Люди уже побывали на Луне, высаживали аппараты на Марс и исследовали дальние галактики. Но как насчет нашей собственной планеты? Кто, например, может сказать, что видел своими глазами магму, которая согласно теоретическим моделям геологов, должна располагаться под корой Земли. Никто. Фактически, человечество обитает на планете уже около 100 000 лет, но за это время оно так и не смогло заглянуть в глубины планеты.
Исправить это, вероятно, получится при помощи нового проекта, стоимость в 1 млрд долларов. В рамках проекта предполагается пробурить скважину глубиной около 6 км. На этой глубине уже кончается земная кора и начинается магма, слой которой простирается более чем на 3000 км вниз - вплоть до ядра нашей планеты, которое сдавлено гигантским давлением и находится в условиях огромной температуры. В конечном итоге, ученые надеются поднять на поверхность образцы настоящей магмы, которая, по сути, представляет собой самый обильный компонент земной структуры.
Изучая магму, ученые смогут сказать много нового об эволюции нашей планеты и понять, какие процессы происходят под континентами. Геологи, работающие в рамках данного проекта, уже говорят, что настоящие образцы земной мантии можно сравнить по научной важности с образцами лунного грунта, которые были доставлены на Землю полвека назад.
Для того, чтобы добуриться до мантии требуются коллективные усилия нескольких стран. Дэймон Тигл, технический специалист из британского Университета Саутхемптона, говорит, что в процессе бурения им придется пройти не только мягкую почву, но и сверхпрочные каменные породы, спрессованные на глубине нескольких километров. Уже сейчас у исследователей есть теоретическая детальная модель создания скважины глубиной до 10 км.
Изюминка проекта заключается в том, что бурить предлагается не на суше, а посередине океана. Дело в том, что сама мантия залегает на разных глубинах. И если в океане от поверхности дна до мантии в среднем 6-10 км, то на суше это расстояние может увеличиться и до 60 км. Сейчас геологи установили три предполагаемых места бурения - все в Тихом океане и все в райне разломов, где, как считается, толщина коры минимальна.
Ширина 6-километровой скважины составит всего 30 см, что делает ее довольно сложной конструкцией, которую просто может сдавить давлением. "Это как удержать волосок на кончике ножа", - говорит Тигл.
Чтобы достать до мантии, исследователи планируют использовать специальную японскую буровую платформу Чикую, созданную в 2002 году. На борт корабля-бура планируется загрузить до 10 км буровых труб. Ранее при помощи Чукую уже делали скважины глубиной около 2,2 км. Японские специалисты по бурению говорят, что в случае глубинного бурения буровые резцы придется менять через каждые 50-60 часов работы. То есть для того, чтобы пробурить 6 км, могут пройти несколько лет.
Первые попытки глубинного бурения были предприняты еще в 1960-х годах, когда в Тихом океане предпринимались попытки, которые проводились еще при президенте Кеннеди. В 1980х годах был реализован советский проект на Кольском полуострове, где была пробурена самая глубокая скважина - 12 км. В 2011 году нефтяная компания Exxon Mobil на российском Дальнем Востоке сделала еще одну 12-километровую скважину. Однако обе скважины не были вертикальными и они проводились через мягкие слои.
Считается, что структура мантии различна, а некоторые земные породы, в частности богатые магнием, являются прямым следствием воздействия мантии и земной коры под большим давлением и температурой. Кроме того, судя по движениям нашей планеты, ученые говорят, что мантия находится в постоянном движении и земная кора как бы плавает на океане мантии.
На сегодня у ученых уже есть образцы мантии, которые оказались на поверхности в результате вулканических выбросов, однако при движении по вулканическому коридору эти образцы мантии неминуемо сталкиваются с породами из земной коры, тогда как ученые хотели бы получить "чистый" образец мантии.
По словам геологов, исследования магматических процессов могут пролить свет и на такие явления, как землетрясения или извержения вулканов.
По словам геолога Бенуа Ильдефонса из французского Университета Монпелье, химическая структура мантии в значительной степени различается в зависимости от конкретного региона планеты и исследование этих различий может пролить свет на некоторые динамические процессы Земли.
У обывателей может возникнуть резонный вопрос: зачем для бурения сверхглубокой скважины нужно выходить в океан, не проще ли пробурить скважину на суше. Не проще, говорят ученые. Дело в том, что в районе континентов толщина коры доходит до 60 километров, тогда как над океаном она на порядок меньше. Кроме того, считается, что над океаном кора более молодая и не столь прочная, поэтому и бурить ее проще. Согласно расчетам исследователей, на стыке коры и мантии температура должна составлять около 250-300 градусов.
www.cybersecurity.ru
