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「コラ半島超深度掘削坑」の版間の差分

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{{出典の明記|date=2015年4月18日 (土) 19:59 (UTC)}}
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'''コラ半島超深度掘削坑'''(コラはんとうちょうしんどくっさくこう)は、[[ソビエト連邦]]が行った[[地球]]の[[地殻]]深部を調べる科学的掘削計画である。1970年5月24日に[[コラ半島]]で掘削し開始、本坑から何本もの支坑が掘られた。最も深いものは12,262mに達し(1989年)、世界記録であった。当初計画は深度15,000mであったが、予想を超えた地温180℃に遭遇し、1992年に断念した。
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'''コラ半島超深度掘削坑'''(コラはんとうちょうしんどくっさくこう、{{Lang-ru|Кольская сверхглубокая скважина}}''、Kolskaya sverkhglubokaya skvazhina'')は、[[コラ半島]]のPechengsky地区で[[ソビエト連邦]]が行っていた[[地球]]の[[地殻]]深部を調べる科学プロジェクトである。掘削はUralmash-4Eを使用して1970年5月24日に始まり、その後Uralmash-15000シリーズの掘削リグを使用して開始された。ボーリング坑は中央の穴から分岐することによって掘削され、最も深いSG-3は1989年に12,262メートル(40,230フィート)に達し、今も地球上で最も深い[[地球の極と端の一覧|人工地点]]である<ref>{{Cite journal|last=Trčková|first=Jiřina|last2=Živor|first2=Roman|last3=Přikryl|first3=Richard|date=2002-10|title=Physical and mechanical properties of selected amphibolite core samples from the Kola Superdeep Borehole KSDB-3|url=http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x|journal=Terra Nova|volume=14|issue=5|pages=379–387|doi=10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x|issn=0954-4879}}</ref>。ボーリング坑は直径23センチメートル<ref>{{Cite book|last=Lynch|first=James Francis|title=Field book - Yucatan, February 1982 and January-February 1983|url=http://dx.doi.org/10.5962/bhl.title.145641|date=1982|publisher=[s.n.]|last2=Smithsonian Environmental Research Center}}</ref>。


本坑は現在世界で最も深いボーリング坑であるが、掘削から20年近くは最も長い坑道でもあった。坑道長の記録については2008年に[[カタール]]のAl Shaheen油井が12,289mに達し、2011年にはロシアのサハリン沖の[[サハリン1|サハリンⅠ]]オドプツOP-11油井が坑道延長12,345m(40,502フィート)に達している。
現在では一層深く掘っている[[油田]]が存在する([[:en:Kola Superdeep Borehole|英語版]])。


== 掘削 ==
この坑井は厚さ35kmとみられるバルト大陸地殻の1/3にしか達しなかったが、[[地球物理学]]に多くの情報をもたらし、地殻の化学成分と地殻上下部の違いが分かった。特に重要な発見には以下の点がある:
[[File:1987 CPA 5892.jpg|thumb|Kola Superdeep Borehole, commemorated on a 1987 [[Soviet Union|USSR]] stamp]]
*深度5-10kmの[[変成岩]]の下の[[花崗岩]]から[[玄武岩]]への岩石変化で、予想されていた[[地震波]]速度の違いが無かった
このプロジェクトでは掘削目標の深度は15,000m(49,000ft)に設定された。1979年6月6日、米国[[オクラホマ州]]Washita郡のBertha Rogersでの掘削記録9,583m(31,440ft)を超えた<ref>{{Cite web|url=http://dx.doi.org/10.15438/rr.5.1.7|title=Original PDF}}</ref>。1983年には掘削は12,000 m(39,000フィート)を通過し、ここで掘削は多くの科学的および祝賀的な訪問のために約1年間停止された。この停止期間は、1984年9月27日の故障に影響をもたらした可能性がある。その後、掘削は7,000m(23,000ft)の地点から再開された<ref>{{Cite journal|date=2017-11|title=Максимов Л.В. Когнитивная наука: новая жизнь старых парадигм|url=http://dx.doi.org/10.25136/2409-8728.2017.11.24657|journal=Философская мысль|volume=11|issue=11|pages=11–24|doi=10.25136/2409-8728.2017.11.24657|issn=2409-8728}}</ref>。
*岩石が破砕され、深部由来の水が充填していた
*大量の[[水素]]が存在した


