Kola szupermélyfúrás: a Föld legmélyebb emberi fúrása (SG-3, 12 261 m)

Fedezd fel a Kola szupermélyfúrást — az SG-3 rekordmélységű (12 261 m) emberi fúrás titkai, tudományos felfedezések és rejtélyek a Föld belsejéről.

Koordináták: 69°23′46.39″N 30°36′31.20″E / 69.3962194°N 30.6086667°E / 69.3962194; 30.6086667

A Kola szupermélyfúrás (oroszul: Кольская сверхглубокая скважина, Kolskaya sverkhglubokaya skvazhina) a Szovjetunió–Oroszország egyik hosszú távú geológiai kutatási projektje volt, amelynek célja a földkéreg minél mélyebb rétegeinek közvetlen vizsgálata. A fúrást a Kola-félszigeten kezdték el 1970. május 24-én; a munkálatok fő fázisa 1970 és 1992 között zajlott. A borehole megnevezése SG-3: a „SG” az orosz „сверхглубокая” (szverkhglubokaja, „szupermély”) rövidítése. A projektet szovjet geológusok és kutatóintézetek irányították, több tudományos intézet részvételével.

Célok és tudományos jelentőség

A fúrást elsősorban azzal a céllal indították, hogy közvetlen mintavétellel és mérésekkel többet megtudjanak a kontinens belső szerkezetéről, a kőzetek metamorfózisáról, a hőáramlásról, a földtani rétegek egymásra rakódásáról és a mélyben zajló folyamatokról. A kutatók remélték, hogy a fúrás közelebb visz a Mohorovičić‐felület (Moho) eléréséhez, illetve pontosabb képet ad a földkéreg fejlődéséről.

Műszaki adatok és idővonal

• Indulás: 1970. május 24.
• Legnagyobb elért mélység: 12 261 méter (SG-3, 1989). Ez a Földön valaha elért legmélyebb, ember által készített pont.
• Működési időszak: a fúrás főként 1970–1992 között zajlott; a projekt működését az 1990-es évek elején a finanszírozás csökkenése és a politikai változások miatt leállították. A kutatómunka és a lyuk fenntartása részben a 1990-es évek közepéig folytatódott, a helyszínt később részben felszámolták; a műszaki zárásra és a helyszín végleges lezárására a 2000-es években került sor.
• Műszaki nehézségek: a fúrás során egyre nagyobb hőmérsékletekkel és technikai problémákkal kellett szembenézni: a mélyben mért hőmérséklet jóval magasabbnak bizonyult a prognosztizáltnál, ami gyorsabban rongálta a szerszámokat és korlátozta a további mélyítést.

Főbb tudományos eredmények

A Kola-fúrás számos fontos megfigyelést és mintát szolgáltatott:

• A földkéreg összetétele és szerkezete részletesebb ismerete: a felszíni kőzetektől a mélyebben fekvő metamorf gneisz- és kristályos kőzetekig terjedő minták segítettek modellezni a kontinens fejlődését.
• Váratlan hőviszonyok: a mélységi hőmérséklet emelkedése nagyobb volt a vártnál (a legmélyebb pont közelében kb. 180 °C körülire becsülték), ami korlátozta a további fúrást.
• Víz és gáz a nagy mélységekben: a kutatók olyan folyadékokat és gázt találtak repedéseken és zárványokban, ami fontos információkat adott a mélybeli hézagok és anyagmozgások működéséről.
• mikrobiális és fosszilis maradványok kérdése: a fúrás során apró szerves anyag-maradványok és mikroszkopikus szerkezetek kerültek elők, amelyek vitára adtak okot arról, milyen eredetűek és hogyan jöttek létre a mélyben—ez új irányokat nyitott a mély bioszféra kutatásában.
• Akusztikus és geofizikai mérések: a fúrásból nyert adatok finomították a szeizmikus rétegek modelljeit és segítettek a Moho helyének jobb értékelésében az adott területen.

A legmélyebb emberi fúrás státusza és összehasonlítás más kutakkal

Az SG-3 1989-ben elért 12 261 méteres mélysége óta ez a legmélyebb, ember által készített pont a Földön. Fontos megkülönböztetni azonban a „vertikális” (felszín alá mért) mélységet és a „mért hosszt” (ami hosszú, ferde vagy horizontális olajkutaknál nagyobb lehet). Sok modern olaj- és gázkút egyes szakaszaiban nagyobb mért hosszt ér el, de nem feltétlenül nagyobb függőleges mélységet.

Sokáig az SG-3 volt a leghosszabb lyuk is a nyitástól mért távolságot tekintve. 2008-ban a katari Al Shaheen BD-04A olajkút +27 méterrel, azaz 89 lábbal jutott messzebbre, 2011-ben pedig a szahalini Odoptu OP-11 olajkút +83 méterrel, azaz 272 lábbal jutott messzebbre. Ezek az összehasonlítások azonban a legtöbb esetben a kút „mért hosszára” vonatkoznak, nem feltétlenül az egyenesen vertikális mélységre.

