資料來源: 新華網
2003年5月26日
來源:環球時報 當人造衛星已經飛向浩瀚宇宙時,人類的鑽頭最多卻只能鑽及腳下 12公里的深處。這便是“上天有路,入地無門”的現實。但是科學 家從來沒有停止探測地球內部隱秘的步伐,閱讀本文將幫您了解人 類是如何探索地心奧秘的。 科學家要把探測器送到地心 萊塢科幻片《地心浩劫》(The Core)中有這樣的情景:地球物理學 家凱斯博士無意中發現了一場可能會導致全球人類滅亡的大災難: 地心溫度因某種不明原因發生了改變,這種未知的力量正在阻礙地 球的正常運轉。為了拯救地球,保衛全人類的安危,凱斯將全球最 杰出的科學家組織起來,成立了一個救援小組,他們計划駕駛人類 首只“鑽地船”抵達地核,在那里引爆一個特殊核裝置,一旦成功 ,地球仍將像往常一樣正常運轉…… 有趣的是,這部電影給科學家提供了靈感。據最新出版的英國《自 然》雜志報道:美國加州理工學院行星科學教授戴維﹒史蒂文森正 在籌划一項耗資100億美元的宏偉計划,向地心發射一個探測器。 史蒂文森的設想十分新奇,他計划用向地下注入大量鐵水的方法來 形成一個“倒火山”,借此把探測器送入地下3000公里處。探測器 將把從地球內部直接采集到的數據以地震波形式傳回地面,因為無 線電波無法穿透這個深度。 計划的最大難度在于如何在地殼和地幔間開鑿通道讓探測器通過。 為此,史蒂文森擬先開鑿一條長、深300米,寬1米的洞。為此,可 能需要進行一次數百萬噸當量級的核爆炸,也可能會利用地表的一 些天然裂縫,比如冰島的火山坑。然后,在坑內注入10萬─1000萬 噸熔化的鐵水。如此巨大的重量將把大坑下的岩層壓出一個深深的 裂縫,鐵水將在地心引力作用下,順著裂縫流向地核深處。 假如史蒂文森的計划能夠成功,將會是人類首次直接接收來自地核 的信息。但有科學家質疑這個計划的可行性,他們認為用史蒂文森 的方法把探測器送達地核,可能需要數千年時間。還有人認為,盡 管鐵水的總量巨大,但在強大地核壓力的作用下,形成直達地核裂 縫的可能性不大。縱然可以形成裂縫,在鐵水流下之后,強大的壓 力又會使裂縫閉合。這樣,探測器就無法利用電磁波傳送數據。而 小小的探測器,又怎么能夠形成強大的地震波,將有關數據傳回地 面呢? 目前最深的鑽孔僅深12公里 長期以來,人們就試圖通過各種方法對地球進行探測,但由于堅硬 的地殼岩石的阻隔,迄今為止,人類對地球內部仍然所知甚少。隨 著航天技朮的發展,一個與之相呼應的“入地”科學鑽探計划應運 而生,科學鑽探始于20世紀60年代美國提出的“深海鑽探計划(DSD P)”。“深海鑽探計划”與“人類登月計划”被譽為人類在20世紀 60年代的兩大壯舉。1985年1月,美、英、法等國拉開了“大洋鑽 探(ODP)”的序幕。1996年,中國與美國、德國正式成為國際大陸 科學鑽探計划(ICDP)的三個理事國之一。 科學鑽探在世界上已實施30年,已有13個國家打了近100口深淺不 一的科學探測鑽孔,其中4000米以上的深孔有20個。根據鑽孔的深 度,研究者將深度大于8000米的大陸科學鑽探稱為超深鑽。超深鑽 是一項投資巨大的科學工程,體現了一個國家的實力與地學水平。 最早進行大陸科學鑽探的國家是原蘇聯,其中SG─3鑽孔的鑽探時 間最長(1970年─1989年),進度12262米,為目前世界上最深的鑽 孔。目前,最先進的辦法就是通過動力帶動有鑽頭的鑽杆向下鑽進 。為防止孔斜,多采用大直徑液動錘全面鑽進。 中國大陸科學鑽探工程起步 中國大陸科學鑽探工程(CCSD)于1997年被國家科技領導小組列為“ 九五”國家重大科學工程項目。1998年被國際大陸科學鑽探組織列 為國際大陸科學鑽探項目。至2002年4月6日,該工程已完成2000余 米先導孔施工,截至2003年5月18日,主孔深度為2982.18米。預計 到2004年方能完成5000米的任務。 有關鑽孔位置的選擇當然也成為地球科學家及社會關注的熱點問題 。中外專家一致贊同在我國江蘇北部東海縣毛北鎮實施科學深鑽, 這里地處世界上規模最大的超高壓變質帶上。同時,我國還計划20 10年前在青藏高原上打一口10000米的超深井。(文/奇云) |