomètres. Mais la réalité, comme toujours, s'est avérée plus compliquée et les plans des scientifiques ne se sont pas réalisés.
Les problèmes au KTV ont bien commencé après une profondeur de 7 km, répétant une grande partie du sort du Kola Superdeep. Au début, on pense qu'en raison de la température élevée, le système de forage vertical est tombé en panne et le trou est allé obliquement. À la fin des travaux, le visage s'est écarté de la verticale de 300 m. Ensuite, des accidents plus compliqués ont commencé - une rupture du train de forage. Tout comme sur Kola, de nouveaux arbres ont dû être percés. Certaines difficultés ont été causées par le rétrécissement du puits - au sommet, son diamètre était de 71 cm, au fond - 16,5 cm. Des accidents sans fin et une température élevée au fond de –270 ° С ont obligé les foreurs à arrêter de travailler non loin du but recherché.
On ne peut pas dire que les résultats scientifiques de KTV Hauptborung ont frappé l'imagination des scientifiques. En profondeur, se trouvaient principalement des amphibolites et des gneiss - anciennes roches métamorphiques. La zone de convergence de l'océan et les restes de la croûte océanique n'ont été retrouvés nulle part. Peut-être sont-ils ailleurs, voici un petit massif cristallin, retourné à une hauteur de 10 km. Un gisement de graphite a été découvert à un kilomètre de la surface.
En 1996, le puits KTV, qui a coûté 338 millions de dollars au budget allemand, est passé sous le patronage du Centre Scientifique de Géologie de Potsdam, il a été transformé en laboratoire d'observation des sous-sols profonds et destination touristique.
Pourquoi la lune n'est-elle pas en fonte?
«Parce qu'il n'y aurait pas assez de fonte pour la lune» - c'est probablement ainsi que les opposants à l'hypothèse, selon laquelle la lune s'est détachée de la Terre, pourraient répondre à ses partisans. Cette hypothèse n'est cependant pas née de zéro et les scientifiques envisagent plusieurs régions de la Terre, d'où un morceau de planète de la taille de la Lune pourrait être assommé. Le Kola a bien proposé sa propre version. Dans les années 1970, les stations soviétiques ont livré plusieurs centaines de grammes de sol lunaire à la Terre. La substance était partagée par les principaux centres scientifiques du pays afin de mener des analyses indépendantes. Le centre scientifique de Kola a également reçu un petit échantillon. Des scientifiques de toute la région sont venus regarder la curiosité, y compris les employés du puits, qui est devenu plus tard le plus profond du monde. C'est une blague? Touchez de la poussière surnaturelle, regardez-la au microscope. Plus tard, des experts ont étudié le sol lunaire et publié une monographie sur ce sujet. À ce moment-là, le puits de Zapolyarnoye avait atteint une profondeur décente, les roches soulevées par le forage ont été décrites en détail. Et quoi? Les échantillons de sol lunaire, que les foreurs ont jadis regardés avec admiration, se sont avérés être des diabases un à un de leur puits, à une profondeur de 3 km. Immédiatement, une hypothèse est apparue que la Lune ne s'est pas détachée autrement que de la péninsule de Kola il y a environ 1,5 milliard d'années - c'est l'âge des diabases. Bien que la question se soit posée involontairement - quelle était alors la taille de cette péninsule?.. Immédiatement, une hypothèse est apparue que la Lune ne s'est pas détachée autrement que de la péninsule de Kola il y a environ 1,5 milliard d'années - c'est l'âge des diabases. Bien que la question se soit posée involontairement - quelle était alors la taille de cette péninsule?.. Immédiatement, une hypothèse est apparue que la Lune ne s'est pas détachée autrement que de la péninsule de Kola il y a environ 1,5 milliard d'années - c'est l'âge des diabases. Bien que la question se soit posée involontairement - quelle était alors la taille de cette péninsule?..
Percer ou ne pas percer?
