Содержание
Все глубже, и глубже, и глубже
В середине 1950-х, когда бурильщики научились делать скважины глубиной более 7 км, человечество приблизилось к осуществлению весьма амбициозной задачи – пройти сквозь земную кору и посмотреть, что скрывается под ней. Ближе всех к этой цели подошли наши соотечественники, пробурившие Кольскую сверхглубокую скважину.
TechInsider
Item 1 of 10
1 / 10
Схематическое строение Земли. Сейсмический раздел проходит по нижней границе верхней мантии, на глубине ок. 660 км
Твердая оболочка Земли на удивление тонка относительно ее размеров — толщина коры варьируется в пределах 20−65 км на суше и 3−8 км под океаном, занимая менее 1% объема планеты. За ней находится обширный слой — мантия, — на чью долю приходится основной объем Земли. Еще ниже находится плотное ядро, состоящее преимущественно из железа, а также никеля, свинца, урана и других металлов. Между корой и мантией выделяется пограничная зона, названная по имени открывшего ее югославского ученого поверхностью (границей) Мохоровича, или сокращенно — Мохо. В этой зоне скорость распространения сейсмических волн резко увеличивается. Существует ряд гипотез, призванных объяснить это явление, однако в целом оно остается неразгаданным.
Важнейшей целью самых серьезных проектов по глубокому бурению, запущенных во второй половине XX в., являлся именно этот таинственный слой. Достичь его исследователям так и не удалось, однако данные о строении земной коры, полученные в ходе бурения сверхглубоких скважин, оказались настолько неожиданными, что граница Мохоровича как бы отошла на второй план. Сперва понадобилось объяснить загадки, обнаруженные в более высоких слоях.
Первыми за глубинное бурение земной коры в научных целях принялись американцы. В 1960-х ими был запущен научный проект «Мохол» (Mohole), предусматривавший создание подводных скважин с помощью специальных буровых судов. В течение последующих тридцати лет в морях и океанах появилось более 800 скважин, многие из которых расположены на глубинах более 4 км. Самая длинная скважина смогла углубиться в морское дно всего на 800 м, и все же полученные данные имели колоссальное значение для геологии. В частности, они послужили весомым подтверждением т.н. тектонической теории, согласно которой в основе континентов лежат твердые литосферные плиты, медленно плавающие, погруженные в жидкую мантию.
Разумеется, СССР не мог отстать от заокеанского конкурента, поэтому в середине 1960-х и у нас были запущены многочисленные проекты по исследованию земной коры. Советские ученые пошли несколько иным путем, решив бурить скважины не в море, а на земле. Самым известным и успешным проектом подобного рода является Кольская сверхглубокая скважина — самая глубокая «дыра в земле» из всех, когда-либо сделанных человеком. Скважина расположена в северной оконечности Кольского полуострова. Это место было выбрано отнюдь не случайно — на протяжении сотен миллионов лет естественная эрозия разрушала поверхность Кольского кристаллического щита, сдирая с него верхние слои породы. В результате на поверхности оказались древние архейские слои, соответствующие глубинам в 5−10 км для среднестатистического разреза земной коры континентального типа. 15-километровая проектная глубина скважины позволяла ученым надеяться на достижение загадочной поверхности Мохоровича.
Бурение Кольской скважины началось в 1970 г, а закончилось оно более 20 лет спустя — в 1994 г. Сперва бурильщики работали вполне традиционными методами: в скважину опускалась колонна из легкосплавных труб, на конце которой укреплен цилиндрический металлический бур с алмазными зубьями. Колонну вращал двигатель, расположенный на поверхности. По мере увеличения глубины скважины к трубам добавлялись новые секции. Периодически всю колонну приходилось поднимать на поверхность, чтобы извлечь вырезанный керн породы и заменить затупившуюся коронку. К сожалению, эта отработанная технология становится неэффективной, когда глубина скважины превышает определенную отметку: трение труб о стенки скважины становится слишком большим, чтобы весь этот огромный вал можно было проворачивать. Чтобы преодолеть это затруднение, инженеры разработали схему, при которой вращалась только головка бурильной установки. На конце колонны укрепили турбины, через которые пропускался буровой раствор — специальная жидкость, выполняющая роль смазки и циркулирующая по трубам. Эти турбины и заставляли бур вращаться.
