Alates 19. sajandi lõpust usuti, et Maa koosneb koorikust, vahevööst ja südamikust. Samal ajal ei osanud keegi päriselt öelda, kus üks kiht lõpeb ja järgmine algab. Teadlased ei teadnud isegi, millest need kihid tegelikult koosnevad. Isegi umbes 30 aastat tagasi olid teadlased kindlad, et graniidikiht algab 50 meetri sügavuselt ja jätkub kuni kolme kilomeetrini ning siis on basaalid. Vahevöö pidi olema 15-18 kilomeetri sügavusel. Ultradeep hästi alanud puurimine NSVL Koola poolsaarel, näitas, et teadlased olid valed …
Kolme miljardi aasta pikkune keelekümblus
Maale rändamise projektid ilmusid 1960. aastate alguses mitmes riigis korraga. Ameeriklased olid esimesed, kes hakkasid puurima ultra sügavaid kaevusid, ja nad üritasid seda teha kohtades, kus seismiliste uuringute kohaselt pidanuks maapõue olema õhem. Need kohad asusid arvutuste kohaselt ookeanide põhjas ja kõige lootustandvamaks piirkonnaks peeti Havai rühmast pärit Maui saare lähedal asuvat ala, kus iidsed kivimid asuvad ookeani põhja all ise ja maa vahevöö asub umbes viis kilomeetrit neljakilomeetrise veesamba all. Paraku lõppesid mõlemad katsed selles kohas maapõuest läbi murda kolme kilomeetri sügavusel nurjumisega.
Esimesed kodumaised projektid hõlmasid ka veealust puurimist - Kaspia meres või Baikali järvel. Kuid puurimisteadlane Nikolai Timofeev veenis 1963. aastal NSVL Riiklikku teadus- ja tehnoloogiakomiteed, et mandrile on vaja rajada kaev. Ehkki puurimine võtab võrreldamatult kauem aega, usus ta, et kaev on teaduslikust seisukohast palju väärtuslikum. Puurimiskoht valiti Koola poolsaarel, mis asub nn Balti kilbil, mis koosneb inimkonnale teadaolevatest iidsetest maakivimitest. Kilbikihtide mitmekilomeetrine lõikamine pidi teadlaste sõnul näitama pilti planeedi ajaloost viimase kolme miljardi aasta jooksul.
Sügavam ja sügavam ja sügavam …
Töö algus pärast peaaegu viis aastat kestnud ettevalmistust oli ajaliselt langenud kokku V. I 100. sünniaastapäevaga. Lenin 1970. aastal. Projekti alustati põhjalikult. Kaevul oli 16 teaduslaborit, igaüks keskmise taime suurune; projekti kontrollis isiklikult NSVLi geoloogiaminister, tavalised töötajad said kolmekordset palka. Kõigile tagati korter Moskvas või Leningradis. Pole üllatav, et Koola Superdeepi pääsemine oli palju keerulisem kui kosmonautikorpusega liitumine.
Kaevu välimus võis välise vaatleja pettuda. Maa sügavusesse ei vii lifte ega keerdtreppe. Maa alla läks vaid pisut üle 20 sentimeetri läbimõõduga külvik. Üldiselt võib Koola superdeepi ette kujutada õhukese nõelana, mis läbistab maa paksuse. Selle mitmete anduritega nõela otsas asuvat külvikut tõsteti pärast mitmetunnist töötamist kontrollimiseks, lugemiseks ja parandamiseks peaaegu terveks päevaks ja siis langetati see üheks päevaks. Kiiremini ei saanud: kõige tugevam komposiitkaabel (puurinöör) võib oma raskuse all katki minna.
See, mis puurimise ajal sügavusel toimus, polnud kindlalt teada. Ümbritseva keskkonna temperatuur, müra ja muud parameetrid edastati üheminutilise viivitusega. Sellegipoolest ütlesid puurijad, et isegi selline kontakt koopasse on vahel tõsiselt hirmutav. Altpoolt tulevad helid olid nagu karjed ja ulgumised. Sellele võib lisada pika nimekirja õnnetustest, mis järgnesid Kola Superdeebile, kui see jõudis 10 kilomeetri sügavusele. Kaks korda viidi puur välja sulatatuna, ehkki temperatuurid, millest alates see kuju saada võib, on võrreldavad Päikese pinna temperatuuriga. Kui tundus, et kaabel alt üles tõmmati - ja lõigati ära. Seejärel samasse kohta puurimisel kaabli jäänuseid ei leitud. Mis põhjustas neid ja paljusid teisi õnnetusi, on endiselt mõistatus. Kuid,need polnud sugugi põhjuseks Balti kilbi soolte puurimise peatamiseks.
1983. aastal, kui kaevu sügavus ulatus 12 066 meetrini, peatati töö ajutiselt: otsustati ette valmistada ultradeepuurimise materjalid rahvusvaheliseks geoloogiakongressiks, mis plaaniti korraldada 1984. aastal Moskvas. Selle põhjal said välismaa teadlased kõigepealt teada Kolla supersügavuse olemasolust, kogu teave selle kohta oli selle ajani salastatud. Tööd jätkati 27. septembril 1984. Külviku päris esimesel käivitamisel juhtus aga õnnetus - külviku nöör murdus uuesti. Puurimist tuli jätkata 7000 meetri sügavuselt, luues uue puuraugu, ja 1990. aastaks ulatus see uus haru 12 262 meetrini, mis oli ultra sügavate kaevude absoluutne rekord, purustatud alles 2008. aastal. Puurimine peatati 1992. aastal, seekord, nagu selgus, igavesti. Edasiseks tööks raha polnud.
