На суше и на море - 1984

Впервые в мире Кольская скважина пересекла так называемую границу Конрада, где регистрируется резкое изменение скоростей распространения сейсмических волн. По существовавшим представлениям, она отделяет гранитный слой земной коры от базальтового. Наземными методами в районе Кольской скважины эта граница определялась на глубине 7 км. Но вот они были пройдены, а в извлеченных кернах продолжал поступать гранит, базальтов не было. И нет до сих пор! Значит, разделение земной коры на гранитный и базальтовый слои весьма условное! Видимо, дело тут в изменении физических свойств пород, а не их состава.

Сюрпризом стало и повышение температуры с глубиной. Считалось, что Балтийский щит — древнее, хорошо остывшее образование и температура здесь будет повышаться на один градус примерно на каждые 100 м. По расчетам, на глубине 15 км она должна была составить около 140 градусов. До 3-километровой глубины все шло по расчетам, но затем начался резкий подъем температуры. На градус она стала повышаться через каждые 40 м. И на 11-километровой глубине уже превысила 180 градусов. Значит, щиты нашей планеты не «мертвые», плавающие на базальтовой подошве блоки, а живая земная кора, только более древняя и остывшая снаружи.

С глубиной все время увеличивается давление. Когда была пройдена 11-километровая отметка, давление гидростатического столба раствора в скважине составляло около 1200 атм, а естественное давление горных пород на глубине — около 3000 атм. По идее такое давление должно было бы накрепко спрессовать все породы, не оставив никаких пустот между ними. Однако, к удивлению геологов, в скважине встречаются зоны сильной трещиноватости пород. Регистрируются притоки водных растворов и газов. Значит, на больших глубинах идут миграции солевых растворов, газов — земля и там как бы активно дышит. Процесс этот длится миллиарды лет. В растворах зарегистрированы бром, йод и тяжелые металлы, среди газов отмечены гелий, водород, азот и метан. Такая активность на больших глубинах заставляет по-новому взглянуть на процессы образования гидротермальных рудных месторождений, на проблему происхождения нефти.

Вызывает удивление специалистов, побывавших на скважине, тот факт, что 9 км пробурено в не обсаженном, как обычно, металлическими трубами стволе. Только верхние 2 км Кольской скважины защищены обсадными трубами. А глубже идет ствол одного и того же диаметра (опять в отличие от обычных скважин, которые бурятся как бы уступами, с глубиной все меньшего диаметра). И стоят стенки, не обрушиваются!

— Но с каждым новым метром глубины сложности увеличиваются для нас в геометрической прогрессии, — говорит главный инженер сверхглубокой буровой Иван Васильевич Васильченко. — Здесь, например, оказались идеальные условия для искривления. Раньше, когда бурили скважины на 2 км глубиной, допускалось отклонение от вертикали на целых 40 градусов. А нам нельзя допустить, чтобы искривление скважины превышало один градус на километр, иначе это вызовет повышенный износ труб или даже их обрыв. Это только одна из многочисленных трудностей, с которыми успешно справляется наш коллектив, работающий в трудных условиях Заполярья. И опыт, который здесь накапливается, поистине бесценен для будущего.

Действительно, как все сельское хозяйство нашей планеты существует за счет тончайшего слоя почвы, чаще всего в несколько десятков сантиметров толщиной, так и вся сырьевая минералогическая база пока охватывает глубины в основном в километр-два, редко в три-четыре. А что дальше, ведь запасы месторождений, близких к поверхности, не вечны, они истощаются?

Министр геологии СССР, лауреат Ленинской премии, профессор Е. А. Козловский уверен, что будущее за освоением все больших глубин, и поэтому уделяет особое внимание сверхглубокому бурению, проходке Кольской скважины.

— Уникальный материал о состоянии и характеристиках вещества земной коры на больших глубинах позволяет увереннее прогнозировать дальнейшее развитие минерально-сырьевой базы СССР, — считает Евгений Александрович. — Технико-технологические средства и накопленный опыт отечественной школы сверхглубокого бурения — хорошая основа для дальнейшего повышения эффективности проходки глубоких скважин на нефть, газ и твердые полезные ископаемые. Сверхглубокое бурение в комплексе с аэровысотными, космическими, геофизическими, геохимическими исследованиями, поисковыми и разведочными работами на суше и на море обеспечивает ускоренное развитие работ по геологическому изучению территории и увеличению разведанных запасов минерально-сырьевых ресурсов СССР.

…Сейчас бур Кольской скважины врезается в породу на глубине свыше 12 км. И каждый метр приносит новые откровения. Но даже когда будет достигнута проектная глубина, скважина не перестанет служить науке. Ученые собираются использовать ее в качестве уникальной обсерватории. На разные глубины можно будет опускать приборы и следить за дыханием земных недр. Земная наука получит своеобразный телескоп, который будет вести наблюдение за царством Плутона.