Le record du puits Kola est toujours inégalé, même si 14 et même 15 km de profondeur dans la Terre peuvent certainement être couverts. Cependant, il est peu probable qu'un tel effort unique fournisse des connaissances fondamentalement nouvelles sur la croûte terrestre, alors que le forage super profond est très coûteux. L'époque où diverses hypothèses étaient testées avec son aide est révolue depuis longtemps. Les puits de plus de 6 à 7 km à des fins purement scientifiques ont presque cessé de forer. Par exemple, en Russie, il n'y a que deux objets de ce type - l'Oural SG-4 et le puits En-Yakhinskaya en Sibérie occidentale. Ils sont gérés par l'entreprise publique Nedra Scientific and Production Center, située à Yaroslavl. Il y a tellement de puits super profonds et profonds forés dans le monde que les scientifiques n'ont pas le temps d'analyser les informations. Ces dernières années, les géologues se sont efforcés d'étudier et de généraliser les faits obtenus à de grandes profondeurs. Ayant appris à forer à de grandes profondeurs,les gens veulent désormais mieux maîtriser l'horizon qui s'offre à eux, concentrer leurs efforts sur des tâches pratiques qui leur seront utiles maintenant. Ainsi, en Russie, après avoir terminé le programme de forage scientifique, après avoir foré les 12 puits super profonds prévus, ils travaillent maintenant sur un système pour l'ensemble de l'État, dans lequel les données géophysiques obtenues en "scannant" le sous-sol avec des ondes sismiques seront reliées aux informations obtenues par forage super profond. Sans forages, les coupes crustales construites par les géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une grande superficie, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision.concentrer les efforts sur des tâches pratiques qui en bénéficieront maintenant. Ainsi, en Russie, après avoir terminé le programme de forage scientifique, après avoir foré les 12 puits super profonds prévus, ils travaillent maintenant sur un système pour l'ensemble de l'État, dans lequel les données géophysiques obtenues en "scannant" le sous-sol avec des ondes sismiques seront reliées aux informations obtenues par forage super profond. Sans forages, les coupes crustales construites par les géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une vaste zone, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision.concentrer les efforts sur des tâches pratiques qui en bénéficieront maintenant. Ainsi, en Russie, après avoir terminé un programme de forage scientifique, après avoir foré les 12 puits super profonds prévus, ils travaillent maintenant sur un système pour l'ensemble de l'État, dans lequel les données géophysiques obtenues en "scannant" le sous-sol avec des ondes sismiques seront reliées aux informations obtenues par forage super profond. Sans forages, les coupes crustales construites par les géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une grande superficie, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision. Après avoir foré les 12 puits ultra-profonds prévus, ils travaillent maintenant sur un système pour l'état entier, dans lequel les données géophysiques obtenues en «scannant» le sous-sol avec des ondes sismiques seront reliées aux informations obtenues par forage ultra-profond. Sans forages, les coupes crustales construites par les géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une grande superficie, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision. Après avoir foré les 12 puits ultra-profonds prévus, ils travaillent maintenant sur un système pour l'état entier, dans lequel les données géophysiques obtenues en «scannant» le sous-sol avec des ondes sismiques seront reliées aux informations obtenues par forage ultra-profond. Sans forages, les coupes crustales construites par les géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une grande superficie, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision.construits par des géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une vaste zone, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision.construits par des géophysiciens ne sont que des modèles. Pour que des roches spécifiques apparaissent sur ces diagrammes, des données de forage sont nécessaires. Ensuite, les géophysiciens, dont le travail est beaucoup moins coûteux que le forage et couvrent une grande superficie, pourront prédire les gisements minéraux avec beaucoup plus de précision.
