Какое давление на глубине 100 метров под землей

Кольская экспериментальная опорная сверхглубокая скважина — одна из самых глубоких скважин в мире, которая находится в 10 км к западу от города Заполярный Мурманской области. Её глубина составляет 12 километров 262 метра. В 1997 году Кольская сверхглубокая была занесена в книгу рекордов Гиннеса как самое глубокое вторжение человека в земную кору, и является таковой до сих пор.

Наиболее удобными местами для сверхглубокого бурения являются районы земной поверхности, где толщина чехла осадочных пород имеет самые минимальные значения или вовсе отсутствуют. Кольский полуостров — одно из немногих мест на материковой поверхности Земли, где чехол осадочных пород полностью отсутствует, и поверхность сложена породами очень древнего происхождения — их возраст составляет около 3 млрд лет. В 1968 году для окончательного выбора места бурения в нашей стране для научных целей была создана Кольская геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения (Кольская ГРЭ) под руководством Давида Мироновича Губермана.

Фотографии Семена Майстермана из альбома «Кольский полуостров»

Для создания скважины была создана уникальная команда советских ученых, а на скважине одновременно работали до 3 000 специалистов и 16 научно-исследовательских лабораторий.

Бурение началось в 1970 году. Весь год бурение вели обычной буровой установкой, затем работы пришлось остановить, а на месте скважины построить новую установку «Уралмаш-15000», разработанную для глубинного бурения.

Эта буровая представляла собой вышку с двадцатиэтажный дом, обшитую сверху листами фанеры — иначе нельзя было работать зимой. Советские ученые использовали турбинное бурение — метод, по которому внутри скважины под давлением поступающей жидкости вращается только буровая коронка.

Фотография Семена Майстермана из альбома «Кольское Заполярье»

Ежедневно на само бурение на большой глубине уходило всего около четырех часов — остальное время тратилось на подъем труб на поверхность для выемки керна. За это время бур успевал проходить от семи до десяти метров породы. Для того, чтобы пройти первые семь километров, у буровиков ушло четыре года.

Двенадцатикилометровую отметку удалось пройти уже в 1983 году, после чего работы приостановили — приближался Московский международный геологический конгресс, на котором были продемонстрированы совершенные на скважине открытия.

Бурить продолжили в 1984 году, но оказалось, что глубокую скважину нельзя оставлять без внимания надолго — в её структуре происходят изменения. Авария, отбросившая советских геологов на отметку в семь километров, произошла в первую же проходку 27 сентября 1984 года: произошел обрыв 200-тонной колонны. Все, что находилось ниже семи километров, было потеряно. Почти год геологи пытались достать трубы, но потом признали это невозможным и стали бурить обходной ствол. Основной трудностью стало то, что с глубины в девять километров добыча керна стала сложной — порода крошилась и внутри труб оставались только самые прочные «бляшки».

К 1990 году новое ответвление достигло глубины 12 262 метра. Давление на такой глубине составило 1000 атмосфер. Колонна снова оборвалась, и бурение было прекращено. В 1994 году бурение прекратили окончательно.

За время работы и исследований учеными были сделаны многие открытия.

Во-первых, обнаружилось, что температура в глубине земной коры совершенно не такая, как ожидали ученые. Оказалось, что на глубине в пять километров она составляет 75 градусов Цельсия, на семи — доходит до 120 градусов, а на глубине в 12 километров достигает 220 градусов.

Во-вторых, советская наука считала, что после более молодых гранитов должны пойти старые базальты. Эта теория была опровергнута. Слой гранитов оказался в несколько раз толще, чем предполагалось, а под ним залегали менее прочные трещиноватые породы — архейские гнейсы (Архей — геологический период, продлившийся от 4 000 0000 лет назад до 2 500 000 лет назад).

В-третьих, был найден и оливиновый пояс планеты. Его нашли глубже девяти километров, оказалось, что он содержит концентрацию золота, пригодную для разработки.