Образцы, извлеченные на поверхность в процессе бурения, произвели в геологии настоящий переворот. Существовавшие представления о строении земной коры оказались далеки от действительности. Первым сюрпризом стало отсутствие перехода от гранита к базальту, который ученые ожидали увидеть на глубине около 6 км. Сейсмологические исследования говорят о том, что в этом районе скорость распространения акустических волн резко меняется, что интерпретировалось как начало базальтового фундамента земной коры. Однако и после зоны перехода на поверхность продолжали подниматься граниты и гнейсы. С этого момента стало ясно, что господствующая модель двухслойной земной коры неверна. Сейчас наличие сейсмического перехода объясняется изменением свойств породы в условиях возросшего давления и температуры.
Еще более удивительным открытием был тот факт, что породы, расположенные на глубинах более 9 км, оказались чрезвычайно пористыми. До этого, считалось, что по мере увеличения глубины и давления, они, напротив, должны становиться все более плотными. Миниатюрные трещины заполнял водный раствор, чье происхождение долгое время оставалось абсолютно неясным. Позже была выдвинута теория, согласно которой обнаруженная вода образуется из атомов водорода и кислорода, которые «выдавливаются» из окружающей породы под действием колоссальных давлений. Совершенной неожиданностью стало также обнаружение на глубине в 6,7 км окаменелых образцов жизни, в которых идентифицировали 24 вида вымерших водорослей. Они были найдены в крайне нехарактерных углеродно-азотных отложениях вместо обычного известняка или кремнезема.
Ученых крайне удивила и скорость, с которой возрастала температура по мере углубления скважины. На отметке в 7 км она достигала 120ОС, а на глубине в 12 км — уже 230О, что было на треть выше планируемого значения: температурный градиент коры составил почти 20 градусов на 1 км, вместо ожидаемых 16-ти. Было также выяснено, что половина теплового потока имеет радиогенное происхождение. Высокая температура негативно сказывалось на работе коронки, поэтому буровой раствор стали охлаждать перед закачиванием в скважину. Эта мера оказалось достаточно эффективной, однако после прохождения отметки в 12 км и она уже не смогла обеспечить достаточный отвод тепла. К тому же сдавленная и нагретая порода приобретала некоторые свойства жидкости, в результате чего скважина начинала заплывать при очередном извлечении буровой колонны. Дальнейшее продвижение вперед оказалось невозможным без новых технологических решений и существенных денежных затрат, поэтому в 1994 г. бурение было приостановлено. К тому моменту скважина успела углубиться на 12262 м.
По публикации Damn Interesting
Где находится самая глубокая дырка в земле?
Как глубоко мы можем спуститься?
Поисками ответа на этот вопрос занимались учёные всего мира в течение последних пяти десятилетий. Каждый из них стремится пробурить отверстие, которое будет глубже, чем раньше.
Земля состоит из твёрдого металлического ядра, жидкой мантии, радиус которой превышает три тысячи километров, и коры.
- Кора – тонкая твёрдая корочка: её толщина не превышает 40 километров, а в некоторых местах не достигает и пяти.
- Мантия – своего рода «двигатель»: за счёт центробежных процессов в ней планета живет и эволюционирует. В ней содержатся геологические записи естественной истории Земли.
«Если мы лучше знаем, что такое мантия и как она себя ведёт, мы лучше узнаем природу вулканов и землетрясений, будем лучше понимать, как работает планета в целом», — заявил Бенджамин Эндрюс, геолог-исследователь и куратор Национальной коллекции горных пород и рудных материалов Смитсоновского национального музея естественной истории.
Впервые учёные поставили перед собой задачу изучения мантии в 1958 году в рамках проекта «Могол». Американцы пробурили дно Тихого океана у побережья Мексики, но в 1966 году финансирование исследований было прекращено – ещё до того, как бурильщики достигли мантии.
Кольская сверхглубокая
Стремление к более глубокому изучению породило глобальное научное соревнование, наподобие ракетной или космической гонки. В 1970 году советские геологи сделали ход конём, начав работы на Кольском полуострове.
Диаметр Кольской сверхглубокой скважины не превышал 22 сантиметров в своей нижней части, но, при глубине в 12 262 метра, она считается самой глубокой в мире скважиной. Рекорд длины принадлежит другому российскому проекту – пробурённой для нефтедобычи на сахалинском шельфе скважине Z-44 «Чайво»: её длина превышает, по состоянию на 2017 год, 15 километров. Учёным потребовалось почти 20 лет, чтобы выйти на глубину в 12 километров. По различным оценкам, это половина или даже меньше половины расстояния до мантии в этом месте.