Aux États-Unis, ils continuent de s'engager dans un programme de forage profond du fond océanique et conduisent plusieurs projets intéressants dans les zones d'activité volcanique et tectonique de la croûte terrestre. Par exemple, dans les îles hawaïennes, les chercheurs espéraient étudier la vie souterraine du volcan et se rapprocher de la langue du manteau - le panache, qui aurait engendré ces îles. Le puits au pied du volcan Mauna Kea devait être foré à une profondeur de 4,5 km, mais en raison de températures extrêmes, seuls 3 km ont pu être maîtrisés. Un autre projet est un observatoire en profondeur sur la faille de San Andreas. Le forage d'un puits à travers cette plus grande faille du continent nord-américain a débuté en juin 2004 et a couvert 2 des 3 kilomètres prévus. Le laboratoire profond entend enquêter sur l'origine des tremblements de terre, qui, peut-être, permettront de mieux comprendre la nature de ces catastrophes naturelles et de faire leurs prédictions.
Malgré le fait que les programmes modernes de forage ultra-profond ne sont plus aussi ambitieux qu'avant, ils ont clairement un bel avenir. Le jour n'est pas loin où viendra le tour des grandes profondeurs - ils y chercheront et découvriront de nouveaux gisements de minéraux. Déjà, la production de pétrole et de gaz aux États-Unis à des profondeurs de 6 à 7 km devient monnaie courante. À l'avenir, la Russie devra également pomper des matières premières d'hydrocarbures à partir de ces niveaux. Comme le montre le puits super-profond de Tioumen, à 7 kilomètres de la surface, il y a des strates sédimentaires prometteuses pour les gisements de gaz.
Le forage super profond n'est pas sans raison par rapport à l'exploration spatiale. De tels programmes, à l'échelle mondiale, absorbant tout ce que l'humanité a de mieux à l'heure actuelle, donnent une impulsion au développement de nombreuses industries et technologies et, en fin de compte, préparent le terrain pour une nouvelle percée scientifique.
Machinations diaboliques
Autrefois, le Kola Superdeep était au centre d'un scandale mondial. Un beau matin de 1989, le directeur du puits, David Guberman, a reçu un appel du rédacteur en chef du journal régional, du secrétaire du comité régional et d'une foule de personnes différentes. Tout le monde voulait connaître le diable, que les foreurs auraient soulevé des profondeurs, comme le rapportaient certains journaux et stations de radio du monde entier. Le directeur a été surpris, et - de quoi! «Les scientifiques ont découvert l'enfer», «Satan s'est échappé de l'enfer», lit-on dans les titres. Comme rapporté dans la presse, des géologues travaillant très loin en Sibérie, et peut-être en Alaska ou même dans la péninsule de Kola (il n'y avait pas de consensus parmi les journalistes à ce sujet), foraient à une profondeur de 14,4 km, quand soudainement la foreuse a commencé à se détacher. d'un bout à l'autre. Donc, il y a un grand trou en dessous, pensaient les scientifiques, apparemment le centre de la planète est vide. Capteurs descendus dans les profondeursa montré une température de 2000 ° С, et des microphones hypersensibles ont retenti … les cris de millions d'âmes souffrantes. En conséquence, le forage a été arrêté de peur de libérer des forces infernales à la surface. Certes, les savants soviétiques ont réfuté ce «canard» journalistique, mais les échos de cette vieille histoire ont longtemps erré de journal en journal, se transformant en une sorte de folklore. Quelques années plus tard, alors que les histoires sur l'enfer étaient déjà oubliées, le personnel du Kola Superdeep s'est rendu en Australie avec des conférences. Ils ont été invités à une réception avec le gouverneur de Victoria, une dame coquette qui a salué la délégation russe avec une question: "Et qu'est-ce que vous en avez profité?"Les savants soviétiques ont réfuté ce «canard» journalistique, mais les échos de cette vieille histoire ont longtemps erré de journal en journal, se transformant en une sorte de folklore. Quelques années plus tard, alors que les histoires sur l'enfer étaient déjà oubliées, le personnel du Kola Superdeep s'est rendu en Australie avec des conférences. Ils ont été invités à une réception avec le gouverneur de Victoria, une dame coquette qui a salué la délégation russe avec une question: "Et qu'est-ce que vous avez pu sortir de là?"Les savants soviétiques ont réfuté ce «canard» journalistique, mais les échos de cette vieille histoire ont longtemps erré de journal en journal, se transformant en une sorte de folklore. Quelques années plus tard, alors que les histoires sur l'enfer avaient déjà été oubliées, le personnel du Kola Superdeep s'est rendu en Australie avec des conférences. Ils ont été invités à une réception avec le gouverneur de Victoria, une dame coquette qui a salué la délégation russe avec une question: "Et qu'est-ce que vous avez pu sortir de là?"«Et qu'est-ce que tu as sorti de là?"Et qu'est-ce que tu as sorti de là?"