В-четвертых, было открыто, что образцы пород на глубине в три километра полностью соответствуют лунному грунту, что подтверждает теорию о том, что Луна в свое время под воздействием удара астероида могла отколоться от Земли.

После 1991 года исследовательский центр на Кольской сверхглубокой начал приходить в упадок. Официально бурение было остановлено в 1992 году. К 1995 г. финансирование работ почти полностью прекратилось. Вместо 500 человек в 1980-х гг. по штатному расписанию на апрель 2008 в НПЦ «Кольская сверхглубокая» числилось 20 человек. В том же 2008 году решением главы управления Росимущества по Мурманской области научно-производственный центр при скважине ликвидирован «ввиду нерентабельности», в течение нескольких месяцев после этого комплекс зданий НПЦ при скважине был окончательно заброшен, оборудование демонтировано, началось разрушение построек. На сегодняшний день скважина законсервирована и постепенно разрушается.

Но до сих пор с Кольской сверхглубокой связывают множество легенд. Одни рассказывают, что ее закрыли, потому что советские ученые якобы добурились до ада, другие — что из нее по ночам выходят демоны, третьи уверяют, что из нее доносятся голоса мучающихся в преисподней людей. Но самая яркая легенда о «колодце в ад». Впервые на английском языке она была оглашена в 1989 году в эфире американской телекомпании Trinity Broadcasting Network, которая взяла историю из репортажа финской газеты, опубликованного в «день дурака». По этой легенде, в самой толще земли, на глубине 12 000 метров, микрофоны учёных записали крики и стоны. В бульварных газетах написали, что это «глас из преисподней», и в них Кольскую сверхглубокую скважину стали называть «дорогой в ад».

Когда скважину пробурили, якобы, до глубины 14,5 км, вдруг наткнулись на пустоты. Заинтригованные этим неожиданным открытием, буровики спустили туда микрофон, способный работать при чрезвычайно высоких температурах, и другие датчики. Температура внутри достигала 1100 °C — был жар огненных палат, в которых, якобы, можно было услышать человеческие крики. Но в действительности эта легенда является вымыслом хотя бы потому, что акустические методы исследования скважин записывают не собственно звук и не на микрофон, а на сейсмоприёмники — волновую картину отражённых колебаний.

Невежеством порождены и многие другие легенды вокруг Кольской сверхглубокой скважины. Одна из самых ранних имела хождение в СССР ещё в середине 1980-х годов прошлого столетия. В ней речь шла о демоническом существе, которое выбралось из-под земли через буровую трубу.

В то же время, в 1995 году в глубине скважины произошел взрыв, причина которого так и не была установлена. Руководитель работ по бурению скважины, академик Д. М. Губерман, говорил: «Когда меня расспрашивают об загадочных историях, я не знаю, что ответить. С одной стороны, рассказы про «демона» — чушь собачья. С другой стороны, как честный учёный, я не могу сказать, что знаю, что же именно у нас произошло. Действительно был зафиксирован очень странный шум, потом был взрыв… Спустя несколько дней ничего подобного на той же глубине не обнаружилось».

Легенда «О дороге в ад» послужила основой для рассказа Дмитрия Глуховского «From Hell» из сборника «Рассказы о Родине».

Сегодня, чтобы привлечь туристов в Печенгский район Мурманской области, власти региона обсуждают с Ростуризмом возможность передать в федеральную собственность и расконсервировтаь для посещения Кольскую сверхглубокую скважину. Будем надеяться, что в скором времени все желающие снова смогут посетить этот удивительный и загадочный объект нашей северной земли!

• Вы узнаете что происходит с человеком на экстремальной глубине

Возможно вы удивитесь но есть люди которые ныряют более чем на 200 метров! Давление на такой глубине достигает 20-25 атмосфер, как выживают люди в таких условиях ?

Герберт Ницш первый среди ныряльщиков с задержкой дыхания, кто побывал на глубине 244 метра и вернулся живым.

Какие изменения происходят с телом дайвера, погружающегося на глубину.