Среди наиболее интересных открытий – окаменелый планктон, обнаруженный на шестикилометровой глубине, и образцы спрессованных под высоким давлением горных пород.
Бурение дважды прерывалось – в 1984 году бурильная колонна оборвалась на глубине в 12 километров, и бурение пришлось начать заново с семикилометровой глубины. К 1990 новое ответвление вышло на прежний рубеж, а затем преодолело его, достигнув отметки в 12 262 метра. Колонна вновь оборвалась, и бурение было прекращено окончательно.
Ещё одной причиной завершения работ стали более высокие, чем предполагалось, температуры. На двенадцатикилометровой глубине градусники показали 212 градусов вместо 120, как предполагалось. Жар не только наносил вред оборудованию, но и осложнял проходческие работы, ведь в жидкой среде труднее поддерживать канал ствола, чем в твёрдой.
Кольская сверхглубокая была первой советской скважиной, которая была пробурена исключительно с научными целями. Прежде всего речь идёт о границе между слоями земной коры (гранитного и базальтового), так называемой границе Конрада, и границы между корой и мантией Земли – поверхностью, или поясом Мохоровичича.
Новые попытки достигнуть дна
Крах советского проекта не повлиял на стремление человечества к изучению Земли. В 1990 году в Баварии была запущена Немецкая программа глубинного континентального бурения. Исследователям удалось пройти больше 9 километров и столкнуться с температурами в 300-350 градусов, прежде чем у них закончились средства. Скважина «КТБ-Оберпфальц» была заброшена.
Ещё одну попытку предпринял международный консорциум «Чикию» при участии Министерства образования, культуры, науки, спорта и технологий Японии и Национального научного фонда США и финансовой поддержке Европейского консорциума по исследованию океана и океанскому бурению, правительств Индии, Австралии, Бразилии, Новой Зеландии, Южной Кореи и Китая.
Интегрированная программа океанского бурения действует с 2003 года, её бюджет оценивается в 1 миллиард долларов, а сроки реализации уходят далеко за 2050 год. Бурение на таких глубинах сталкивается с колоссальными проблемами, требует картирования с одной стороны и применения новых высокопрочных термостойких сплавов – с другой.
Что скрывает пояс Мохоровичича?
С первых лет своего существования Кольская скважина была окружена завесой тайны. Работы проводились в режиме строгой секретности, ведь Советский Союз ревностно охранял свое первенство в изучении литосферы. Однако уже в 1970 году на объект пригласили министра науки Чехословакии, а в 1975 году о скважине в «Правде» написал министр геологии Александр Сидоренко.
За десять лет на скважине побывали учёные из:
- Болгарии
- Чехословакии
- Франции
- США
- Румынии
- Китая
- Италии и ещё 14 стран.
Несмотря на это, объект оставался секретным вплоть до закрытия в 1994 году.
Недостаток информации и романтический флёр вокруг исследования глубин Земли, а также популярность научной фантастики породили ряд городских легенд, в частности – легенды о «колодце в ад». Легенда гласит, что на самом деле скважину успели довести до пятнадцатикилометровой глубины, когда наткнулись на пустоты. Температура там якобы достигала 1100 градусов по Цельсию, это был жар сатанинских чертогов, оттуда можно было услышать доносящиеся крики жертв адских мук.
На самом деле оборудование для сейсмических исследований не способно распознать частоту человеческого голоса. Другие легенды гласят, что в 1985 году из трубы на землю выбрался чёрт (или другое инфернальное существо).
По мотивам этих легенд в 2009 году вышел фильм «Ужас на глубине 9 миль», не имевший особого успеха у кинозрителей, а в 2020 – российский проект Арсения Сюхина «Кольская сверхглубокая», повествующий о группе учёных, которым предстоит спуститься на её дно.