1988年には坑の深さは12,262m(40,230ft)に達した。この時に坑の深さは1990年末までに13,500m(44,300ft)、1993年には15,000m(49,000ft)に達すると予想された<ref>{{Cite journal|last=Millard|first=Scott|date=2004-03|title=Guinness World Records200458Guinness World Records. London: Guinness World Records Limited 2002 to date. Gratis URL: www.guinnessworldrecords.com, last visited November 2003|url=http://dx.doi.org/10.1108/09504120410520773|journal=Reference Reviews|volume=18|issue=2|pages=9–10|doi=10.1108/09504120410520773|issn=0950-4125}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Becker|first=H|date=1966|title=Planning and Drilling the Deepest Well in Europe - Munsterland 1|url=http://dx.doi.org/10.4095/102996}}</ref>。
米国も1957年に[[モホール計画]]を立ち上げ、[[メキシコ]]沖の[[太平洋]]で掘ったが1966年に資金不足で撤退した。これは後の[[深海掘削計画]]などに引き継がれている。


ところが、100℃(212°F)程度と予想していた地中の温度は180℃(356°F)と予想を大きく上回っていた。これによりこれ以上深く掘削することは不可能であると判断され、1992年に掘削が中止された。深さが増すにつれ温度はさらに上昇すると予想され、15,000 m(49,000フィート)まで掘削すると300°C(570°F)の温度に達すると考えられたが、このような条件下では地中を掘り進めるドリルビットが機能しなくなることを意味した。
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== 研究と発見 ==
コラ半島超深度掘削坑は、深さ約35キロ(22マイル)と推定される[[バルト海]][[地殻|大陸地殻]]の約3分の1を貫いて、下部の古代岩に達した<ref>{{Cite book|title=The making of a land : geology of Norway|url=https://www.worldcat.org/oclc/252280791|date=2008|publisher=Norsk Geologisk Forening|isbn=9788292394427|location=Trondheim|others=Ramberg, I. B. (Ivar B.)|oclc=252280791}}</ref>。当初の目標の深度に達しなかったとはいえ、このプロジェクトは[[地球物理学]]に大きな研究の場となった。このプロジェクトがもたらした研究分野は、[[フェノスカンジア|バルト・シールド]](フェノスカンジア、[[フェノスカンジア|バルト楯状地]])の深部構造、地殻の地震の不連続性と熱的な形態、深部地殻の物理的および化学的組成の上部地殻から下部地殻への移行、[[リソスフェア]]研究、そして地球物理学の研究のための技術開発であった。

科学者がこのプロジェクトで強い関心を示した発見の一つは、[[地震波]]の速度が不連続である約7kmの深さにおいて、[[花崗岩]]から[[玄武岩]]への移行が見られないことであった。その代わり、地震波速度の変化は、花崗岩の岩石中の変成遷移によって引き起こされ、さらにその深さにある岩は完全に破砕され、水で[[飽和]]していた。これは科学者らにとって驚くべきことで、この水は地表の水とは異なって深い地殻の鉱物に由来するものであると考えられ、不浸透性の岩の層のために表面に到達できなかかったのである<ref>{{Cite journal|date=2007-12-01|title=Bellows, James Gilbert, (12 Nov. 1922–6 March 2009), TV, newspaper, on-line executive|url=http://dx.doi.org/10.1093/ww/9780199540884.013.u7182|journal=Who Was Who|publisher=Oxford University Press}}</ref>。