• Нырятельный рефлекс

Нырятельный рефлекс остался у нас спустя миллионы лет эволюции! Он провоцирует изменения в организме, призванные упростить погружения на большую глубину, ведь мы все когда то тоже были рыбами.

Сначала на 20-30% замедляется сердцебиение, «опытные дайверы замедляют его ещё сильнее» снижая тем самым потребление организмом кислорода. Этот эффект называется «брадикардией». Ещё появляется «ларингоспазм» это рефлекс, препятствующий попаданию воды в легкие, так же эффект «вазоконстрикции» повышает ваше артериальное давление.

Позже появляется кровяной сдвиг — кровь приливает к жизненно важным органам, защищая их от давления. Повышается уровень гемоглобина, это позволяет организму ныряльщика накапливать куда больше кислорода. Вы можете повторить этот эффект дома, опустив своё лицо в холодную воду.

• Дыхание человека

Погружаясь на 10 метров давление на тело удваивается. На 30 метровой глубине оно утраивается, после 100 метров легкие сжимаются до размеров мяча. Находясь на глубине 5 метров у человеческого тела появляется нейтральная плавучесть, позволяющая оставаться на одном уровне, не погружаясь глубже. Для борьбы с этой плавучестью дайверы берут с собой дополнительный груз для погружения.

• Головной мозг ныряльщика

В воде организм прежде всего нацелен на поддержку исправного функционирования мозга. Если кислорода не достаточно и при оттоке крови из рук и ног, ухудшается моторика то есть риск потери сознания из-за развившейся «гипоксии».

Так же мозг играет важную роль в психологических аспектах погружения. Погружение на глубину опасное занятие, поэтому фактор страха всегда имеет место быть. Не опытных людей пугает надвигающаяся с каждым метром темнота, непонятные звуки и невозможность вдохнуть.

• Травмы и последствия погружения

Из за высокого давления на глубине появляются различные травмы. Могут лопнуть барабанные перепонки, лицо травмирует маска, давление по которой понимается, легкие растягиваются и сжимаются, стенки альвеол могут лопаться, провоцируя кровавый кашель, боли в зубах увеличиваются.

Но самая главная опасность под водой это «кессонная болезнь» газы в крови дайвера быстро вынырнувшего с большой глубины, образуют пузырьки, нарушающие кровоток. Появляются разные симптомы от стадии болезни. Это может быть как легкое недомогание с болью в мышцах так и эмболия дыхательной системы. При быстром всплытии без уравнивания давления в организме можно быстро потерять сознание и погибнуть.

Погружаясь всё глубже, дайвер ощущает, как изменяется состав его крови. Газы при давлении растворяются в крови легче и функционируют эффективнее. К примеру азот начинает действовать на мозг как наркотик, и приводит к легкому опьянению, на большой глубине к настоящей эйфории. На 200 метрах последние остатки кислорода в крови сжимаются, обмен веществ в организме замедляется.

Понятное дело, без подготовки глубже 20 метров лучше не нырять, нужна длительная подготовка для глубоководных погружений. Дайверы тратят годы на обучения организма не паниковать и правильно дышать перед погружением, не пытайтесь повторить рекорды профессионалов, вас просто раздавит на такой глубине! Они ныряли сотни раз и тренировали свои легкие компактно сжиматься при погружении, не терять сознание на такой глубине куда больший навык чем экономия кислорода.

А можем ли мы в теории существовать на глубине более 1000 метров без защиты ?

• Да, но только в теории, если из организма вывести все газы и пустоты воздуха то мы перестанем чувствовать давление на любой глубине! Почему ? Наше тело создано из воды а она как мы знаем не сжимается и она же давит снаружи, при таких условия существуют глубоководные рыбы например на дне Марианской впадины но если вы не киборг, вам потребуется батискаф.

Батискаф

Только благодаря батискафам, мы можем опустится глубже 200 метров. Сохраняя внутреннее давление неизменным, прочные стенки батискафа защищают человека от колоссального давления снаружи на глубинах более 10.000 метров.