Зона отдыха Deep Hole, Зона отдыха — Национальный лес Чаттахучи-Окони
Зона отдыха — Национальный лес Чаттахучи-Окони
Зона отдыха Deep Hole — это кемпинг Лесной службы США и зона дневного использования, расположенная примерно в 2 часах езды к северу от Атланты в горах Северной Джорджии. национального леса Чаттахучи. Deep Hole предлагает посетителям круглогодичные возможности для отдыха, такие как кемпинг, рыбалка, пикники, а также место для катания на тюбингах и каяках вдоль реки Токкоа. Ловля форели популярна здесь, в Северной Джорджии, поэтому наличие кемпинга, такого как Deep Hole, рядом с рекой Токкоа, является прекрасной возможностью для заядлых рыбаков. Девять кемпингов аккуратно расположены в одну петлю и в нескольких минутах ходьбы от реки Токкоа. Кемпинги 5 и 9находятся прямо у реки. Климат здесь довольно мягкий и, как правило, подходит для всех четырех сезонов, так что это прекрасное место, чтобы расслабиться и насладиться каждым из них в течение всего года. Северная Джорджия — это площадка для наблюдателей за дикой природой. У нас много оленей, индюков, медведей и маленьких пушных зверей. Существует плата за дневное использование в размере 5 долларов США для тех, кто решает только порыбачить, покататься на каяках, устроить пикник или покататься на тюбинге по реке Токкоа. Если вы находитесь в кемпинге, вы исключены из этой платы. Платная трубка на информационном стенде предназначена только для дневного использования. Если вам нужно убежать от шума и суеты повседневной жизни, посетите зону отдыха Deep Hole.
В Deep Hole есть один туалет с двойным сводом в кемпинге, а участки 1, 2, 3, 4 и 9 находятся ближе всего к туалету. Нет ни воды, ни подключения, ни электричества, ни свалки.
Необходимо знать
В ЭТОЙ ЗОНЕ ОТДЫХА ОТСУТСТВУЕТ ПОКРЫТИЕ МОБИЛЬНОЙ ТЕЛЕФОНА
ТИХИЕ ЧАСЫ С 22:00 ДО 6:00. НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ ГЕНЕРАТОРЫ В ТИХОЕ ВРЕМЯ.
ХОТЯ МУСОРНЫЕ ЕМКОСТИ ИМЕЮТСЯ В НАЛИЧИИ, МЫ ПРОСИМ, ЧТОБЫ ВЫ ВЗЯЛИ С СОБОЙ МУСОР КАК БОЛЬШЕ ПРИ ВЫСЕЛЕНИИ.
ОГРАНИЧЕНИЕ ДВУМЯ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ В КАЖДОМ КЕМПИНГЕ.
ЖИВОТНЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ НА ПОВОДКЕ ВСЕ ВРЕМЯ.
КОСТЫ РАЗРЕШЕНЫ ТОЛЬКО В ГРИЛЯХ.
РАЗРЯД ИЗ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ И ФЕЙЕРВЕРКОВ ЗАПРЕЩЕН.
В ЭТОЙ ЗОНЕ ОТДЫХА НЕТ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ, ПОДЪЕМНИКОВ ИЛИ МОМОНТЫ.
НЕ ОСТАВЛЯЙТЕ ОГОНЬ БЕЗ ПРИСМОТРА. ОНИ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ТУШЕНЫ ДО ВЫЕЗДА.
БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ! ХРАНИТЕ ВСЕ ПРОДУКТЫ В КОНТЕЙНЕРАХ ИЛИ ЗАКРЫТЫМИ ВНУТРИ АВТОМОБИЛЯ, КАК ВОЗМОЖНО. ЭТО ПРАВИЛО СТРОГО ВЫПОЛНЯЕТСЯ!
РЕГИСТРАЦИЯ В 15:00 ВЫЕЗД в 14:00
Природные особенности
Зона отдыха Deep Hole расположена в горах Голубого хребта в Северной Джорджии, и вы не можете ожидать лучшей атмосферы для кемпинга и сплава по реке Токкоа. В октябре деревья Северной Джорджии устраивают яркое шоу. Темно-зеленый летом меняется на ярко-красный, оранжевый и желтый, что делает атмосферу кемпинга удивительной. Тысячи посетителей ежегодно совершают поездку, и мы надеемся, что вы тоже.
Достопримечательности поблизости
Блю-Ридж, Джорджия — горный городок на севере Джорджии, расположенный в 20 минутах от зоны отдыха Deep Hole. Выставки и представления в Центре искусств и Общественном театре Блу-Ридж освещают работу процветающего художественного сообщества города. Крафтовые пивоварни и рестораны разбросаны по центру города. Старинные поезда отправляются в близлежащие горные деревни вдоль живописной железной дороги Голубого хребта. Маршруты проходят через национальный лес Чаттахучи к водопадам Лонг-Крик и Фолл-Бранч.