Les puits les plus profonds du monde
1. Aralsor SG-1, plaine de la Caspienne, 1962-1971, profondeur - 6,8 km. Recherchez du pétrole et du gaz.
2. Biikzhal SG-2, plaine de la Caspienne, 1962-1971, profondeur - 6,2 km. Recherchez du pétrole et du gaz.
3. Kola SG-3, 1970-1994, profondeur - 12 262 m. Profondeur de conception - 15 km.
4. Saatlinskaya, Azerbaïdjan, 1977-1990, profondeur - 8 324 m. Profondeur de conception - 11 km.
5. Kolvinskaya, région d'Arkhangelsk, 1961, profondeur - 7 057 m.
6. Muruntau SG-10, Ouzbékistan, 1984, profondeur -
3 km. La profondeur de conception est de 7 km. Cherchez de l'or.
7. Timan-Pechora SG-5, Nord-Est de la Russie, 1984-1993, profondeur - 6 904 m, profondeur de conception - 7 km.
8. Tyumen SG-6, Sibérie occidentale, 1987-1996, profondeur - 7 502 m. Profondeur de conception - 8 km. Recherchez du pétrole et du gaz.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988, profondeur - 5 881 m.
10. Puits de Vorotylovskaya, région de la Volga, 1989-1992, profondeur - 5 374 m Recherche de diamants, étude de l'astroblème de Puchezh-Katunskaya.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukraine, 1984-1993, profondeur - 5382 m. Profondeur de conception - 12 km. Recherche de quartzites ferrugineux.
Ural SG-4, Oural moyen. Mis en chantier en 1985. Profondeur de conception - 15 000 m Profondeur actuelle - 6 100 m Recherche de minerais de cuivre, étude de la structure de l'Oural. En-Yakhtinskaya SG-7, Sibérie occidentale. Profondeur de conception - 7 500 m Profondeur actuelle - 6 900 m Exploration pétrolière et gazière.
Puits pour le pétrole et le gaz
début des années 70
Université, États-Unis, profondeur - 8686 m.
Bayden Unit, États-Unis, profondeur - 9159 m.
Bertha-Rogers, États-Unis, profondeur - 9583 m.
Années 80
Zisterdorf, Autriche, profondeur 8 553 m.
Anneau de Silyan, Suède, profondeur - 6,8 km.
Bighorn, États-Unis, Wyoming, profondeur - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Allemagne, 1990-1994, profondeur -
9 100 m. Profondeur de conception - 10 km. Forage scientifique.
Aux limites de la vie
Aux limites de la vie Bactéries extrémophiles trouvées dans des roches soulevées à une profondeur de plusieurs kilomètres DOSSIER L'une des découvertes les plus étonnantes que les scientifiques ont faites grâce au forage est l'existence de la vie en profondeur. Et bien que cette vie ne soit représentée que par des bactéries, ses limites s'étendent à des profondeurs incroyables. Les bactéries sont omniprésentes. Ils maîtrisaient le monde souterrain, apparemment totalement impropre à l'existence. Des pressions énormes, des températures élevées, un manque d'oxygène et d'espace de vie - rien ne peut devenir un obstacle à la propagation de la vie. Selon certaines estimations, la masse de micro-organismes vivant sous terre peut dépasser la masse de tous les êtres vivants qui habitent la surface de notre planète.
