Путешествие к центру Земли

[ Версия для печати ]
Добавить в Telegram Добавить в Twitter Добавить в Вконтакте Добавить в Одноклассники
Страницы: (8) [1] 2 3 ... Последняя »  К последнему непрочитанному [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]
Silmarion
19.11.2015 - 09:31
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
992
История Кольской сверхглубокой скважины

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Yap
[x]



Продам слона

Регистрация: 10.12.04
Сообщений: 1488
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:32
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
29 мая 1953 года Эдмунд Хиллари и шерпа Тенцинг Норгей впервые в истории взошли на «Вершину мира», наконец-то покорив Эверест. 23 января 1960-го Дон Уолш и Жак Пикар спустились на батискафе «Триест» на дно Марианской впадины. В 1961 году Юрий Гагарин полетел в космос, а в 1969-м Нил Армстронг ступил на Луну. В 1950—1960-е годы казалось, что возможности человека ограничены только его фантазией. Бросив себе очередной вызов, люди решили проникнуть и в земные недра — так глубоко, как никогда ранее. В 1970 году в СССР началось сооружение 15-километровой скважины, которая должна была вплотную приблизиться к границе Мохоровичича — условного слоя, разделяющего земную кору и мантию. Onliner.by рассказывает об уникальном советском проекте по изучению непознанного, трудностях при его реализации и сделанных в процессе открытиях, шокировавших ученых.
О структурном устройстве Земли все наверняка еще помнят из школьного курса географии. В центре расположено ядро с твердой железо-никелевой серединой, окруженной жидкой расплавленной оболочкой. Достичь его невозможно сейчас и вряд ли станет реально в сколь-нибудь обозримом будущем. Выше ядра находится мантия, состоящая преимущественно из вязких силикатных пород, богатых железом и магнием. Сверху все это богатство прикрыто относительно тонкой и твердой земной корой.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:32
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
На континентах земная кора толще, чем под океанами. Она складывается из гранитного и базальтового слоев и присыпана осадочными породами. В основе же океанических бассейнов — лишь осадочный и базальтовый слои, гранитный отсутствует, что делает мантию достижимой мечтой всех геологов. Этим обстоятельством и решили воспользоваться американцы в самом начале 1960-х.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:32
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
В 1961 году в активную фазу вошел проект «Мохол». Его целью было пробурить в Тихом океане рядом с мексиканским островом Гуадалупе скважину, которая прошла бы через земную кору и достигла границы Мохоровичича. В рамках экспериментального этапа проекта весной 1961-го американцы пробурили пять пробных скважин, глубочайшая из которых достигла 180 метров под дном океана. Это был уникальный опыт, доказавший, что даже с плавучей незакрепленной платформы, под которой находилось 3,5 километра воды, бурение принципиально возможно.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:33
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
Впрочем, на пути беспрецедентных научных успехов США стал Конгресс страны, отказавшийся в конечном итоге финансировать дорогостоящий «Мохол». Его цели, какими бы фундаментальными они не были для человечества, оказались совершенно непонятны сенаторам и конгрессменам. Впрочем, эстафету у Соединенных Штатов тут же подхватил их заклятый враг — Советский Союз.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:34
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
На фоне яростной космической гонки и прочего противостояния во всех возможных сферах жизни СССР не мог, разумеется, остаться равнодушным к достижениям американцев. В 1962 году Никита Хрущев утвердил научную программу «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение». Была поставлена задача соорудить скважину, которая достигла бы семикилометровой глубины. Причем сделать это предполагалось не в океане, а на континенте, что существенно усложняло проект. При этом геологи предполагали, что увеличение стоимости и продолжительности работ компенсируется несравнимо более ценными научными результатами.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:34
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:35
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
Площадкой для реализации эксперимента был выбран Кольский полуостров. Этот самый север европейской части страны располагается на Балтийском щите. Данное образование сложено из древнейших пород и к тому же подверглось сильной эрозии. Осадочный слой здесь оказался минимальным, а во многих местах гранит земной коры выходит прямо на поверхность. Это должно было облегчить работу буровиков, первой целью которых было прохождение гранитов и достижение границы Конрада, то есть кровли базальтового слоя коры, за которым уже находилась мантия. Предполагалось, что базальт начинается на глубине 6—7 километров. Впоследствии проектная глубина скважины выросла в два с лишним раза — до 15 километров.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:38
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:38
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
В конце 1960-х геологи, отвечавшие за проект, обосновались на севере Мурманской области, в 10 километрах от города Заполярный у озера с невероятным названием Вильгискоддеоайвинъярви. После подготовительной стадии, в мае 1970-го, бурение Кольской сверхглубокой скважины началось.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:39
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
Как происходит стандартное бурение какой-нибудь средней скважины, скажем, для нефтегазового комплекса? Двигатель буровой установки, расположенной на поверхности, вращает колонну стальных труб, в нижней части которой находятся долота с одной или несколькими буровыми коронками, армированными твердыми сплавами или алмазами. Одновременно в формируемую скважину закачивается специальный буровой раствор. Это особая сложносоставная глинистая смесь, выполняющая множество важных функций. Во-первых, она охлаждает породоразрушающий инструмент, во-вторых, ее давление обеспечивает дополнительную устойчивость стенкам буровой колонны, в-третьих, эта смесь, возвращаясь на поверхность, выносит с собой шлам, мелкие частицы породы.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:40
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:40
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
Бурение сверхглубоких скважин имеет свои характерные особенности, значительно усложняющие его. В первую очередь, необходимо уменьшить вес многокилометровой колонны буровых труб. Для этого вместо стальных труб на Кольском полуострове использовали трубы из легких алюминиевых сплавов. По мере увеличения глубины скважины растет и горное давление, обусловленное весом породы. Чтобы компенсировать его и обеспечить устойчивость колонны трубы, модифицируется состав бурового раствора. Наконец, вместо двигателей на поверхности, обеспечивающих функционирование всего механизма, используются специальные турбины, которые расположены непосредственно у буровых коронок и приводятся в движение давлением раствора.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:41
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:42
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
В среднем скорость бурения Кольской сверхглубокой составляла около 1—3 метров в час. По прохождении приблизительно десятка метров буровую колонну приходилось поднимать на поверхность для извлечения керна, цилиндра горной породы, образующегося в полой буровой трубе по мере ее углубления. Именно керн представлял особый интерес для геологов, а его изучение позволило сделать выводы о внутренней структуре земной коры. По мере роста длины скважины росло и время, которое требовалось для спуско-подъемных операций.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:42
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:43
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
222

