Hidrológiai tájékoztató, 1963 június

Rásonyi László: Kísérlet a föld kérgének tengerről való átfúrására

KÍSÉRLET A FÖLD KÉRGÉNEK TENGERRŐL VALÓ ATFORASARA RASONYILASZLÖ Országos Földtani Főigazgatóság Űjabb, sokat vitatott kérdésre derül fény napjainkban. Megismerjük az óceánok roppant víztömege alatti tengerfenék eddig teljesen ismeretlen földtani felépítését. 1S81. évben mélyült le az első, még kísérleti tengeralatti földtani kutatófúrás. Azóta szaporodik a fúrások száma. A cél, a föld kérgének az átfúrása, a Mohorovicic felület elérése, harántolása. Ha ez sikerül. — egyike lesz a huszadik század legjelentősebb tudományos eredményeinek. Először sikerül közvetlen kapcsolatba kerülni a föld kérgével, ami új fényt derít bolygónk történetére, valószínűleg magára az élet keletkezésére is. Mint ismeretes, A. Mohorovicic szeizmológus 1909-ben fedezte fel a földkéreg és köpeny (Sial-Siraa) közötti határt, földrengés hullámok tanulmányozása közben. A tudomány jelenlegi állása szerint ma már majdnem biztos, hogy a köpeny szilárd kőzet. Kőzettani felépítését azonban mintav'-teli lehetőség hiányában, csak feltételezések alapján sejtjük. Ez .valószínűleg peridotit, vagy a dunit egy fajtája. De miért kell a tengeren fúrni, ami igen nagy, szinite megoldhatatlan technikai feladatot jelent? A kontinenseken kb. 30 km vastag a földkéreg, ami négyszer mélyebb az eddigi legmélyebb fúrásnál (1958-ban: 7,720,0 m). A 30.000 m hosszú fúrórudazat óriási súlya, a mélyben fellépő igen nagy hőség — túlságosan nagy — jelenleg megoldhatatlan feladatot jelent a technika mai állása mellett. A szárazföldről tehát szinte lehetetlen a föld köpenyét elérni. Egy szigetről fúrva már nem lenne ilyen messze, csak kb 15 km m.lységre a Mohorovicic (röviden: Moho) felület. De itt majdnem végig bazaltban kellene fúrni, ami egyike a legnehezebben fúrható kőzeteknek. Az óceánok alatt ezzel szemben, helyenként csak 3.7—4,5 km vastag a föld kérge. A vizet is beleszámítva, kb. 9 km mélységben van a Moho felület. Azonban az örökké mozgásban levő, gyakran viharos tenger szintjétől 9 km mélységig lefúrni — ahol 4 km fúrórudazat minden támaszték nélkül van a tengervízben —, az előbbi lehetőségekkel vetekedő nehézséget jelent. Mégis e mellett döntöttek a szakembereik (1 ábra). A fúrás gondolatát először 1957-ben vetette fel két amerikai geofizikus. G. Lili és W. Münk. A kérdés szélesebb körben való tanulmányozása, 'tervek készítése után, 1961. évben került sor az első mélytengeri fúrásra, lehorgonyzás nélküli hajóról, a Csendes óceánon, 20 mérföldre a kaliforniai partoktól (San Diego) 945 m tengermélység mellett. A CUSS-I. magasoldalfalú tengeri különleges hajó, tetején 9 emelet magasságú rotary fúrótoronnyal. Horgonyzás nélkül (csak 100 m mélységig lehet rendes horgofinyal hajót kellő biztonsággal egy helyben tartani) ± 100 m eltéréssel tartják a hajót a különleges berendezések — az erős szél ellenére napról napra egy helyen. A hajó pontos egyhelyben tartását. a hajó körül lehorgonyzott bójákon levő radarernyőkről visszaverődő radarhullámok, valamint a víz alatt kisugárzott sonar visszhang-jelek ellenőrzik. A hajó elmozdulását az eredeti pozicíótól, a fedélzet négy oldalára épített 4 db, egyenként 200 lóerős motorral hajtott propeller automatikus, a radarjelzéseknek megfelelő iki-bekapcsolása kompenzálja (2. ábra). A íúrócsőnek a hajóba > való bevezetésére a ro- tary asztalhoz csatlakozóan egy 10 m hosszú, alul 1,5, felül 0,25 m átmérőjű tölcsért használnak. Ez .gátolja meg a hajó túlságosan enős mozgása esetéin a rudazat eltöréséit. A tenger mélyén szintén tölcsérszerűen készítették a béléscsövet, amely a tengerfenékbe fúrt horgonyzó béléscsőhöz van kötve (3. ábra). A fúrórudazat hajlékonyságát egy 12 emelet magasságból leengedeltt l'A m-es acéldrót példázná. Ezzel kellene a betonnál keményebb kőzetbe be lefúrni. Első alkalommal üzemzavar lépett fel a hajó egy helyben maradását biztosító radar-berendezésben. Túlságosan eltávolodott a kijelölt helytől. A íúrórúd vége beletörit a tengerfenékbe. Űj lyuk fúrását kellett elkezdeni. Cujx /. Radar/ 't.'or fqnar rr. fycé/ya Ocean 3500m OÖ/á/néro /SO m Pu/ta zö/d agyag •fOOOm űazoltffurómog Sfer//i%)vc/o/zinó'/<?g fc/cfeöö v/ec/eAe/r fp/é>fi 4%SOOm ''a/órz/nüVeg űora// Afoho /<ére>ff ér trope/?y fta/ara Köpeny 1. ábra. Vázlatos szelvény a Csendes óceán kaliforniai partvidékén A szállító csigasor sínek között fut, hogy a hajó erősebb hullámzásnál fellépő mozgása esetén meggátolják a kilengést. Az egész fúrórudazat súlya meghaladta a 100 tonnát! A véső az igen kemény kőzetekre való tekintettel 225 mm átmérőjű gyémánt berakásos keményfém, amelyet percenként 20—40 forduliat sebességgel forgatnak. Magfúrást folyamatosan végeznek gyors-magszedővel (6,0 m hosszú magcsövet ejtenek a rudazatba, melyet magfúrás után kábellal húznak fel). Az első fúrást azóta több újabb sikeres fúrás követte. A második, a Mexikói part és a Guadelupe szigetek között 3657,0 m vizén át mélyített fúrásból olyan fúrómag került ki, amelyen jól látszik az üledékes és kiömlési kőzetek, határa'. 149