ولادیمیر لیتویننکو: «زمان آن فرا رسیده است که بفهمیم، زمین چه چیزی در خود جای داده است!

آژانس فدرال بهره‌برداری از منابع معدنی یک مزایده برای دریافت مجوزهای اکتشاف، شناسایی و استخراج منابع معدنی در سه ناحیه برگزار کرد: منطقه‌های وُستچنو-وُرگاموسیور، آداکسک و پاوارنیک در استان نفت و گاز تیمانو-پچورا.

برنده مزایده شرکت با مسئولیت محدود "گئوایستینا" اعلام شد. این شرکت برنامه علمی - فنی‌ای را برای مطالعه عمیق منشأ ساختارهای معمولی زمین اجرا خواهد کرد. دانشگاه معدن سن‌پترزبورگ، توسعه‌ دهنده و شریک در این پروژه است. در چارچوب این برنامه، حفاری یک چاه فوق‌العاده عمیق در استان نفت و گاز تیمانو- پچورا با عمق طراحی شده 8,000 متر پیش‌بینی شده است.

تاریخچه موضوع: در سال 1962، اتحاد جماهیر شوروی برای اولین بار در جهان برنامه علمی - فنی جامع «مطالعه لایه‌های درونی زمین و حفاری فوق‌العاده عمیق» را تصویب کرد. این برنامه از ماه مه 1970 آغاز شد، زمانی که حفاری چاه فوق‌العاده عمیق کُولسکایا در منطقه مورمانسک، 10 کیلومتر دورتر از شهر زاپولیاری، شروع شد. در سال 1991، حفاری این چاه در عمق 12,261 متر متوقف شد. اما رکورد عمیق‌ترین نفوذ به لایه‌های درونی زمین همچنان متعلق به این چاه است.

حفاری چاه با اهداف علمی انجام شد، اما به‌طور مثال، مشخص شد که در عمق حدود 10 کیلومتری، غلظت غیرعادی بالای طلا و نقره وجود دارد. یعنی آشکار شد که فرآیندهای مهاجرت ژئوشیمیایی با تشکیل ذخایر معدنی نه تنها در نزدیکی سطح زمین، بلکه در عمق‌های زیاد نیز رخ می‌دهند. چنین نتایجی همچنین در دیگر چاه‌های شوروی سابق مشاهده شد. در مجموع، سیزده چاه حفر شد. اما بیشتر این چاه‌ها نه با هدف مطالعه لیتوسفر، بلکه با هدف عملی کشف ذخایر نفت و کانی‌های معدنی حفر شده بودند.

در روسیه این روند ادامه یافت. در چندین میدان معدنی، وظایف شناسایی پتانسیل استخراج هیدروکربن‌ها و فلزات گروه پلاتین در دستور کار قرار گرفت. اما فعالیت علمی جدی در این زمینه انجام نمی‌شد.

کارهای مشابهی در کشورهای اتریش، سوئد، چین، قطر و ایالات متحده انجام شد. در ایالات متحده، برنامه ملی «DeepTrek» تصویب شده است که یکی از ابزارهای آن استفاده از فناوری‌های فضایی در حفاری‌های فوق‌العاده عمیق است.

«فورپوست»، با اطلاع از این‌که دانشگاه معدن سن‌پترزبورگ در حال توسعه و همراهی پروژه‌های تحقیقاتی در مورد یک چاه فوق‌العاده عمیق جدید در شمال‌شرقی جمهوری کومی است، از رئیس دانشگاه پرسید که چرا این پروژه برای یک مؤسسه آموزشی ضروری است و چه نتایجی می‌توان از آن انتظار داشت؟

• اول از همه، می‌خواهم تأکید کنم که این چاه یک پروژه تحقیقاتی علمی است. این ویژگی آن را مشابه چاه فوق‌العاده عمیق کُولسکایا می‌کند، اما در شرایط کاملاً متفاوتی اجرا خواهد شد. در ابتدای دهه 70، در این چاه همزمان 16 آزمایشگاه تحقیقاتی فعالیت می‌کردند. اما در ابتدای دهه 90 مشکلاتی به وجود آمد. و علیرغم این‌که، برای مثال، محتوای طلا درعمق 78 گرم در هر تن کشف شد، در حالی که استخراج سودآور آن با 1.2 دهم گرم در هر تن ممکن بود، ذخایر به‌عنوان غیرقابل استخراج شناخته شدند. در اعماق زیاد، متان کشف شد که نظریه منشأ بیولوژیکی هیدروکربن‌ها را زیر سؤال برد. اما برای تحقیق بر روی نتایج هسته‌ها و فرآیندهای درون زمین، نه تجهیزات کافی وجود داشت و نه فناوری‌های لازم. یعنی با آن‌چه که در زمینه تجهیزات علمی موجود بود، نمی‌شد «چگونه زمین نفس می‌کشد» را فهمید. در سال 1995، بودجه متوقف شد. و روسیه، بر خلاف ایالات متحده و چین، در تأیید فرضیه منشأ غیرزیستی نفت و مواد معدنی و غیرمعدنی، گازهای بی‌اثر، به عقب برگشت.

