DÜNYANIN İÇLERİNE DOĞRU
Yeryüzünde şimdiye kadar açılmış en derin delik için 500 miİyon Mark (yaklaşık 150 milyar Türk Lirası) harcanacak.
Michael MARX
Vakit akşama gelmek üzere. Hava daha şimdiden kararmaya başlamış. Caddede ise kuzey yönünden gelen garip bir araç kafilesinin adım adım yaklaştığı görülüyor. Almanya’nın karaorman bölgesi’ndeki bir yerleşim yeri olan St.Peter’e birkaç kilometre uzaklıkta, bir hayli uzun konvoy duruyor. Öndeki araçtan koruyucu kırmızı yelek giymiş bir adam atlıyor, telsizine birşeyler söylüyor, sonra beş ağır kam-i yondan en arkadakine doğru ilerliyor.
Bitirilecek bir bu iş kalmış, onun için ölçümcüler şimdiden akşam tatilinin yaklaştığına seviniyorlar. Bir kere daha özel araçlar yirmişer metre aralıklarla yerleştiriliyor. Her sürücü ne yapacağını biliyor. Susturuculu dizel motoru, hidrolik kolu aşağıya doğru indiriyor. Alta yerleştirilmiş dip plaka-
Delme rekorunu kırmak için uygun bir yer aranıyor: Titreştiricili kamyonlar kafilesi Karaorman ’daki Todtnau’nun önünde. Ölçüm araçları, birbirinden20 metre uzaklıkta duruyor.
Bir hidrolik kol, ağır dip plakasını sokağın asfaltına bastırıyor. Plaka titreşmeye başlıyor ve yerin diplerine kadar ulaşan titreşimler yaratıyor.
24
İskete üzerinde güç bir çalışma: Delginin (matkabın) değiştirilmesi gerektiği zaman, bütün delgi borusunun yukarı çekilmesi ve demonte edilmesi gerekir. Derin sondajlarda bu iş çok yorucudur.
Yer kabuğuna batırılan küçük bir iğne: “LilienthalZ1 “gaz kuyusu, şimdiye kadar 6775 metre derinlik ile Almanya’daki dip sondaj rekorunu elinde bulunduruyordu.
Başdöndürücü yükseklikteki bir iskele. Delgi borusu buradan döner tez-‘ gâh vasıtasıyla, açılan deliğe indirilir.
Kabuk
Sıvı dış çekirdek
Sıvı iç Manto
çekirdek Yerkabuğu ve mantosunun şematik görünüşü
Yer kabuğunun kalınlığı, denizin altındaki bazı bölümlerde 5 kilometre kadardır. Bu kalınlık, kıtaların altında 40 kilometreye kadar erişir. Yer yüzeyinin yaklaşık 2900 kilometre altında, sıvı halindeki çekirdek bölümü başlar.
sı ise bir damga gibi yere bastırıyor, arka tekerlekler yerden kesiliyor. Şimdi bu ondört tonluk kamyonun ana ağırlığı, bu “damga” üzerinde durmaktadır.
Sürücüler “herşey yolunda” işaretini veriyorlar. Birdenbire, sanki gizli bir emre uymuş gibi, plakalar şiddetle titremeye başlıyor. Bu ağır plakalar, saniyenin küqük bıc böliircvii
Sövüyor. Yirmi saniye süreyle yer hafif bir zelzeleye tutulmuş-casına sarsılıp gümbürdüyor. Sonra, hidrolik kollar tekrar içeri çekiliyor ve beş araç tekrar harekete geçiyor. Tam altı metre sonra konvoy tekrar duruyor ve yeniden yirmi saniye süreyle yeri sarsıp gümbürdetiyorlar.
Bu pek esrarlı gibi görünen çalışmaya teknik olarak “Ka-raorman Derin Delme Bölgesinin Jeofizik Durumunun Belirlenmesi Sismik Refleksiyon Ön Araştırmaları” adı veriliyor. Bunun sade dilde anlamı şu: Adamlar, dünyanın en derin deliğini açmak için elverişli bir yer arıyorlar.