また、別の発見は大量の[[水素|水素ガス]]の存在であった。坑から流れ出した泥は、水素で「[[沸騰]]する」と評された<ref>{{Cite book|title=Deep drilling in crystalline bedrock|url=https://www.worldcat.org/oclc/123201151|date=©1988-|publisher=Springer-Verlag|isbn=0387189955|location=Berlin|others=Bodén, A. (Anders), 1946-, Eriksson, K. G. (K. Gösta), 1922-, International Symposium on Observation of the Continental Crust through Drilling (3rd : 1987 : Mora, Sweden and Orsa, Sweden)|oclc=123201151}}</ref>。

== 掘削坑の現状 ==
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[[File:Сама скважина(заварена), август 2012.JPG|thumb|The borehole itself (welded shut), August 2012]]
このプロジェクトは、[[ソ連崩壊|ソ連の解体]]により1995年で終了した。プロジェクトを担った現地の施設は放棄されており、現在は環境上の危険にさらされている<ref>{{Cite journal|last=Trčková|first=Jiřina|last2=Živor|first2=Roman|last3=Přikryl|first3=Richard|date=2002-10|title=Physical and mechanical properties of selected amphibolite core samples from the Kola Superdeep Borehole KSDB-3|url=http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x|journal=Terra Nova|volume=14|issue=5|pages=379–387|doi=10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x|issn=0954-4879}}</ref>。

== 類似するプロジェクト ==

=== [[モホール計画]](米国) ===
米国は、1957年にメキシコ沖の太平洋の浅い地殻を掘削する[[モホール計画]]を立ち上げた。しかし、いくつかの初期掘削の後、プロジェクトは資金不足により1966年に放棄された。このプロジェクトは後の[[深海掘削計画]]などに引き継がれている。

=== [[German Continental Deep Driling Programme|ドイツ大陸深部掘削計画]](KTB計画) ===
ドイツ・バイエルン州北部のWindischeschenbachにあるKTB超深度掘削坑(ドイツ語、'''''Kontinentales Tiefbohrprogramm der Bundesrepublik Deutschland''')''は、1987年から1995年までのプロジェクトの間に、260°C(500°F)以上の温度に達する深さ9101m(29,859ft)まで掘削した。この野心的なプログラムでは、特別にアップグレードされた高温測定装置を使用した<ref>{{Cite web|url=http://dx.doi.org/10.15438/rr.5.1.7|title=Original PDF}}</ref>。

== 記録 ==

* コラ半島超深度掘削坑は、1988年から20年近くもの間、世界最長かつ最深のボーリング坑であった。しかし、2008年5月、カタールのAl Shaheen油田にあるMaersk OilのTransoceanが掘削したBD-04A拡張掘削(ERD)坑井では深さ12,289 m(40,318フィート)に記録が更新され、その後わずか36日間で10,902 m(35,768 ft)の記録的な水平距離を達成した<ref>{{Cite journal|last=Folkvord|first=Benn|last2=Furuseth|first2=Eivind|date=2017-03-10|title=Transocean og kompleksitet|url=http://dx.doi.org/10.18261/issn.1504-310x-2017-01-01|journal=Skatterett|volume=35|issue=01|pages=1|doi=10.18261/issn.1504-310x-2017-01-01|issn=1504-310X}}</ref><ref>{{Cite book|title=Multiphase Flow in Oil and Gas Well Drilling|url=http://dx.doi.org/10.1002/9781118720288.ch3|date=2016-04-29|publisher=John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd|isbn=9781118720288|pages=75–96|location=Singapore}}</ref>。
* 2011年1月28日、サハリンⅠプロジェクトの運営会社であるエクソン・ネフテガス・リミテッドは、ロシアのサハリン島で世界最長の長距離掘削井を掘削した。それは1998年のコラ半島超深度掘削坑、2008年のカタールAl Shaheen wellでの記録を上回るもので、Odoptu OP-11の坑井は深さ12,345m(40,502ft)、水平変位11,475m(37,648ft)に達した。Exxon Neftegasは60日間で井戸を完成させた。
* 2012年8月27日、Exxon Neftegas LtdはZ-44 Chayvoにて独自の記録を打ち立てた。このERDの井戸は、深さ12,376メートル(40,604フィート)に達した。
* コラ半島超深度掘削坑を超える記録はいくつか打ち立てられたが、地表面からの深さに関しては、今なおコラ半島超深度掘削坑SG-3の1989年に12,262メートル(40,230フィート)が世界記録となっており、これは地球上で最も深い人工地点となっている<ref>{{Cite journal|last=Trčková|first=Jiřina|last2=Živor|first2=Roman|last3=Přikryl|first3=Richard|date=2002-10|title=Physical and mechanical properties of selected amphibolite core samples from the Kola Superdeep Borehole KSDB-3|url=http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x|journal=Terra Nova|volume=14|issue=5|pages=379–387|doi=10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x|issn=0954-4879}}</ref>。