• این فرضیه چیست؟

• همان‌طور که می‌دانید، نظریه سنتی شکل‌گیری تورب، زغال‌سنگ، نفت، گاز و تمام منابع انرژی که از آن‌ها بهره‌برداری می‌کنیم، به‌طور گسترده شناخته شده است. پوشش گیاهی انبوه جنگل‌های استوایی با گذشت زمان زیر سنگ‌ها دفن می‌شد و پوسیده می‌شد و این‌گونه، میلیاردها بشکه نفت شکل می‌گرفت. حتی میان طرفداران نظریه گیاه‌شناسی (که نظریه گیاهی را می‌پذیرند) و طرفداران نظریه جانورشناسی (که معتقدند هیدروکربن‌ها بقایای دایناسورها و پلانکتون‌های دریایی هستند)، بحث‌هایی وجود دارد.

در سال 1866، شیمی‌دان فرانسوی برتلو فرضیه‌ای مطرح کرد مبنی بر این‌ که نفت در لایه‌های درونی زمین از مواد معدنی تشکیل شده است. او هیدروکربن‌ها را از مواد غیرآلی به‌طور مصنوعی سنتز کرد.

در سال 1876، در نشست جامعه شیمیایی روسیه، دیمیتری مندلیف با گزارشی جنجالی سخنرانی کرد. این دانشمند معتقد بود که در طی فرآیندهای کوه‌زایی، آب از طریق شکاف‌ها و گسل‌ها وارد درون زمین می‌شود. وقتی آب وارد لایه‌های زیرین می‌شود، با کربیدهای آهن واکنش می‌دهد و در نتیجه، اکسیدهای آهن و هیدروکربن‌ها شکل می‌گیرند. سپس این مواد به لایه‌های بالاتر پوسته زمین منتقل شده و سنگ‌های متخلخل را اشباع می‌کنند. به این ترتیب، ذخایر معدنی تشکیل می‌شوند.

نظریه کربیدی یا غیرزیستی (ابیولوژیکی) تشکیل نفت از مواد غیرآلی توسط اخترفیزیک‌دانان تأیید شد؛ زیرا تجزیه‌و‌تحلیل طیفی جو سیاره مشتری نشان داد که در جو آن، ترکیبات کربنی با هیدروژن وجود دارد. و این می‌تواند تنها نتیجه سنتز مواد آلی از مواد غیرآلی باشد.

• یک حقیقت ساده وجود دارد: «در علم، آن‌چه مهم است نه نتیجه مورد انتظار، بلکه نتیجه غیرمنتظره است.» اما در هر صورت، شما چه چیزی قصد دارید ببینید یا اثبات کنید؟

• یک سال پیش، شرکت نفت چین حفاری یک چاه فوق‌العاده عمیق را در سین‌کیانگ آغاز کرد. دانشمندان چینی قصد دارند ساختار داخلی و تکامل زمین را مطالعه کنند و داده‌هایی برای تحقیقات ژئولوژیکی-ژئوفیزیکی جمع‌آوری نمایند. هدف دوم این پروژه، جستجو برای منابع جدید مواد معدنی است. نتیجه‌گیری‌ها همین امروز مشخص شده است: در حوضه تاریم، ذخایر جدید نفت و گاز در عمق بیش از 8500 متر کشف شده است. و اکنون خبرگزاری شینهوا از اکتشاف 400 میلیون تن نفت و 400 میلیارد مترمکعب گاز در منطقه خودمختار سین‌کیانگ-اویغور گزارش می‌دهد.

در مرکز چین، در عمق دو کیلومتری، به تازگی 300.2 تن متریک طلا کشف شده است. دانشمندان معتقدند که در لایه‌های 3000 متری، ذخایر می‌توانند بیش از هزار تن باشند. همه این‌ها به لطف «برنامه نوآوری‌های تکنیکی جمهوری خلق چین» است.