Ne var ki, bu iş için görevlendirilen şirketin ölçümcüleri-nin işleri henüz bitmemiş, çünkü bu “süper delik”in Karaor-man’daki Haslach yakınlarında mı, yoksa Oberpfalz’taki Er-bendorf’ta mı açılacağına henüz karar verilememiş. 1988’den itibaren yedi yıl İçinde, yerin 14 ilâ 15 kilometre içlerine erişmesi planlanmış. Şimdilik masraflar, 500 milyon Mark (yaklaşık 150 Milyar Türk lirası) olarak hesaplanıyor. Federal Almanya Bilimsel Araştırma Bakanlığı, her delinen metre başına 35.000 Mark (yaklaşık 10.500.000 Türk Lirası) destekte bulunmayı üstlenmiş.
Yerbilimciler ve jeofizikçiler bu büyük projeden ne umuyorlar? Cevabı şu: Güney Almanya, jeolojik bir kırışma bölgesinin hemen ortalarında yer almaktadır. Jeologların uzun zamandan beri kabul ettiği ve arada ölçümlerin de doğruladığı gibi, kıtalar ağdalı sıvı kıvamındaki yer mantosu üzerinde katı plakalar halinde hareket ederler. Bu arada, Kuzey Amerika ve Afrika kıta plakaları 600 milyon yıldan beri Avrupa kıtası üzerinde basınç yapmakta, ancak Asya plakası, Avrupa kıtasının bu basınçtan geriye doğru kaçmasını önlemektedir. Bu yüzden, özellikle Güney Almanya’nın Mittelgebirge Bölgesi’nde, yer mantosunun yaklaşık 30 kilometre kalınlığındaki tabakaları büyük ölçüde yüzeye doğru itiliyor. İşte 14-15 kilometrelik bir delik açılabilirse, dünyanın hiçbir yerinde bu kadar yukarıya çıkmamış olan anılan tabakalara erişilebilecektir.
Taşların dipten gönderdiği “mesaj”: Sondaj sırasında kavrayıcı tarafından tutulup gün ışığına çıkarılan “çekirdek ”ler, oyulmuş bulunan yer tabakalarının bileşimi ve yaşı hakkında bilgiler sağlarlar.
Jeologlar, Avrupa’nın bu gerilim bölgesindeki yer kabuğunun incelenmesi sonucunda bir dizi önemli sorunun ce-vaplandırılabileceğinl umuyorlar. Bir kere, bize katı gibi görünen tabakalar (örneğin granit ve bazalt) nasıl olup ta hareket edebiliyorlar? Bunların oluşumunda hangi fiziksel ve kimyasal olaylar rol oynamıştır ve bunlar günümüzde de etkin midir? Hangi kuvvetler Avrupa’daki güçlü dağ oluşumunu mümkün kılmıştır? Neden Avrupa’da ikide birde yer sarsıntısı olmaktadır? Maden filizleri ve önemli mineral yatakları nasıl ve nerde oluşmuştur?
Son sorunun da gösterdiği gibi, araştırma programı ekonomik yararlar da sağlayabilecektir. Nitekim maden yataklarının oluşumu hakkında elde edeceğimiz bilgiler, belki de çok derinlerde yeni toprak zenginlikleri bulmamızı sağlayabilir. Bundan dolayı, sanayi sektörü de bu ekonomik dev proje ile ilgilenmektedir. Ayrıca, özellikle bu büyük derinliklerde yeni teknolojiler gerektiği için de sanayi sektörü ile işbirliği yapılması şart oluyor. Geleneksel delme teknikleri, 10.000 metrenin üzerindeki aşırı derinliklerde yetersiz kalmaktadır. Bu derinliklerde 250°C’yi aşansıcaklıklara ve 3 ton/cm2’den fazla basınçlara karşı koymak gerekmektedir.
