Шахта Шергина (колодец купца Ф. Шергина, Шергинская шахта) — шахта глубиной 116,6 м (вместе со скважиной — около 140 м) отрытая в вечной мерзлоте в Якутске. В шахте, впервые на больших глубинах, были проведены измерения температур мерзлых грунтов, выполнены геологические исследования. Шахта Шергина стала источником инструментально полученных фактических данных, подтверждающих и неопровержимо доказывающих наличие вечной мерзлоты. Это сыграло огромную роль в становлении и развитии геокриологии. Шахта имеет статус памятника, охраняемого государством.

Месторасположение и конструкция

Шахта расположена в г. Якутск во дворе дома по ул. Кулаковского, 18.

Шахта представляет собой вертикальный колодец глубиной 116,6 м. На дне шахты пробурена скважина глубиной около 24 м (общая глубина — около 140 м). Ствол шахты закреплен сплошным срубом из лиственничных бревен от устья до глубины 52 м. Такая же крепь имеется на глубине от 74 до 79 м. Размеры шахты Шергина уменьшаются с глубиной. Верхняя часть ствола шахты до глубины 1,4 м имеет сечение 3х3 м. Ниже полутораметрового уровня ствол имеет сечение 1,6х1,6 м, а глубже 110 м шахта несколько сужается.

Над шахтой выстроен бревенчатый сруб с дощатой кровлей. Устье шахты имеет люк, закрытый двухстворчатой крышкой.

Для спуска в шахту использовался горизонтальный ворот, канат и люльки (ведра).

В настоящее время (2009 г.) устройство для спуска в шахту отсутствует, а её горловина на глубину около 10 м заполнена ледяной пробкой.

История создания и исследований

Предыстория

В процессе освоения северных территорий поселенцы столкнулись с проблемой обеспечения питьевой водой из-за отсутствия (либо очень малого числа) круглогодичных естественных источников. Для преодоления этой трудности предпринимались попытки рытья колодцев, однако, во многих случаях, они оказывались безуспешными, так как не удавалось преодолеть слой мерзлого грунта и выйти к водоносным слоям. Одной из первых документально зафиксированных попыток вырыть колодец в Якутске стала работа казака Якова Светогорова. За 4 месяца, в период 1685—1686 гг., он достиг глубины около 28 м (13 сажен), однако не встретил ничего, кроме мерзлой земли. Этот факт нашёл свое отражение и в донесении якутского воеводы М. О. Кровкова в 1686 г.:

«А колодезя, великие государи, в Якуцком сделать некоими мерами нельзя, потому что земля летом только тает в полтора аршина, а больше двух аршин земля никогда не тает, а в исподи на дне бывает земля всегда мёрзлая.»

С этого времени, вплоть до XIX в. отсутствуют какие-либо упоминания о создании глубоких колодцев в вечной мерзлоте.

Работы в XIX веке

Летом 1828 года, живший в Якутске купец Фёдор Шергин и руководившей конторой Русско-Американской Компании, для получения хорошей воды предпринял рытьё колодца во дворе своего дома. Он знал о постоянном холоде в почвенных слоях, но надеялся на достижение успеха, если вырыть колодец на глубину колодцев в европейской части России. Также он знал о колодце в Качугской степи, в котором удалось преодолеть слой мерзлого грунта и выйти на водоносный слой.

В плане якутский колодец был заложен в виде квадрата со стороной около 2,5 м (8 фут). За сезон работ глубина колодца составила около 12 м (42 фут).

За исключением первых лет, работы производились только зимой. Летом работать было невозможно, так как в глубине колодца скапливался углекислый газ, который зимой вытеснялся более холодным воздухом верхних слоев.

Весной следующего, 1829 года, возобновившиеся работы посетил физик Г. А. Эрман, совершавший кругосветное путешествие. Он измерил температуру грунта на дне колодца. На глубине 15 м она составила не более −7,5 °C (-6°R). Позже, в своем отчете он написал, что воду можно встретить «не менее, чем на глубине 600 футов (183 м), до тех же пор должна быть только промерзшая земля»

Весной 1830 года, когда колодец был пройден до глубины около 30 м, инженер М. А. Злобин детально описал геологический разрез. На дне колодца была зафиксирована температура грунта −1,3°C.