Avastused ja leiud
Koola superdeepil tehtud avastused on teinud meie maakooru struktuuri tundmisel tõelise pöörde. Teoreetikud on lubanud, et Balti kilbi temperatuur püsib suhteliselt madal vähemalt 15 kilomeetri sügavuseni. See tähendab, et kaevu saab puurida peaaegu kuni 20 kilomeetrit, just vahevööni. Viiendal kilomeetril ületas temperatuur 700 ° C, seitsmendal - üle 1200 ° C ja kaheteistkümne sügavusel oli see üle 2200 ° C.
Kola puurijad kahtlesid maapõue kihilise kihi struktuuri teoorias - vähemalt vahemikus kuni 12 262 meetrit. Usuti, et seal on pinnakiht (noored kivimid), siis peaksid minema graniidid, basaltid, vahevöö ja südamik. Kuid graniidid osutusid oodatust kolm kilomeetrit madalamaks. Basalte, kes pidid nende all lebama, ei leitud üldse. Teadlaste jaoks oli uskumatu üllatus üle 10 kilomeetri sügavusel tekkinud pragude ja tühimike rohkus. Nendes tühjades keerdus külvik nagu pendel, mis tekitas tõsiseid raskusi töös selle vertikaalteljest kõrvalekaldumise tõttu. Tühjades registreeriti veeauru olemasolu, mis liikus sinna suure kiirusega, justkui oleks seda mingi tundmatu pump. Need aurud tekitasid just neid helisid, mis puurijaid kohutavad.
Üsna ootamatult kõigi jaoks leidis kinnitust kirjaniku Aleksei Tolstoi hüpotees oliviini vöö kohta, mis väljendus romaanis "Inseneri Garini hüperboloid". Üle 9,5 kilomeetri sügavusel avastati tõeline igasuguste mineraalide, eriti kulla, kaevandus, mille osutunud koguseks oli 78 grammi tonni kohta. Muide, kaubanduslik tootmine toimub kontsentratsioonis 34 grammi tonni kohta.
Veel üks üllatus: Maa peal ilmus elu, selgub, poolteist miljardit aastat varem kui arvati. Sügavustes, kus, nagu arvati, ei saa olla orgaanilisi aineid, leiti kivistunud mikroorganismide 14 liiki (nende kihtide vanus ületas 2,8 miljardit aastat). Veel suurematel sügavustel, kus settekivimid enam puuduvad, ilmnes metaan kõrgetes kontsentratsioonides, mis lükkas lõpuks ümber teooria süsivesinike, näiteks nafta ja gaasi bioloogilise päritolu kohta.
On võimatu mainimata jätta avastust, kui võrrelda Nõukogude kosmosejaama poolt 70ndate lõpul Kuu pinnalt kohale toodud kuuse mulda ja Koola kaevust võetud proove 3 kilomeetri sügavuselt. Selgus, et need proovid on sama sarnased kui kaks tilka vett. Mõned astronoomid nägid seda tõendina, et Kuu murdus kunagi kataklüsmi (võimalik, et planeedi kokkupõrge suure asteroidiga) tagajärjel Maast. Teiste sõnul annab see sarnasus siiski tunnistust vaid asjaolust, et Kuu moodustati samast gaasi- ja tolmupilvest kui Maa ja esialgsetes geoloogilistes etappides "arenesid" nad samal viisil.
Kola Superdeep oli oma ajast ees
Koola kaev on näidanud, et Maa sügavustesse on võimalik minna 14 või isegi 15 kilomeetrit. Kuid üks selline kaev ei anna tõenäoliselt
maakoore kohta põhimõtteliselt uusi teadmisi. Selleks on vaja tervet kaevude võrku, mis on puuritud maakera erinevatesse punktidesse. Kuid päevad, mil puhtteaduslikel eesmärkidel puuriti ülimagavaid kaevusid, näivad olevat möödas. See rõõm on liiga kallis. Tänapäevased ülimagavad puurimisprogrammid pole enam nii ambitsioonikad kui vanasti ja neil on praktilised eesmärgid.
See on peamiselt mineraalide avastamine ja kaevandamine. Ameerika Ühendriikides on nafta ja gaasi tootmine 6-7 kilomeetri sügavusest juba tavaline. Tulevikus alustab Venemaa ka sellistelt tasemetelt süsivesinike pumpamist.
Kuid isegi need puurkaevud, mida puuritakse, toovad nüüd palju väärtuslikku teavet, mida geoloogid üritavad üldistada, et saada terviklik pilt vähemalt maapõue pinnakihtidest. Kuid see, mis asub allpool, jääb pikaks ajaks saladuseks. Ainult ülitäpsetes kaevudes nagu Koola poolsaar töötavad teadlased saavad selle kõige kaasaegsema teadusliku abiga paljastada. Sellistest kaevudest saavad tulevikus inimkonna jaoks omamoodi teleskoobid planeedi salapärasesse maa-alusesse maailma, millest me teame vaid kaugeid galaktikaid.
