唐山科协欢迎您, 请登录 免费注册

当前位置 > 首页 > 科普在线 > 空间探索

世界“深度”如何练就?科学钻探入地探秘

添加时间:2024-05-24 作者: 来源:中国科学技术馆 点击:266 收藏 打印 字体:
分享到

自古以来,“上天入地”就是人类的梦想,如今“上天”已然实现,而“入地”则一直面临着重重困难。想要直接观测地球内部,迄今为止只有科学钻探能够实现,它就像伸入地球内部的“望远镜”,能够获得地下深处真实信息和图像。

在科学钻探诞生之前,人类主要通过地震波观测的形式研究地球的内部构造。1909年,前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇通过地震波观测在地下33千米处发现“莫霍洛维奇不连续面”,1914年前德国地震学家古登堡通过地震波观测在地下2900千米处发现“古登堡面”。根据科学家对地震波在不同界面反射情况的研究,地球由外到内被划分为地壳、地幔和地核,而“莫霍面”和“古登堡面”分别是地壳和地幔,地幔和地核的分界线。这些发现振奋人心,但是“耳听为虚,眼见为实”,为了更加真切的探索地球深处的奥秘,20世纪60年代科学钻探应运而生。

地球内部构造图 图片来源:地理沙龙号

科学钻探可以分为大洋科学钻探、大陆科学钻探、湖泊钻探和极地钻探。人类利用工具向地球纵深打一口科学钻探井,通过钻孔可获取岩芯、岩屑以及岩层中的气体和液体,通过对钻井的长期观测可以研究地球深部构造及演化、地球深部流体及其作用,校验地球物理探测结果;在资源能源开发利用方面,可以研究成矿理论、油气成因,调查和开发深部热能;在环境科学方面,可以研究地震成因、火山喷发机理、地质灾害预警、地球气候演变、生命演化历史等。

世界上不少具备实力的国家都进行过科学钻探,大陆钻探更是占据主流,目前钻探最深的俄罗斯科拉超深钻井深度达到12262米,而我国位于塔里木盆地的深地塔科一井已于今年3月突破万米大关,钻透5亿年前的地层。在五亿年前的寒武纪时期,塔里木盆地还被称作塔里木海,亿万年的沧桑变化,让海洋中沉积的碳酸盐岩地层深埋在数千米的地下,慢慢形成了石油和天然气。此次地质人员将通过分析古老地层沉积的岩石,更深入了解塔里木盆地沉积演化特征,为我国超深层油气勘探提供第一手资料,为我国未来超深层油气开采点一盏明灯。

深地塔科一井钻开5亿年前地层 图片来源:央视新闻

虽然上述提到的科学钻探已经钻了很深且取得了不少科学研究进展,但是对于地球来说,无疑还是相当于在“鸡蛋壳”上钻了一个孔。这是因为地球的平均半径大约为6371千米,其中最外层的地壳平均厚度就有17千米左右,大陆地壳的平均厚度更是有33千米左右,大洋地壳的平均厚度也有6千米左右,因此想钻透地壳地幔到达地心,只能是一个奇幻瑰丽的科幻梦想。

不过人类科学家总是锲而不舍的,到不了地心没关系,有没有可能钻透比较薄的大洋地壳到达地幔上层呢?为了实现这一想法,科学家在西印度洋中脊寻找到一块特殊的“亚特兰蒂斯浅滩”,它位于海底一个最高的海岭顶端,是一个长40公里、宽30公里的穹状隆起,处于水下700多米。这块浅滩主要是下洋壳或地幔岩石被向上抬升并裸露在海底的大洋核杂岩,这使得人类在这里有可能“触摸”到地壳与地幔的边界。2015年12月16日,“决心”号大洋钻探船在“亚特兰蒂斯”浅滩开展进行旨在打穿地壳与地幔边界的第一次大洋钻探。

西印度洋中脊的亚特兰蒂斯浅滩 图片来源:科通社

“亚特兰蒂斯浅滩”的钻探研究取得了一定的进展,获得了地壳中的一些岩芯,但是最终的研究成果尚未公布,人类目前为止还没有确切的消息证实已经钻透地壳。人类对地球深处的探索并未停止,对于地球深处的想象也继续。

参考资料:

[1] 最后50米!我国首口万米深井,钻开5亿年前地层.央视新闻.

[2] 神秘的西南印度洋中脊“亚特兰蒂斯浅滩”.新华网.

首页 | 关于我们 | 版权声明 | 法律责任 | 联系我们

唐山市科学技术协会主办 Copyright © 2018-2020 唐山科普在线 版权所有

未经授权禁止复制或建立镜像 | 冀ICP备05016301号-1 | 技术支持:Glaer

公安机关备案号公安机关备案号: 13020002152308 |