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當(dāng)前位置:首頁(yè) > 新聞信息- 深??茖W(xué)鉆探常識(shí)
- 錄入時(shí)間: 2013/5/25
凡爾納曾寫過(guò)一本名為《地心游記》的小說(shuō),他極盡想象之能事描述了人們至今無(wú)法企及的大地核心景象。承載我們?nèi)祟惡腿f(wàn)物的大地深處到底是什么?它是虛是實(shí)、是寒冷的冰窟還是沸騰的熔巖?還隱藏著什么至今不為人知的東西?這是普通人的好奇,也是科學(xué)家孜孜以求的科學(xué)問題。
地球?yàn)槿祟愄峁┝素S富資源的同時(shí)帶來(lái)了深重的災(zāi)害,地震、火山噴發(fā)、泥石流,都造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。人類迫切希望了解地球、預(yù)測(cè)災(zāi)害。對(duì)于如何探索地球奧秘,千百年來(lái)人們提出了一系列方法學(xué)說(shuō)和設(shè)想,如科幻小說(shuō)家凡爾納在小說(shuō)《地心游記》中描寫找到一條通往地心的秘密通道,其實(shí),現(xiàn)代科技還很難做到這點(diǎn)??茖W(xué)鉆探是人類目前獲得地球內(nèi)部信息最直接有效的途徑。通過(guò)深入地下數(shù)千米甚至上萬(wàn)米大陸科學(xué)鉆探,等于在地球深處放置了一架“望遠(yuǎn)鏡”,可以直接獲取樣品、觀察地球內(nèi)部的重要信息,如了解和認(rèn)識(shí)大洋及大陸的板塊運(yùn)動(dòng)、地殼應(yīng)力和地震、火山過(guò)程、深部資源、生命起源、全球變化及氣候多樣性等一系列重大基礎(chǔ)科學(xué)問題。在本世紀(jì),大陸科學(xué)鉆探將在人類正確認(rèn)識(shí)、合理開發(fā)和珍愛保護(hù)地球中起到至關(guān)重要的作用,是“入地”的鑰匙。
科學(xué)鉆探不僅是高科技工程,而且是綜合性、系統(tǒng)的科學(xué)課題;不僅研究地球固體圈層的組成與結(jié)構(gòu),還研究地下生物圈與水圈;不僅涉及地球科學(xué),還涉及生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué);不僅可以重塑地球演化的過(guò)去,還可以觀測(cè)現(xiàn)在,探索未來(lái);不僅能解決科學(xué)理論問題,還具有重要實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。因此,這項(xiàng)科研工作不同于以往進(jìn)行的任何一個(gè)地學(xué)研究項(xiàng)目,在中國(guó)地球科學(xué)研究史上是具有開創(chuàng)意義的科研項(xiàng)目。
科學(xué)鉆探始于20世紀(jì)60年代,美國(guó)提出了“深海鉆探計(jì)劃”(DS鄄DP)。它與“人類登月計(jì)劃”被譽(yù)為人類在20世紀(jì)60年代的兩大壯舉。上世紀(jì)70年代開始蘇聯(lián)實(shí)施了龐大的大陸科學(xué)深鉆工程,其科拉超深鉆孔深達(dá)12262米,為當(dāng)今世界最深的超深孔,并已成為世界第一個(gè)深部實(shí)驗(yàn)室。德國(guó)于1987年至1994年實(shí)施了舉世聞名的KTB計(jì)劃,此外日本、墨西哥等多個(gè)國(guó)家分別實(shí)施或準(zhǔn)備實(shí)施大陸科學(xué)鉆探。上個(gè)世紀(jì)的最后二三十年,在全球各大洋和大陸實(shí)施的科學(xué)鉆井上千口,其中大陸深鉆井近百口,而4000米以上的深孔有20口,獲取了幾十萬(wàn)米巖心和大量的觀察數(shù)據(jù)。
不“鉆”不知道,一“鉆”真奇妙。蘇聯(lián)科拉半島超深鉆井鉆至9000米附近時(shí)發(fā)現(xiàn)了富含金的巖石;德國(guó)KTB井發(fā)現(xiàn)8000米以下存在大量的含礦熱鹵水,有著很強(qiáng)的現(xiàn)代地質(zhì)作用;格陵蘭冰心鉆探取樣竟意外發(fā)現(xiàn)了20萬(wàn)-25萬(wàn)年以前氣候變化的信息,包括公元79年意大利火山爆發(fā)造成的酸雨痕跡,1815年印度尼西亞坦博拉火山爆發(fā)的火山灰,1952年美國(guó)第一次氫彈爆炸試驗(yàn)遺留下來(lái)的放射性離子塵,1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏事故飄散的放射性離子塵。烏克蘭大陸科學(xué)鉆探在前寒武紀(jì)結(jié)晶巖中意外地發(fā)現(xiàn)了5個(gè)大型儲(chǔ)油層。為協(xié)調(diào)世界范圍內(nèi)的大陸科學(xué)鉆探活動(dòng),減輕各國(guó)在實(shí)施該項(xiàng)活動(dòng)時(shí)的成本和風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)成果共享,1996年2月由德國(guó)、美國(guó)和中國(guó)發(fā)起成立了“國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃(ICDP)”,至今已有近20個(gè)國(guó)家和團(tuán)體加入或準(zhǔn)備加入該計(jì)劃。我國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程是當(dāng)前實(shí)施的全球大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃(ICDP)20個(gè)項(xiàng)目中最大也是最深的科鉆井,是中國(guó)和亞洲的第一科鉆井,受到國(guó)際地學(xué)界高度矚目。
2004年12月26日8時(shí)許,正在“科鉆一井”進(jìn)行觀測(cè)的科研人員發(fā)現(xiàn),地下4900米處的流體中氬和氦含量突然發(fā)生變化,1小時(shí)后,4700公里外的蘇門答臘發(fā)生9.3級(jí)地震。由此我們發(fā)現(xiàn)來(lái)自深部的甲烷、氦氣、二氧化碳和氬氣等特殊流體異常與重大地質(zhì)事件的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這證明利用大陸科學(xué)鉆探深井完全可以檢測(cè)地震的遠(yuǎn)程和近程效應(yīng),從而為地震預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),也將為長(zhǎng)期觀測(cè)提供必要的科學(xué)依據(jù)。此外,捕獲到地震信息還有昆侖山口西8.1級(jí)地震。2004年12月26日,印度洋發(fā)生海嘯前,與印度洋數(shù)千公里之隔的大陸鉆探鉆井檢測(cè)儀器,兩次檢測(cè)到地下5000米液態(tài)、氣態(tài)等有強(qiáng)烈異常。