Onlangs ontdekten geochemici uit Rusland, maar ook uit Frankrijk en Duitsland een oceaan uit de Archeïsche periode op een diepte van 410-660 kilometer onder het aardoppervlak. Dergelijke ontdekkingen zouden niet mogelijk zijn geweest zonder de superdiepe boormethoden die in de Sovjet-Unie zijn ontwikkeld en toegepast. Een van de artefacten uit die tijd is het Kola Superdeep-boorgat (SG-3), dat zelfs 24 jaar na het stoppen met boren het diepste ter wereld blijft.
De pioniers van ultradiep boren waren de Amerikanen. Toegegeven, in de uitgestrektheid van de oceaan: in het proefproject gebruikten ze het Glomar Challenger-schip, dat speciaal voor dit doel was ontworpen. Ondertussen was de Sovjet-Unie actief bezig met het ontwikkelen van een passende theoretische basis.
In mei 1970, in het noorden van de regio Moermansk, 10 kilometer van de stad Zapolyarny, begon het boren van de Kola superdeep put. Zoals verwacht viel dit samen met de honderdste verjaardag van Lenins geboorte. In tegenstelling tot andere super diepe putten, werd SG-3 uitsluitend geboord voor wetenschappelijke doeleinden en organiseerde zelfs een speciale geologische verkenningsexpeditie.
De boorlocatie is uniek gekozen: het is op het Baltische schild in het gebied van het schiereiland Kola waar oude rotsen tevoorschijn komen. De leeftijd van velen van hen bereikt drie miljard jaar (onze planeet zelf is 4,5 miljard jaar oud). Bovendien is hier de Pechenga-Imandra-Varzugsky-riftogene trog een komachtige structuur die in de oude rotsen is gedrukt, waarvan de oorsprong wordt verklaard door een diepe fout.
Reconstructie van het boorapparaat
Het kostte wetenschappers vier jaar om een put tot een diepte van 7263 meter te boren. Tot nu toe is er niets ongewoons gedaan: dezelfde installatie werd gebruikt als bij de winning van olie met gas. Daarna stond de put een jaar lang stil: de boorinstallatie werd aangepast voor turbineboringen. Na de upgrade was het mogelijk om ongeveer 60 meter per maand te boren.
De diepte van zeven kilometer zorgde voor verrassingen: de afwisseling van harde en niet erg dichte rotsen. Ongevallen kwamen vaker voor en er verschenen veel cavernes in de boorput. Het boren ging door tot 1983, toen de diepte van de SG-3 12 kilometer bereikte. Daarna verzamelden de wetenschappers een grote conferentie en vertelden ze over hun successen.
Promotie video:
Door een onnauwkeurige behandeling van de boor bleef echter een stuk van vijf kilometer lang in de mijn. Maandenlang probeerden ze het te bemachtigen, maar dat lukte niet. Besloten is om weer te gaan boren vanaf een diepte van zeven kilometer. Vanwege de complexiteit van de operatie werden niet alleen de hoofdboring maar ook vier extra boringen geboord. Het duurde zes jaar om de verloren meters te herstellen: in 1990 bereikte de put een diepte van 12262 meter en werd daarmee de diepste ter wereld.
Goed Viering op Geoloogdag
Twee jaar later werd het boren gestopt, vervolgens werd de put in de mottenballen gezet en in feite verlaten.
Toch zijn er bij de Kola superdeep put veel ontdekkingen gedaan. Ingenieurs hebben een heel ultradiep boorsysteem gemaakt. De moeilijkheid zat niet alleen in de diepte, maar ook bij hoge temperaturen (tot 200 graden Celsius) vanwege de intensiteit van het boren.
Wetenschappers trokken niet alleen diep de aarde in, maar haalden ook rotsmonsters en kernen op voor analyse. Trouwens, zij waren het die de maangrond bestudeerden en ontdekten dat het qua samenstelling bijna volledig overeenkomt met de rotsen die vanaf een diepte van ongeveer drie kilometer uit de Kola-bron zijn gehaald.
Op een diepte van meer dan negen kilometer gingen ze naar afzettingen van mineralen, waaronder goud: in de olivijnlaag zitten maar liefst 78 gram per ton. En dit is niet zo weinig - goudwinning wordt mogelijk geacht met 34 gram per ton. De ontdekking van een nieuwe ertshorizon van koper-nikkelertsen was een aangename verrassing voor wetenschappers, evenals voor de nabijgelegen fabriek.
Nou, SG-3 in de jaren 2000
De onderzoekers leerden onder meer dat graniet niet overgaat in een supersterke basaltlaag: in feite waren er achter de Archean gneis, die traditioneel worden geclassificeerd als gebroken rotsen. Dit veroorzaakte een soort revolutie in de geologische en geofysische wetenschap en veranderde de traditionele ideeën over het binnenste van de aarde volledig.
Een andere aangename verrassing is de ontdekking van zeer poreuze gebroken rotsen verzadigd met sterk gemineraliseerd water op een diepte van 9-12 kilometer. Volgens wetenschappers zijn ze verantwoordelijk voor de vorming van ertsen, maar eerder werd aangenomen dat dit alleen op veel ondiepere diepten gebeurt.
Onder meer bleek dat de ondergrondtemperatuur iets hoger is dan verwacht: op een diepte van zes kilometer werd in plaats van de verwachte 16 een temperatuurgradiënt van 20 graden Celsius per kilometer gehaald. De radiogene oorsprong van de warmtestroom werd vastgesteld, wat ook niet overeenkwam met eerdere hypothesen.
SG-3 bouwen in de jaren 2000
Wetenschappers hebben 14 soorten versteende micro-organismen gevonden in de diepe lagen van meer dan 2,8 miljard jaar oud. Dit maakte het mogelijk om de tijd van het ontstaan van leven op de planeet met anderhalf miljard jaar geleden te verschuiven. De onderzoekers ontdekten ook dat er op diepten geen sedimentair gesteente en methaan is, waardoor de theorie van de biologische oorsprong van koolwaterstoffen voor altijd werd begraven.