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:43
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
До глубины в 7 километров работы по бурению Кольской сверхглубокой скважины проходили в более-менее штатном режиме. Далее ученые прогнозировали окончание стабильного гранитного слоя и границу Конрада — переход в нижний слой земной коры, базальтовый. При этом в своих предположениях геологи основывались на резком увеличении скорости сейсмических волн после семикилометровой отметки, что означало принципиальное изменение состава горной породы. Оно действительно произошло, но полученные результаты анализа керна оказались совершенно неожиданными.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:44
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:45
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
Ранее ученые предполагали, что ниже гранитов находится еще более плотная порода. Вместо этого они обнаружили высокопористую многокилометровую зону с кавернами и большим содержанием водорода, к тому же пропитанную водным раствором. Это было совершенно феноменальное открытие, абсолютно не согласовывавшееся с прежними представлениями об устройстве земной коры, по крайней мере на этом участке Балтийского щита. Вместе с научным шоком изменение условий бурения принесло и тяжелые проблемы.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:46
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:47
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
Во-первых, начала расти температура в скважине. На отметке в 7 километров она составляла 120°С, а к 12 километрам достигла уже 230°С. Оборудование, не рассчитанное на подобное пекло, стало часто выходить из строя. Кроме того, даже во время прохождения однородных прочных гранитов и тем более после попадания в зону каверн и трещин скважина стала отклоняться от вертикали. Тонкая многотонная нить длиной 12 километров и диаметром 92 сантиметра на поверхности и 21,5 сантиметра в нижней части стала искривляться. К 12-му километру отклонение от вертикали составило 840 метров. Ствол колонны периодически обрывался, и восстановить его целостность на такой глубине не представлялось возможным. Приходилось начинать бурение заново от последнего целого участка. В конечном итоге Кольская скважина превратилась в систему из нескольких скважин, чем-то напоминающую корневую систему дерева.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:48
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
В октябре 1976 года вместо серийной буровой установки «Уралмаш-4Э», работавшей до глубины в 7 километров, на площадке Кольской сверхглубокой была смонтирована новая уникальная буровая «Уралмаш-15000», которая и должна была достичь красивой цифры. Должна была, но не достигла.

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:49
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Silmarion
19.11.2015 - 09:49
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 29.05.15
Сообщений: 117
111

Путешествие к центру Земли
 
[^]
Понравился пост? Еще больше интересного в Телеграм-канале ЯПлакалъ!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 55485
0 Пользователей:
Страницы: (8) [1] 2 3 ... Последняя » [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]


 
 



Активные темы






Наверх