Au début du XXe siècle, le scientifique américain Edson Bustin a découvert des bactéries dans l'eau d'un horizon pétrolifère à une profondeur de plusieurs centaines de mètres. Les micro-organismes qui y vivaient n'avaient pas besoin d'oxygène et de lumière du soleil, ils se nourrissaient de composés organiques du pétrole. Bastin a suggéré que ces bactéries vivaient isolées de la surface pendant 300 millions d'années - depuis la formation du champ pétrolifère. Mais son hypothèse audacieuse n'est pas revendiquée, ils n'y croient tout simplement pas. Ensuite, on a cru que la vie n'était qu'un mince film à la surface de la planète.
L'intérêt pour les formes de vie profondes peut être assez pratique. Dans les années 80, le département américain de l'énergie recherchait des méthodes sûres pour l'élimination des déchets radioactifs. À ces fins, il était censé utiliser des mines dans des roches imperméables, où vivent des bactéries se nourrissant de radionucléides. En 1987, le forage en profondeur de plusieurs puits a commencé en Caroline du Sud. À un demi-kilomètre de profondeur, les scientifiques ont prélevé des échantillons, en observant toutes les précautions possibles afin de ne pas amener de bactéries et d'air de la surface de la Terre. Plusieurs laboratoires indépendants étudiaient les échantillons, leurs résultats étaient positifs: des bactéries dites anaérobies vivaient dans des strates profondes, qui n'avaient pas besoin d'oxygène.
Les bactéries ont également été trouvées dans les roches d'une mine d'or en Afrique du Sud à une profondeur de 2,8 km, où la température était de 60 ° C. Ils vivent également profondément sous les océans à des températures supérieures à 100 °. Comme l'a montré le forage de Kola Superdeep, il existe des conditions pour que les micro-organismes vivent même à une profondeur de plus de 12 km, car les roches se sont révélées plutôt poreuses, saturées de solutions aqueuses et là où il y a de l'eau, la vie est possible.
Les microbiologistes ont également trouvé des colonies de bactéries dans un forage très profond qui a ouvert le cratère Silyan Ring en Suède. Il est curieux que des micro-organismes vivaient dans des granites anciens. Bien que très denses, sous des roches à haute pression, les eaux souterraines y circulaient à travers un système de micropores et de fissures. La couche de roches à une profondeur de 5,5 à 6,7 km est devenue une véritable sensation. Il était saturé d'une pâte d'huile avec des cristaux de magnétite. L'une des explications possibles de ce phénomène a été donnée par le géologue américain Thomas Gold, auteur du livre "The Deep Hot Biosphere". Gold a suggéré que la pâte d'huile de magnétite n'est rien de plus qu'un déchet de bactéries qui se nourrissent de méthane provenant du manteau.
Des études montrent que les bactéries se contentent de conditions vraiment spartiates. Les limites de leur endurance restent un mystère, mais il semble que la limite inférieure de l'habitat des bactéries soit toujours fixée par la température de l'intérieur. Ils peuvent se multiplier à 110 ° C et résister à des températures de 140 ° C, quoique pendant une courte période. Si nous supposons que la température sur les continents augmente de 20-25 ° à chaque kilomètre, alors des communautés vivantes peuvent être trouvées jusqu'à une profondeur de 4 km. Sous le fond de l'océan, la température n'augmente pas si rapidement et la limite inférieure de vie peut se situer à une profondeur de 7 km.
Cela signifie que la vie a une énorme marge de sécurité. Par conséquent, la biosphère de la Terre ne peut être complètement détruite même en cas de cataclysmes les plus graves et, probablement, sur des planètes dépourvues d'atmosphère et d'hydrosphère, des micro-organismes peuvent bien exister dans les intestins.