== 参照 ==

* [[ちきゅう]]:2012年に海底掘削記録を達成した日本の深海掘削船。
* [[Earthscope]]
* [[地球の極と端の一覧]]
* [[ボストーク湖]]
* [[モホロビチッチ不連続面]]
* [[San Andreas Fault Observatory at Depth|サンアンドレアス断層天文台の深さ]]
* [[USARRAY]]
* [[The Well to Hell hoax|の地獄にhoax]]

== 参考文献 ==
<references />

== 参考文献 ==

* {{cite book|last=Fuchs|first=K.|title=Super-Deep Continental Drilling and Deep Geophysical Sounding|date=1990|publisher=[[Springer Verlag]]|isbn=978-0-387-51609-7|page=436|location=Berlin|author2=Kozlovsky, E.A.|author3=Krivtsov, A.I.|author4=Zoback, M.D.|lastauthoramp=yes}}
* {{cite book|last=Kozlovsky|first=Ye.A|title=The Superdeep Well of the Kola Peninsula|date=1987|publisher=Springer Verlag|isbn=978-3-540-16416-6|page=558|location=Berlin}}

== 外部リンク ==

* Official Kola Superdeep Borehole website (in Russian)
* The World's Deepest Hole – Alaska Science Forum – July 1985
* The Deepest Hole 20 June 2006
* Kola Superdeep – Scientific research results and experiences by PhD A. Osadchikh 1984 {{Ru icon}}
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[[Category:ムルマンスク州]]

2018年5月19日 (土) 10:16時点における版

Kola Superdeep Borehole
Superstructure of the Kola Superdeep Borehole, 2007
所在地
所在地Pechengsky District
Murmansk Oblast
Russland
座標北緯69度23分46.39秒 東経30度36分31.20秒 / 北緯69.3962194度 東経30.6086667度 / 69.3962194; 30.6086667座標: 北緯69度23分46.39秒 東経30度36分31.20秒 / 北緯69.3962194度 東経30.6086667度 / 69.3962194; 30.6086667
最深12,262 metres (40,230 ft; 7.619 miles)
歴史
開山1965
採掘期間
  • 1970-1983
  • 1984
  • 1985-1992
閉山1995
プロジェクト:地球科学Portal:地球科学

コラ半島超深度掘削坑(コラはんとうちょうしんどくっさくこう、ロシア語: Кольская сверхглубокая скважина、Kolskaya sverkhglubokaya skvazhina)は、コラ半島のPechengsky地区でソビエト連邦が行っていた地球地殻深部を調べる科学プロジェクトである。掘削はUralmash-4Eを使用して1970年5月24日に始まり、その後Uralmash-15000シリーズの掘削リグを使用して開始された。ボーリング坑は中央の穴から分岐することによって掘削され、最も深いSG-3は1989年に12,262メートル(40,230フィート)に達し、今も地球上で最も深い人工地点である[1]。ボーリング坑は直径23センチメートル[2]