Ölçümcüler, yerin gönderdiği “mesaj”ı alabilmek için kural olarak bir araç kafilesi ve alet takımını beraberlerinde getirirler. Karaorman yolu üzerindeki konvoyda 57 personel ve hepsinin arasında telsiz bağlantısı bulunan 31 araç bulu-
Yer içinin bir resmi: Patlamalar ya da titreştiriciler ile yaratılan ses dalgaları, değişik yoğunluktaki yer tabakaları tarafından yansıtılır ve ‘geofon” denilen özel mikrofonlarca algılanır. Böylece elde edilen bilgiler en yeni bilgisayar tekniğinden yararlanarak, yerin 6000 metre derinliğine kadar durumunu gösteren optik üç boyutlu bir resme dönüştürülebilir.
Titreşim usulüyle sismik ölçüm (Vibroseis)
Patlatma usulüyle sismik ölçüm
Yansıma ufku
Yansıma ufku
26
BİLİM VE TEKNİK
Düşeyliğe dikkat: Özellikle çok derin sondajlardı düşeyden her sapma, delgi tertibatının indirilip çı-
• – ‘¡¡masındaki sürtünmeyi arttırır. Algılayıcılarla ya-pdan ölçümler ile, delginin eğiminin belirlenmesine ve
‘ doğru biçimde yöneltilmesine gayret edilir.
• – ■ :r. Ses dalgalarını yakalamak üzere düz bir hat üzerinde 3C ‘letrelik aralıklarla “geofon” denen mikrofona benzer alet-er yerleştirilir. Böylece 16 kilometrelik bir güzergaha, seri ■; ide bağlanmış 1600 yapay kulak serpiştirilmiş olur. Bu
•. ak”lar aldıkları sinyalleri elektrik impulsları haline dönüş-,’jrve telemetri kutusuna iletirler. Telemetri aleti, bir refa-<i‘ aracının sürücü mahallindeki bir kutu içindedir. Görevi; ; i’îziti süzmek, impulslan güçlendirip sayısallaştırmaktır. Bilgi :’ eri, kablo aracılığı ile başka bir araçta bulunan bilgi kayıt :: -nüne aktarılır. Burası ölçüm bölümünün beyni gibidir.
-an veriler burada kaydolunur ve sonra laboratuvarda tekrar derlendirilmek üzere manyetik bantta depolanır. Birbirin-:-r Kilometrelerce uzakta bulunan “tireştirici’ll kamyon-«H tam yerinin belirlenmesi ve titreştiricilerin senkronize Tiesi de buradaki bir elektronik merkezinden yönetilir.
Jeologlar, depolanmış sismogram bilgilerinden yararla-*3f2K tabakaların kalınlığı ve yapısı hakkında oldukça bilgi sinebilir; hangi derinliklerde hangi kaya kütlelerinin yerleş-:çn yer tarihinin hangi safhalarında çeşitli katmanların oluş-ujunu anlayabilirler, ileri bilgisayar teknikleri ile, bugün ge-er y ğınla bilgileri işleyerek, bu işi bilmeyenlerin bile biraz
Mühendislik tekniğinin harikaları: Bu delgi türbininde, sıvı sevkedilerek 260 çark kanadı çevrilir ve bunlar elmas kaplı delgiyi dakikada 1800 kere döndürür. Bunu sağlamak için borulardan 1800 litre basınçlı sıvının geçirilmesi gerekir.