Tévhitek és kulturális hatás

A Kola-fúrást körülvettek mítoszok és városi legendák (például hogy „megnyitották a poklot” vagy hogy szokatlan, misztikus jelenségeket tapasztaltak a mélyben). Ezeknek nincs tudományos alapja; a kutatás során leírt jelenségek (pl. hőmérséklet-emelkedés, víz zárványokban, különös mikro-szerkezetek) földtani magyarázattal rendelkeznek.

Összegzés

A Kola szupermélyfúrás egyedülálló és hosszú távú tudományos program volt, amely sok új adatot és ismeretet adott a földkéreg mélyéről és a földtani folyamatokról. Bár a fúrás sosem érte el a Moho-t, és a további mélyítést a technikai nehézségek és a finanszírozás hiánya megakadályozta, az SG-3 ma is mérföldkő a geológiai kutatások történetében, a 12 261 méteres mélységével pedig a legtöbb forrás szerint a Föld legmélyebb ember által készített pontja maradt.

A lyuk elkészítése

A lyukat különböző időpontokban különböző gépekkel készítették. A szovjetek az Uralmash-4E-vel kezdték a lyuk készítését. Később az Uralmash-15000-es gépet használták. Eleinte 15 000 m mélyre, azaz 9,3 mérföldre akartak lejutni a felszín alá. A gépek 1979. június 6-án megdöntötték a legmélyebb lyuk korábbi rekordját. A korábbi rekordot az Egyesült Államokban, az oklahomai Washita megyében található Bertha Rogers-féle 9583 méteres lyuk tartotta. A gépek 1983-ban 12 000 m-re, azaz 7,5 mérföldre jutottak a felszín alá. Ezt aztán a Szovjetunió körülbelül egy évig ünnepelte (külön tudomásul vette) anélkül, hogy mélyebbre ment volna. 1984. szeptember 27-én a gép 12 066 m vagy 39 587 láb mélységben eltört; a fúrószála kicsavarodott és a lyukban maradt. Amikor a szovjetek újra nekiláttak a lyuknak, 7000 m-ről (23 000 láb) kellett kezdeniük.

A legnagyobb mélységet 1989-ben érték el. A lyuk készítői úgy gondolták, hogy 1990 végére 13 500 m-ig, és végül 1993-ra 15 000 m-ig jutnak el. Mélyebbre azonban nem tudtak menni, mert hibát követtek el, és a lyuk végén a remélt 100 °C helyett 180 °C volt. A gépeik 1992-ben egyáltalán nem készítettek több lyukat. Az utolsó vizsgálatokat 2005-ben állították le, a helyet pedig 2008-ban teljesen bezárták és magára hagyták.

Egy 1987-es szovjet bélyeg a lyuk képével.

Amit megtudtunk

A Kola-lyuk körülbelül ⅓-eddig hatolt át a Balti Pajzson, a földkéregnek a Kola-félsziget alatti részén (a kőzet külső szintjén). (A Földet tanulmányozó emberek szerint a lyuk keletkezésének helyén körülbelül 35 kilométer vagy 22 mérföld mélységben van.) A legmélyebb lyuk alján lévő kőzetek több mint 2 és fél milliárd évesek voltak.

A lyukat készítő emberek elmondták, hogy meg akarták ismerni a balti pajzs különböző szintjeit, azt, hogy hogyan mozog a hang és a hő a föld alatt, vagy hogy milyen kőzetek alkotják a földkéreg mélyét, valamint új készségeket és eszközöket akartak létrehozni a föld mélyére való behatoláshoz. Az egyik legfontosabb dolog, amire rájöttek, hogy tévedtek a föld alatti kőzetek fajtáival kapcsolatban. Amikor azt vizsgálták, hogyan mozognak a hanghullámok a Földön keresztül, azt gondolták, hogy a felszín alatt körülbelül 7 km mélyen át kell váltani a gránitról a bazaltra. Valójában a hanghullámok azért változtak meg, mert a hő és a nyomás miatt a gránit másképp viselkedett. Emellett ez a különleges gránitfajta darabokra tört és tele volt vízzel. A víz nem felülről jött, hanem a szilárd kőzet csapdába ejtette a mély kéregben. Egy másik fontos felfedezés az volt, hogy a mély lyukból származó iszapban hidrogéngáz "forr".

Maga a lyuk 2012-ben. Behegesztették, így szilárd fém borítja a lyukat, és távol tartja az embereket.

Kérdések és válaszok

K: Mik a Kola szupermélyfúrás koordinátái?

K: Mikor kezdődött a Kola szupermélyfúrás ásása?

K: Milyen mély volt az SG-3, a lyuk legmélyebb része?

K: Még mindig ez a legmélyebb ember alkotta pont a Földön?

K: Mennyi ideig volt az SG-3 a leghosszabb lyuk is a nyílásától mért távolság alapján?

K: Melyik évben jutott messzebbre a katari Al Shaheen BD-04A olajkút, mint az SG-3?

Keresés betűvel