Hiljuti avastasid Venemaa, aga ka Prantsusmaa ja Saksamaa geokeemikud Arheuse perioodi ookeani Maa pinna all 410–660 kilomeetri sügavusel. Sellised avastused oleksid olnud võimatud ilma Nõukogude Liidus välja töötatud ja kasutatud ülisügavate puurimismeetoditeta. Üks nende aegade esemeid on Kola Superdeep puurauk (SG-3), mis isegi 24 aastat pärast puurimise lõpetamist on endiselt maailma sügavaim.
Ülisügava puurimise pioneerid olid ameeriklased. Tõsi, ookeani avarustes: pilootprojektis kasutasid nad just selleks mõeldud laeva Glomar Challenger. Vahepeal arenes Nõukogude Liit aktiivselt sobivat teoreetilist baasi.
1970. aasta mais alustati Murmanski piirkonna põhjaosas, 10 kilomeetri kaugusel Zapolyarny linnast, Kola superkaevu puurimist. Nagu oodatud, ajastati see kokku Lenini sajanda sünnipäevaga. Erinevalt teistest ülisügavatest kaevudest puuriti SG-3 eranditult teaduslikel eesmärkidel ja korraldati isegi spetsiaalne geoloogilise uurimise ekspeditsioon.
Puurimiskoht valiti ainulaadseks: just Koola poolsaare piirkonnas asuval Läänemere kilbil tekivad iidsed kivimid. Paljud neist on kolm miljardit aastat vanad (meie planeet ise on 4,5 miljardit aastat vana). Lisaks on siin Pechenga-Imandra-Varzugsky riftogeenne küna iidsetesse kaljudesse pressitud kausitaoline struktuur, mille tekkimist seletatakse sügava rikkega.
Puurimisseadme rekonstrueerimine
Teadlastel kulus kaevu puurimiseks 7263 meetri sügavusele neli aastat. Siiani pole midagi ebatavalist tehtud: kasutati sama paigaldust nagu nafta gaasiga kaevandamisel. Siis seisis kaev terve aasta tühikäigul: seadet muudeti turbiini puurimiseks. Pärast täiendamist oli võimalik puurida umbes 60 meetrit kuus.
Seitsme kilomeetri sügavus esitas üllatusi: kõvade ja mitte eriti tihedate kivimite vaheldumine. Õnnetused sagenesid ja kaevu ilmus palju koopaid. Puurimist jätkati kuni 1983. aastani, mil SG-3 sügavus ulatus 12 kilomeetrini. Pärast seda kogusid teadlased suure konverentsi ja rääkisid oma õnnestumistest.
Reklaamvideo:
Külviku ebatäpse käsitsemise tõttu jäi kaevandusse aga lõik, mille pikkus oli viis kilomeetrit. Mitu kuud proovisid nad seda saada, kuid see ei õnnestunud. Puurida otsustati uuesti seitsme kilomeetri sügavuselt. Operatsiooni keerukuse tõttu puuriti lisaks põhiaugule ka neli täiendavat. Kadunud arvestite taastamine võttis kuus aastat: 1990. aastal ulatus kaev 12262 meetri sügavusele, muutudes maailma sügavaks.
Noh tähistamine geoloogipäeval
Kaks aastat hiljem puurimine lõpetati, seejärel kaev kaevati ja tegelikult hüljati.
Sellegipoolest tehti Kola superkaevul palju avastusi. Insenerid on loonud terve ülisügava puurimissüsteemi. Raskused ei seisne puurimise intensiivsuse tõttu mitte ainult sügavuses, vaid ka kõrgel temperatuuril (kuni 200 kraadi Celsiuse järgi).
Teadlased ei kolinud mitte ainult sügavale Maale, vaid tõstsid analüüsimiseks ka kivimiproove ja südamikke. Muide, just nemad uurisid kuupinnast ja said teada, et koostiselt vastab see peaaegu täielikult Kola kaevust umbes kolme kilomeetri sügavusest kaevandatud kividele.
Üle üheksa kilomeetri sügavusel läksid nad mineraalide, sealhulgas kullavarudesse: oliviinikihis oli koguni 78 grammi tonni kohta. Ja see pole nii vähe - kulla kaevandamist peetakse võimalikuks 34 grammi tonni kohta. Uue vase-nikli maagide horisondi avastamine oli meeldiv üllatus nii teadlastele kui ka lähedal asuvale taimele.
Noh SG-3 2000. aastatel
Muuhulgas said teadlased teada, et graniidid ei liigu ülitugevasse basaltikihti: tegelikult olid selle taga Archea gneissid, mis klassifitseeritakse traditsiooniliselt purustatud kivimiteks. See tegi omamoodi revolutsiooni geoloogilises ja geofüüsikalises teaduses ning muutis täielikult traditsioonilisi ideid Maa soolestiku kohta.
Veel üks meeldiv üllatus on väga poorse murdunud kivimite avastamine, mis on küllastunud väga mineraliseeritud veega 9-12 kilomeetri sügavusel. Teadlaste sõnul vastutavad nad maakide tekkimise eest, kuid varem arvati, et see toimub ainult palju madalamal sügavusel.
Muu hulgas selgus, et aluspinnase temperatuur on oodatust veidi kõrgem: kuue kilomeetri sügavusel saadi eeldatava 16 asemel temperatuurigradient 20 kraadi Celsiuse kohta. Tehti kindlaks soojusvoo radiogeenne päritolu, mis samuti ei nõustunud varasemate hüpoteesidega.
SG-3 hoone 2000. aastatel
Teadlased on leidnud enam kui 2,8 miljardi aasta vanustest sügavatest kihtidest 14 liiki kivistunud mikroorganisme. See võimaldas planeedi elu tekkimise aega nihutada poolteist miljardit aastat tagasi. Teadlased said ka teada, et sügavusel pole settekivimeid ja seal on metaani, mattes igaveseks süsivesinike bioloogilise päritolu teooria.