HAZİRAN 1986
1000
i •:
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11 000
Çelik
borular
Çimento
Çimento
Çelik
borular
Basınçlı sıvı Boru
yerleştirilmemiş delik Deigi borusu Basınçlı sıvı
Türbin
Dişliler
Çekirdek
toplayıcı
Delgi
kafası
ilk metrelere boru yerleştiriliyor: Sondaj deliğinin tekrar kapanmasını önlemek için, önce astar boruları yerleştirilerek çimentolanır. Delik daha sonra, boru yerleştirilmemiş bölümünden itibaren dibe doğru derinleştirilir. Kola ’daki delgi işleminde planlanan derinliğe ulaşmak üzere, 215 mm çapında bir döner delgi kullanılmaktadır.
anlayacağı resimler çıkarmak olanağı vardır. Bu resimlerde, üç boyutlu plastik bir harita gibi, çıplak insan gözüyle hiçbir zaman görülme olanağı olmayan renkli bir tablo ortaya çıkmaktadır.
Dünyanın başka bir yerinde, Kola Yarımadasfnda Rus mühendisleri delme rekorunu ellerinde tutmaktadırlar: 15 yıl süren bir çabadan sonra delgi ile yer tarihinin 1,4 milyarlık “geçmlş”ine erişmeyi ve 12 kilometre kalınlığındaki tabakaları aşmayı başarmışlardır. Hem de bu tabakaların büyük
En yüksek kule: 492 metre yüksekliğindeki bu dev kule üzerinde bulunan iki sondaj platformundan, aynı anda 60 sondaj birden yapmak mümkün olacaktır. Ancak bu kule göze pek görünmeyecek, çünkü Meksika Körfezi’nde denizin 411 metre dibine yerleştirilmesi planlanmış.
kısmı olağanüstü sert gnays ve granitten oluşuyordu. Rus-lar 1990’da 15 kilometreye erişmeyi umuyorlar. Kola’daki SG-3 istasyonunda yeni bir teknik kullanılmaktadır. Geleneksel döner delgi tekniğinde boru ve çubuklar hızla aşınmaya uğrar, kırılan boruların tekrar çıkarılması da çok güç olur. Tür-binli delgi tekniğinde ise, delgi 250°C bir sıcaklıkta bile aksaksız çalışabilmekte ve 250 çalışma saatinden sonra yenisiyle değiştirilebilmektedir.
Yerbilimciler açısından Kola’daki delgi işlemi çok büyük önem taşımaktadır. Bunun nedeni; şimdiye kadar elde edilmiş olan sonuçların jeologların, yer kabuğunun sismik ölçümlerine dayanarak ileri sürdükleri bazı varsayımlarını çürütmüş olmasıdır. Örneğin yerin dokuz kilometre dibinde, granit tabakasının yerini bazalte bıraktığı sanılıyordu. Ne var ki Kola’daki sondajda 9000 metreden sonra bazalte değil, sadece daha yoğun bir granit tabakasına rastlandı. Üstelik eskiden düşünülenin aksine, bu derinlikte zengin maden yataklarının bulunmasının mümkün olduğu anlaşılmıştır. Sıcaklığın her yüz metrede 1°C artacağı varsayımı da ancak yaklaşık 3 km derinliğe kadar doğru çıkmıştır. Oradan itibaren sıcaklık gerçekte her 100 m’de 2.5°C yükselmekte ve 10 km derinlikte 180°C’ye erişmektedir.
Jeologlar, Kola SG-3’ten sağlanan tecrübeleri değerlendirmeye başlamışlardır. Bir kere şu anlaşılıyor kİ; yapılan sismik ölçümlerin, bölgenin bizzat kendisinden elde edilen bilgilerle karşılaştırılıp kontrol edilmesi ve gerçek durumla uzlaştırılması gerekir. Yer kabuğunun yapısı ile oluşumu hakkında kesin bilgiler edinilmesi ve yerin diplerinde bulunan maden ve mineral yataklarının planlı biçimde ortaya çıkarılmasının sağlanması, ancak derin delme tekniği İle mümkün olabilecektir.
Hobby’den kısaltarak çev.: Dr.Ergin Korur
28
BİLİM VE TEKNİK
