Озеро Восток: Возобновлено бурение скважины

Российские ученые из "Арктического и антарктического научно-исследовательского института" в Санкт-Петербурге вскоре могут достичь скрытого под толщей антарктических полярных льдов реликтового озера "Восток" и взять из него первые пробы воды. Российские ученые, работающие на одноименной станции "Восток", бурят скважину над озером и ее глубина почти достигла 4 км. Исследователи уверены, что совсем скоро пробы богатой кислородом воды уже будут получены.

Озеро "Восток" представляет собой древнее озеро, полностью скрытое подо льдами Южного полюса. Длина этого озера составляет около 250 км, ширина - 50 км. Глубина "Востока" составляет около 800 метров, причем уникальность озера заключается в том, что оно было полностью закрыто от внешнего мира слоем льда последние 14 млн лет. Кроме того исследователи уверены, что "Восток" изолировано от других 145 более мелких подледных озер в Антарктике.

По словам специалистов, добуриться до озера можно было бы и раньше, но международный экспертный совет ATS (Antarctic Treaty Secretariat) до недавнего времени приостановил работы по бурению, так как они могли нанести вред уникальной замкнутой экосистеме озера. Группа астробиологов НАСА в 2003 году заключила, что метод прямого бурения в случае с "Востоком" не подойдет, так как озеро очень богато кислородом и азотом, а открыв к нему доступ извне, можно было создать эффект, сравнимый с открытием бутылки газированной воды, когда газы устремляются вверх.

Сейчас ATS одобрил методику бурения российских ученых из Санкт-Петербурга. Представитель института Валерий Лукин говорит, что у них в институте была выработана методика, позволяющая уравновесить давление как сверху скважины, так и снизу (т.е. со стороны озера "Восток"). Добраться до воды ученые планируют в этом или, в крайнем случае, в будущем летнем сезоне на Южной Полюсе, длящемся с ноября по март.

Первые попытки бурения ледника на этой станции были предприняты еще в конце 60-х годов, а, начиная с 1970г., разработка технологии глубокого бурения ледников стала проводиться специалистами кафедры бурения скважин Ленинградского Горного института (ЛГИ). По словам исследователей, при бурении "Востока" применяются некоторые уникальные технологии. В частности, оказалось, что «сухое» бурение скважин в леднике возможно только до глубины 500 метров, после чего в стволе скважины возникает эффект «горного» давления, который приводит к сужению диаметра скважины и, соответственно, невозможности извлечь буровой снаряд из нее на поверхность.

Для исключения этого эффекта необходимо использовать буровую жидкость, которая, с одной стороны должна быть незамерзающей, а с другой стороны, ее плотность должна быть равной плотности льда (0,91 г/см3). В качестве такой жидкости специалистами ЛГИ была предложена смесь авиакеросина (плотность 0,78 г/см3) и фреона (плотность 1,04 г/см3). В последующие годы аналогичную по составу заливочную жидкость стали применять и европейские ученые из Дании, которые также разрабатывали технологию и инженерное решение для бурения в глубоких ледяных скважинах в Гренландии и в Антарктиде.

В период с 1980 по 1989гг. на станции «Восток» было пробурено 4 ледяных скважины различного диаметра и глубины, а в 1990г. была заложена скважина 5Г, которой было суждено стать самой глубокой в мире из пробуренных в ледяном покрове.

В соответствии с данными исследований, верхняя часть разреза ледникового покрова в точке бурения скважины 5Г слагается стометровым снежно-фирновым слоем, ниже которого залегает монолитная ледяная толща. Она сложена пластами «межледникового» (теплый период) и «ледникового» (холодный период) типов льдов, отличающихся размерами зерен и ориентировкой их кристаллографических осей. В верхней части разреза эти различия весьма незначительны, однако, на глубинах свыше 2700 м «межледниковые» и «ледниковые» пласты льда уже существенно отличаются по своему строению и механическим свойствам.

Кроме того, в интервале глубин 3310–3370 м были обнаружены признаки тектонического несогласия в залегании слоев, а в интервале 3460–3538 м залегает слоистый лед, характеризующийся чередованием слоев мелкозернистого и крупнозернистого льда.

cybersecurity.ru