В 1831 г. Шергин собирался прекратить дальнейшие работы, так как стала очевидной бесперспективность получения воды. В это время в Якутск, из поездки по сибирским русско-американским колониям, приехал адмирал Ф. П. Врангель. Он уговорил Шергина продолжать свое предприятие и обещал ему обратиться к Русско-Американской Компании с просьбой принять на себя издержки по работе. В этом году шахта была пройдена до глубины 32 м, температура на её дне составила −1,25°C.

В период с 1832 по 1836 гг. работы продолжались на средства Русско-Американской Компании. Отчеты о ходе работы посылались в дирекцию компании в Санкт-Петербург.

В 1832 г. в российских и европейских газетах появляются первые сообщения о шахте Шергина. Основой для них послужило письмо некоего Щукина, проводившего зиму 1830—1831 гг. в Якутске.

За сезон работ 1835—1836 гг. глубина шахты составила 93,3 м. В 1836 г. барон Врангель возвратился в Европу из русских колоний на Аляске, поэтому указаний о дальнейшем продолжении работ от Русско-Американской Компании не последовало.

В 1837 г. от Шергина пришло известие, что колодец был доведен им до глубины 116,4 м (382 фут). Также он сообщил, что затраты составили 1362 руб. 50 коп. Данную сумму Шергину не возместила ни компания, ни Петербургская академия наук, где были заслушаны доклады о проводимых исследованиях. По представлению председателя академии С. С. Уварова император Николай I наградил Шергина золотой медалью и перстнем с бриллиантом.

В 1838 г. Шергин опубликовал результаты своих наблюдений в «Журнале Министерства народного просвещения».

В период с 1844 по 1846 гг. в шахте проводились температурные измерения в рамках экспедиции А. Ф. Миддендорфа. Ими занимались сам Миддендорф и его сотрудник Т. Брандт, а после их отъезда — Д. Давыдов — местный учитель и инспектор школ.

Работы в XX веке

В 1933—1934 гг. экспедиция Водхоза сделала новое оборудование для спуска в шахту и пробурила с её дна вертикальную скважину до глубины около 140 м.

В течение 1934—1937 гг. систематические измерения температуры вели сотрудники Якутского гидрометеорологического института братья Г. М. и Н. М. Зацепины при участии А. Мозолевской и С. Скопысовой.

Позже температурные измерения в шахте Шергина проводились силами Якутской мерзлотной станции Главсевморпути, которая в 1939 г. была преобразована в Якутскую научно-исследовательскую мерзлотную станцию Института мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР (ныне Институт мерзлотоведения им. П.И.Мельникова СО РАН).

Последние измерения были выполнены И. Д. Белокрыловым в 1942 г.

Современное состояние

В настоящее время (2009 г.) шахта Шергина входит в Государственный список недвижимых памятников истории и культуры г. Якутска, подлежащих государственной охране как памятники республиканского значения.

Из-за отсутствия ухода за шахтой, стекающая по стенам шахты летняя талая вода образовала в верхней её части 10-метровую ледяную пробку.

Имеются планы по реконструкции шахты.

Научное значение

Научное представление о существовании не оттаивающей замерзшей почве сформировалось в XVIII в. после путешествий Беринга и Гмелина. Однако четкого понимания о широте распространения и мощности слоя вечной мерзлоты ещё не было.

Часто её существование связывалось только с безлесными территориями, прилегающими к Северному ледовитому океану. Для более южных местностей явление глубокого промерзания оспаривалось и оставалось не признанным частью учёных ещё в 20-х годах XIX в. Эти мнения, во многом, основывались на данных о проникновении холода в почву в средних широтах и отсутствии данных об измерении температур почвы в Сибири.