本坑は現在世界で最も深いボーリング坑であるが、掘削から20年近くは最も長い坑道でもあった。坑道長の記録については2008年にカタールのAl Shaheen油井が12,289mに達し、2011年にはロシアのサハリン沖のサハリンⅠオドプツOP-11油井が坑道延長12,345m(40,502フィート)に達している。

掘削

Kola Superdeep Borehole, commemorated on a 1987 USSR stamp

このプロジェクトでは掘削目標の深度は15,000m(49,000ft)に設定された。1979年6月6日、米国オクラホマ州Washita郡のBertha Rogersでの掘削記録9,583m(31,440ft)を超えた[3]。1983年には掘削は12,000 m(39,000フィート)を通過し、ここで掘削は多くの科学的および祝賀的な訪問のために約1年間停止された。この停止期間は、1984年9月27日の故障に影響をもたらした可能性がある。その後、掘削は7,000m(23,000ft)の地点から再開された[4]

1988年には坑の深さは12,262m(40,230ft)に達した。この時に坑の深さは1990年末までに13,500m(44,300ft)、1993年には15,000m(49,000ft)に達すると予想された[5][6]

ところが、100℃(212°F)程度と予想していた地中の温度は180℃(356°F)と予想を大きく上回っていた。これによりこれ以上深く掘削することは不可能であると判断され、1992年に掘削が中止された。深さが増すにつれ温度はさらに上昇すると予想され、15,000 m(49,000フィート)まで掘削すると300°C(570°F)の温度に達すると考えられたが、このような条件下では地中を掘り進めるドリルビットが機能しなくなることを意味した。

研究と発見

コラ半島超深度掘削坑は、深さ約35キロ(22マイル)と推定されるバルト海大陸地殻の約3分の1を貫いて、下部の古代岩に達した[7]。当初の目標の深度に達しなかったとはいえ、このプロジェクトは地球物理学に大きな研究の場となった。このプロジェクトがもたらした研究分野は、バルト・シールド(フェノスカンジア、バルト楯状地)の深部構造、地殻の地震の不連続性と熱的な形態、深部地殻の物理的および化学的組成の上部地殻から下部地殻への移行、リソスフェア研究、そして地球物理学の研究のための技術開発であった。

科学者がこのプロジェクトで強い関心を示した発見の一つは、地震波の速度が不連続である約7kmの深さにおいて、花崗岩から玄武岩への移行が見られないことであった。その代わり、地震波速度の変化は、花崗岩の岩石中の変成遷移によって引き起こされ、さらにその深さにある岩は完全に破砕され、水で飽和していた。これは科学者らにとって驚くべきことで、この水は地表の水とは異なって深い地殻の鉱物に由来するものであると考えられ、不浸透性の岩の層のために表面に到達できなかかったのである[8]

また、別の発見は大量の水素ガスの存在であった。坑から流れ出した泥は、水素で「沸騰する」と評された[9]

掘削坑の現状

Kola Superdeep Borehole, 2012
The borehole itself (welded shut), August 2012

このプロジェクトは、ソ連の解体により1995年で終了した。プロジェクトを担った現地の施設は放棄されており、現在は環境上の危険にさらされている[10]

類似するプロジェクト

モホール計画(米国)

米国は、1957年にメキシコ沖の太平洋の浅い地殻を掘削するモホール計画を立ち上げた。しかし、いくつかの初期掘削の後、プロジェクトは資金不足により1966年に放棄された。このプロジェクトは後の深海掘削計画などに引き継がれている。

ドイツ・バイエルン州北部のWindischeschenbachにあるKTB超深度掘削坑(ドイツ語、Kontinentales Tiefbohrprogramm der Bundesrepublik Deutschlandは、1987年から1995年までのプロジェクトの間に、260°C(500°F)以上の温度に達する深さ9101m(29,859ft)まで掘削した。この野心的なプログラムでは、特別にアップグレードされた高温測定装置を使用した[11]

