我們腳下土地的深處有什麼?或者說,我們一直往地下挖能挖到什麼?
有人說地底下有地獄,然後科學家顯然不會對這些滑稽之言感興趣。
科學家們根據一些採集到的資料,並最終將地球的構造大致成了地殼、地幔、外核和核心4大塊。
但是,對於裡面具體是什麼,人們其實並不清楚。
從上世紀初,人們就對地底深處頗感興趣。美國是最先開始這項探索專案的。
霍莫計劃1957年,美國科學家開啟了一項叫做霍莫計劃(Project Mohole)的專案,意圖探知地殼深處的祕密。
當時人們知道從海洋地殼進行鑽探,要比在陸地上鑽探節省很多精力。因為海底的地殼厚度要比陸地厚度要淺。
最終經過幾年準備,1961年,霍莫計劃正式實施。這不挖還不要緊,一挖就發現自己入了坑。這計劃實在是太費事、太耗錢了。
剛開始的幾千米往往都比較順利,但是,隨著鑽探的深度越深,地殼的溫度和壓強卻在超乎想象地增加。鑽頭斷裂那時經常有的事情。
甚至曾經參與本計劃的科學家,形象地將其比喻為“用義大利麵在鑽混泥土”。
科拉鑽探上世紀中期,美蘇冷戰,只要是有競爭的地方,蘇聯人就要和美國人一爭高下。最終,該專案也成了其中重要的一項內容。
相比於美國人在霍莫計劃上的“小氣”,蘇聯人簡直就是在下血本。前蘇聯召集了國內最優秀的相關方面的專家組成計劃組。
據說,當年所有參加專案的人員都能在莫斯科分到一套房子,而且一個月的工資就是當時大學教授平均一年的工資。
經過蘇聯科學家的勘測,最終選擇在北極圈的科拉半島開啟了這項祕密專案。
1970年5月24日,鑽探工作正式開始,蘇聯舉全國之力在完成這項競賽。
夠拼的蘇聯人,最終在前幾千米都比較順利,但是,隨後的工作難度,也讓蘇聯科學家很苦惱。
當時蘇聯科學家就光用的一個鑽頭就需要好幾萬美元。而在實際操作過程,經常出現鑽頭很快被磨損的情況,此時就要將鑽頭升起,並更換之後,再放下。但是,光這個過程就需要花費好幾個小時,而且每天得反反覆覆進行。
此外,還發生了好幾次重新選道重挖的情況。因為鑽管破裂被卡在洞內,無法取出,也無法深挖,最終不得不前功盡棄,重新開始。
此外,蘇聯科學家們還改良了鑽探頭,發明了一種不依賴馬達的三面錐體鑽頭,該鑽頭可自動旋轉,並由地面輸送沖洗液潤滑齒輪,達到降溫並帶走鑽取的岩石碎片。
皇天不如有心人,1979年,他們在鑽探深度達到9584米,打破了美國人此前的記錄。自此,打破記錄就在眼前。
只不過這次要看蘇聯科學家的胃口了。他們最終將自己的目標設定在地下15000米。當然,實際情況要比這複雜的多得多。
當他們精疲力盡地突破到地下12000米時,他們突然間發現此時的地底溫度達到了180攝氏度,遠高於此前的100攝氏度。而在如此高的溫度下,人類當時的絕大多數金屬都成了“軟麵條”。在經過重重努力之後,最終他們將記錄保持在12262米。
1983年,蘇聯團隊就已經突破了12000米,但是之後的6年時間,一共才推進了262米,難度可想而知。
此次鑽洞,大約鑽達了波羅地陸殼的三分之一。這個過程耗費了大量的人力物力財力,但是也發現了一些有趣的現象。
首先,在6700米處,找到了距今擁有遙遠歷史的古生物化石。而且在幾千米下的岩石縫隙裡竟然充滿著水。
但是,這些水顯然不大可能是地下水滲進去的。科學家認為這些水很可能是地殼深處岩石中的氧原子和氫原子,在高溫高壓環境下,被強制合成的。
此外,人們還發現從鑽探井送上來的泥漿裡,會不停地沸騰翻滾,而且還帶上來了很多氫氣。對於這個現象,科學家還不清楚是何原因。
此外,在某深度時,發現了黃金含量較高的地質層。但是,這是否說明該地質層黃金含量都如此豐富,還有待於更多證據支援。
而此前,在講到科拉鑽探,很多媒體往往會配上這張圖:
實際上,這是俄羅斯某鑽石礦遺留的大坑。真實的科拉鑽探現場,坑洞只有這麼大:
下圖是當年的鑽探井,現在已經被遺棄。
結語
2008年卡達的阿肖辛油井抵達了12289米,首次打破了「科拉超深鑽井」的記錄。
2011年,埃克森美孚石油有限公司在庫頁島的Sakhalin-I油井又成功突破了12345米。
2012年,埃克森美孚石油有限公司再次打破此前的記錄,達到12376米。
雖然,上述的鑽井深度都超越了科拉鑽探記錄,但是,如果算垂直距離深度的話,科拉深鑽井還是最深的那個。
人們可能都很好奇地球的內部是什麼奇觀,而實際上,這是一項極具挑戰性的工作。
而目前我們想要突破地殼的深度,看起來都是遙遙無期。更別說,地球的核心部位了。
而且根據資料測試,地球核心溫度高達6000攝氏度,而壓強更是難以想象。而以目前人類擁有的技術,顯然是無法承受的。