Для окончательного решения данного вопроса необходимо было выполнение геотермических наблюдений и установление закона изменения (повышения) температуры грунта с глубиной, что позволило хотя бы приблизительно (путём экстраполяции) установить её мощность.

Первые температурные измерения мёрзлых грунтов были проведены профессором А. Эрманом в скважине, которую он пробурил в декабре 1825 г. до глубины 18,2 м в районе Берёзова. Но безусловным прорывом следует считать шахту Ф. Шергина.Данные, полученные Шергиным в 1837 г., показали, что температура, оставаясь отрицательной, с глубиной повышалась, и на дне шахты имела значение около -0,75°С.

Более глубокие исследования, проведенные Миддендорфом в шергинской шахте и прилегающих к Якутску районах, позволили ему вычислить мощность мерзлоты в этой местности — 187–204 м, что оказалась весьма близкой к фактическим значениям, установленным при бурении в XX веке (210-214 м).

Член-корреспондент АН СССР П. Ф. Швецов оценил значение Ф. Шергина в геокриологии наравне со значением А. Левенгука в микробиологии.

Биография Фёдора Шергина

Род занятий: купец, в 1826–1838 — управляющий конторой Российско-Американской компании в г. Якутск.

Уроженец г. Великий Устюг.

Перед тем как приехать в Якутск, Ф. Шергин несколько лет провел в верховьях Лены в селе Качуг.

С 1826 по 1838 гг. жил в Якутске.

В 1839 г. вернулся на родину, где вскоре умер.

Фёдор Шергин известен не только в связи с его шахтой. В 1834-1838 гг. он вел на своем подворье ежедневные измерения температуры воздуха. Ф. Шергин имел переписку с Академией наук, сообщал о результатах своих наблюдений, доставлял образцы горных пород из шахты и из окрестностей Якутска, получал от Академии наук инструкции и приборы.

4 ноября успешно прошла уникальная акция под названием «Шоу Штурм Шахты Шергина». В спуске на 104 метра в глубину шахты участвовали Андрей И (Хорошев), начальник аэромобильного отряда Службы спасения РС(Я) Евгений Золкин и режиссер Марина Калинина.

Акция началась с обращения мэра Юрия Заболеева и министра науки и профобразования Александр Пахомова к собравшимся и освящения шахты.

Мероприятие состоялось усилиями авторской студии креатива Андрея И, Якутского филиала Байкальского государственного университета экономики и права, Института Мерзлотоведения СО РАН им П.И. Мельникова, Службы спасения Республики Саха (Якутия), а также администрации города Якутска.

В рамках проекта «Восстановление исторического и научного памятника Шахта Шергина» 3 ноября прошла презентация совместной работы автора, Андрея И, и режиссера Марины Калининой, документального фильма «Шахта Шергина». В фильме рассказывается о Федоре Шергине и о его работе над колодцем, также в фильм включены кадры, снятые во время видеозондирования шахты.

Кстати, в настоящее время шахта Шергина входит в Государственный список недвижимых памятников истории и культуры г. Якутска, подлежащих государственной охране как памятники республиканского значения.

Шахта представляет собой вертикальный колодец глубиной 116,6 м. На дне шахты пробурена скважина глубиной около 24 м (общая глубина — около 140 м). Ствол шахты закреплен сплошным срубом из лиственничных бревен. Размеры шахты Шергина уменьшаются с глубиной. Над шахтой выстроен бревенчатый сруб с дощатой кровлей. Устье имеет люк, закрытый двухстворчатой крышкой.

Участники спуска взяли с собой дыхательные маски и баллоны со сжатым воздухом, так как взятые накануне спуска пробы воздуха показали высокое содержание углекислого газа на глубине. Безопасность мероприятия обеспечивали специалисты аэромобильного отряда Службы спасения республики. Группа снимала свои действия во время спуска на видеокамеру, изображение транслировалось на большой монитор, все, кто остался наверху, могли наблюдать за ходом спуска. Участники спуска рассказывали о своих впечатлениях по рации.