上天容易入地难!7018米深井现场总指挥讲述真实版“地心游记”(2)

2020-12-20 07:58     互联网

比如地震的原因是什么?地壳中有什么样的流体?是什么力引发了造山运动?地壳中曾经和正在进行什么样的物理化学过程?地球深处藏着哪些远古生物的秘密?这些问题都是很多人想知道的。

地球深部钻探被看作是人类深入地球内部的“望远镜”和了解地球演化的时间隧道。但人类向自己脚底下探索要远远难于向头顶上探索,尽管人类的探索已经可以到达太阳系的边沿,但很难打一个超过1万米深的深井。

2010年,联合国“国际行星地球年”将地球深部作为地球科学的最后前沿,这也被看成是解决人类面临的能源资源和生存空间基本问题的必由之路。

“莫霍计划”和科拉超深钻井

给地球深部打洞至今已经有半个多世纪的历史。从20世纪60年代起至今,已有不少国家在洋底和大陆打了上百口深浅不一的科学钻孔。

大陆超深科学探索钻井是冷战时代的产物,当时美国和前苏联进行了一场长时间较量。冷战期间地学领域最具代表性的两大工程是大洋钻探和大陆超深钻,两大科学工程均始于上世纪五六十年代。大洋钻探以美国为主导,大陆超深钻以前苏联为主导。

1957年,美国地质学家提出“莫霍计划”,这也是世界上第一个科学钻探计划,科学家希望揭开地壳下面地幔的秘密。在“莫霍计划”的第一阶段里,他们进行了一组试验性质的钻探,在太平洋西海岸靠近墨西哥的海域钻了5个深度不超过200米的井。这几乎是“莫霍计划”的全部直接成果了,1966年美国国会砍掉了拨款,计划终止。

为了和美国较劲,前苏联的大陆深部钻探项目上了马,最著名的就是位于俄罗斯西北部科拉半岛的科拉超深钻井。科拉超深钻井目标为15000米。1993年终止钻探时,该钻井到达地壳内部12262米的深度,目前仍是地球上最深的科学探索“地眼”

目前地球上最深的马里亚纳海沟也只有11034米深。不过,于地球的半径而言,这样的深度依旧还是很浅的皮层。地球平均半径6371千米, 12262米的钻孔也仅仅向地心钻进了大约0.2%。 “如果把地球比作一个鸡蛋的话,现在连鸡蛋皮都没钻破!” 中国科学院院士高锐表示。

1983年时,科拉钻井的钻探深度就已经达到了12000米。直到2008年和2011年分别被卡塔尔及俄罗斯库页岛的石油钻井打破,其中卡塔尔阿肖辛油井深12289米,库页岛Odoptu Op-11号井的井深为12345米,但是这两者都是斜井的深度,截至目前科拉超深钻井仍是人类挖过的最深的垂直钻孔。

在俄罗斯,科拉超深钻井是继前苏联空间站、深海勘探船之后的第三大科研成果,一直是俄罗斯科学家的骄傲。上个世纪90年代钻探工作停止以后,一些相关的研究依旧持续了很多年,直到2006年资金耗尽。2008年,该地址被废弃,科拉超深钻洞口被生锈的金属帽盖严。

▲科拉超深钻孔是苏联在1970年,在科拉半岛所进行的一项科研工作形成的,也是迄今为止,人类进行钻探的最深的一个钻井,深处达到惊人的12262米(图片来自网络)

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