記録

  • コラ半島超深度掘削坑は、1988年から20年近くもの間、世界最長かつ最深のボーリング坑であった。しかし、2008年5月、カタールのAl Shaheen油田にあるMaersk OilのTransoceanが掘削したBD-04A拡張掘削(ERD)坑井では深さ12,289 m(40,318フィート)に記録が更新され、その後わずか36日間で10,902 m(35,768 ft)の記録的な水平距離を達成した[12][13]
  • 2011年1月28日、サハリンⅠプロジェクトの運営会社であるエクソン・ネフテガス・リミテッドは、ロシアのサハリン島で世界最長の長距離掘削井を掘削した。それは1998年のコラ半島超深度掘削坑、2008年のカタールAl Shaheen wellでの記録を上回るもので、Odoptu OP-11の坑井は深さ12,345m(40,502ft)、水平変位11,475m(37,648ft)に達した。Exxon Neftegasは60日間で井戸を完成させた。
  • 2012年8月27日、Exxon Neftegas LtdはZ-44 Chayvoにて独自の記録を打ち立てた。このERDの井戸は、深さ12,376メートル(40,604フィート)に達した。
  • コラ半島超深度掘削坑を超える記録はいくつか打ち立てられたが、地表面からの深さに関しては、今なおコラ半島超深度掘削坑SG-3の1989年に12,262メートル(40,230フィート)が世界記録となっており、これは地球上で最も深い人工地点となっている[14]

参照

参考文献

  1. ^ Trčková, Jiřina; Živor, Roman; Přikryl, Richard (2002-10). “Physical and mechanical properties of selected amphibolite core samples from the Kola Superdeep Borehole KSDB-3”. Terra Nova 14 (5): 379–387. doi:10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x. ISSN 0954-4879. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3121.2002.00427.x. 
  2. ^ Lynch, James Francis; Smithsonian Environmental Research Center (1982). Field book - Yucatan, February 1982 and January-February 1983. [s.n.]. http://dx.doi.org/10.5962/bhl.title.145641 
  3. ^ Original PDF”. Template:Cite webの呼び出しエラー:引数 accessdate は必須です。
  4. ^ “Максимов Л.В. Когнитивная наука: новая жизнь старых парадигм”. Философская мысль 11 (11): 11–24. (2017-11). doi:10.25136/2409-8728.2017.11.24657. ISSN 2409-8728. http://dx.doi.org/10.25136/2409-8728.2017.11.24657. 
  5. ^ Millard, Scott (2004-03). “Guinness World Records200458Guinness World Records. London: Guinness World Records Limited 2002 to date. Gratis URL: www.guinnessworldrecords.com, last visited November 2003”. Reference Reviews 18 (2): 9–10. doi:10.1108/09504120410520773. ISSN 0950-4125. http://dx.doi.org/10.1108/09504120410520773. 
  6. ^ Becker, H (1966). Planning and Drilling the Deepest Well in Europe - Munsterland 1. http://dx.doi.org/10.4095/102996. 
  7. ^ The making of a land : geology of Norway. Ramberg, I. B. (Ivar B.). Trondheim: Norsk Geologisk Forening. (2008). ISBN 9788292394427. OCLC 252280791. https://www.worldcat.org/oclc/252280791 
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参考文献

  • Fuchs, K.; Kozlovsky, E.A.; Krivtsov, A.I.; Zoback, M.D. (1990). Super-Deep Continental Drilling and Deep Geophysical Sounding. Berlin: Springer Verlag. p. 436. ISBN 978-0-387-51609-7 
  • Kozlovsky, Ye.A (1987). The Superdeep Well of the Kola Peninsula. Berlin: Springer Verlag. p. 558. ISBN 978-3-540-16416-6 

外部リンク

  • Official Kola Superdeep Borehole website (in Russian)
  • The World's Deepest Hole – Alaska Science Forum – July 1985
  • The Deepest Hole 20 June 2006
  • Kola Superdeep – Scientific research results and experiences by PhD A. Osadchikh 1984 (ロシア語)