Сады Мерсье — достопримечательность, которую вы должны посетить. Это семейный яблоневый сад, которым управляет уже 4-е поколение. Компания была основана в 1943 году Биллом и Адель Мерсье. Mercier Orchards отмечает более 75 лет урожая! Сочетание их мероприятий U-PICK, кафе Bakery & Market, магазина Market, а теперь и их фермерской винодельни делает их отличным выбором для однодневной поездки в одиночку или с семьей! Проведите день, исследуя то, что делает их уникальными! Они постоянно улучшают продукты, и магазин предоставит вам лучший опыт, который они могут предложить.
В настоящее время они выращивают клубнику, чернику, ежевику, персики, нектарины и яблоки! Не забудьте проверить их предстоящие события, чтобы увидеть, что происходит в саду!
МАГАЗИН COOPER CREEK НАХОДИТСЯ В 5 МИНУТАХ ОТ ГЛУБОКОЙ ДЫРЫ. У НИХ ЕСТЬ ВСЕ ВАШИ ПОТРЕБНОСТИ ДЛЯ КЕМПИНГА. ПОСЛЕ ВЫХОДА ИЗ КЕМПИНГА НА ШОССЕ 60 ПОВЕРНИТЕ НАПРАВО И ОСТАЕТСЯ ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО ПОЛМИЛИ НАПРАВО.
Посетите также эти районы:
Верхний холм Теннесси, включая Музей бассейна Дактауна, Центр Уайтуотер Окои, живописный переулок Окои и железнодорожный парк Hiwassee Rail Adventures в Этове.
Северная Каролина — Казино Harrah’s Cherokee Valley River в Мерфи и Народная школа Джона К. Кэмпбелла в Брасстауне.
Государственный парк Форт-Маунтин – недалеко от Эллиджая, Джорджия
Государственный парк Амикалола – недалеко от Доусонвилля и Блу-Ридж, Джорджия
Историческое место музея золота Далонеги – Далонега, Джорджия
Парк дикой природы и зоопарк Северной Джорджии – Кливленд, Джорджия
len Alpine Village, Helen GA
Brasstown Bald-Highest Point в Джорджии
Vogel State Park-Blairsvile, GA
Фермерский рынок Блэрсвилля
Отдых
Этот кемпинг расположен на берегу большого поворота реки Токкоа к северу от Сучеса, штат Джорджия. Главной достопримечательностью этого района будет ловля форели и возможность сплавиться по реке Токкоа. Национальный рыбоводный завод Чаттахучи находится всего в 8,5 милях от отеля, и в разгар туристического сезона здесь еженедельно добывается форель. Coopers Creek и Rock Creek находятся в десяти минутах от зоны отдыха Deep Hole, которая предлагает посетителям больше мест для ловли форели и больше возможностей для кемпинга в красивой Северной Джорджии. Глубокая дыра является началом реки Токкоа и является речной тропой, обозначенной на национальном уровне.
Контактная информация
Фактический адрес
27088 Morganton Hwy. suches GA 30572
Номер телефона
По вопросам кемпинга звоните: 706-745-6928
Варианты аренды
Узнайте больше о возможностях аренды снаряжения для поездки
Маршрут проезда
5, 1 US 5, 1 GA 5, 1 US 5, 1 GA 5, 1 US 5, 1 на север в течение 4 миль до GA Hwy. 60; повернуть направо и пройти 2 мили до Моргантона. В Моргантоне поверните направо на GA Hwy. 60 на 14,8 миль, а палаточный лагерь будет справа.
Из Далонеги, штат Джорджия, по шоссе GA. 60 к северу на 27 миль, а палаточный лагерь будет слева.
Доступные кемпинги
- Зона 1, петля с глубоким отверстием, тип стандартный, неэлектрический
- площадка 8, петля с глубоким отверстием, тип стандартная, неэлектрическая
- площадка 6, петля с глубоким отверстием, тип стандартная, неэлектрическая Тип Стандартный, неэлектрический
- Место 2, Петля с глубоким отверстием, Тип Стандартный, неэлектрический
- Место 7, Петля с глубоким отверстием, Тип Стандарт, Неэлектрический
- Зона 3, петля с глубоким отверстием, стандартный тип, неэлектрический
- Зона 4, петля с глубоким отверстием, стандартный тип, неэлектрический
- Зона 9, петля с глубоким отверстием, тип стандарт, неэлектрический
Фотогалерея
Разведочный фонд АДМ — Государственный парк реки Мякка
|