- اما این یک هدف عملی است. اما وظیفه دانشگاه در نهایت علم است...

• بدون شک. با این حال، ما بخشی از دولتی هستیم که به سیاست‌های مستقل و خودکفایانه توجه دارد. امروز از سوی برخی از شبه‌ محیط ‌زیست‌گرایان که به "انرژی سبز" اعتقاد دارند و در نهایت، همان‌طور که می‌بینید، چه بر سر صنعت آلمان آمده، و همچنین از سوی کسانی که اعلام می‌کنند نفت تنها برای 20-30 سال باقی مانده، گفته می‌شود که کشور به زودی "رو به نابودی خواهد رفت". در عین حال، به مقیاس‌های تولید گاز مایع توسط شرکت "نوواتک" نگاه کنید و به موفقیت‌های همین کنسرن "تیتان" در زمینه تولید پلی‌پروپیلن توجه کنید. منابع طبیعی، مزیت رقابتی ما هستند، اما در این رقابت، مهم است که از آن عقب نمانیم.

ما باید پتانسیل انرژی لیتوسفر را مطالعه کنیم. این شامل روشن‌سازی ماهیت ناهنجاری‌های ژئوفیزیکی و پیش‌بینی وجود ذخایر جدید هیدروکربنی در اعماق است، هم در قسمت‌های بالایی پوسته زمین و هم در نواحی زیر مناطق آتشفشانی بزرگ است.

باید تایید عملی از تحقیقات نظری و آزمایشگاهی که در دانشگاه معدن و مراکز علمی انجام می‌شود، به دست آوریم، در خصوص نقش هیدروژن مولکولی در نفوذ دیفوزیونی جهانی که در هر دو سطح و اعماق ژئوسفرها رخ می‌دهد. این امکان را می‌دهد که هیدروژن را به عنوان یکی از عناصر اصلی، که نقش تعیین‌کننده‌ای در طیف‌های وسیع پدیده‌های طبیعی ایفا می‌کند، در نظر بگیریم.

تحقیقات ما قبلاً تأیید کرده است که هیدروژن مهم‌ترین منبع زندگی و انرژی برای میکروارگانیسم‌های متعدد در اعماق ژئوسفر است. به دست آوردن تأیید در شرایط چاه‌ها نه تنها هیدروژن را به عنوان یک معدن قابل استخراج کامل در نظر خواهد گرفت، بلکه کمک بزرگی به تشکیل دانش جدید در مورد منشأ نفت و گاز آلی و نقش میکروارگانیسم‌های هیدروژنی در این فرآیند خواهد کرد. این می‌تواند به طور جدی به شک و تردید در مورد فرضیه «تمام شدن» هیدروکربن‌ها منجر شود.

- اما چرا دقیقاً دانشگاه معدن و نه یک شرکت نفتی بزرگ؟

• پاسخ در سوال قبلی نهفته است – زیرا کار ما دقیقاً علم است. در مراکز دانشگاه معدن دستگاه‌های پیشرفته زیادی وجود دارد که می‌توانند هم در خود چاه و هم در حین انجام آزمایش‌ها و تجربیات بعدی، نتایج علمی معتبر به دست آورند. ما به روش‌های انتخاب و پردازش هسته‌ها و نمونه‌ها مسلط هستیم. این دانشگاه پتانسیل عظیمی از دانش و تخصص‌های جمعی در این حوزه دارد.

عامل دوم و بسیار مهم تجربه است. بیش از 50 سال است که تیم‌های حفاری ما در قطب جنوب مشغول به کار هستند. آنها موفق به حفاری دریاچه «وستوک» شدند، که کل جهان از آن مطلع است، و امروز جستجو برای محل نصب دکل حفاری در ایستگاه دیگری به نام «پروگرس» در جریان است. یعنی ما قصد داریم نه تنها در کومی، 30 کیلومتر دورتر از قطب شمال، حفاری کنیم، بلکه از سوی دیگر کره زمین نیز این کار را انجام دهیم. همان‌طور که می‌دانید، در قطب‌ها، پوسته زمین به هسته نزدیک‌تر است.

و من به طور قطع معتقدم که پیشرفت تنها توسط یک چیز پیش می‌رود – کنجکاوی انسانی. برای من و همکارانم این سوال بسیار جذاب است که در واقع چه اتفاقی برای سیاره ما در حال رخ دادن است، منشأ ساختارهای معمولی آن و تکامل آن. مطمئن هستم که در این مسیر اتفاقات زیادی غیرمنتظره منتظر ماست.