世界“深度”如何練就？科學(xué)鉆探入地探秘

自古以來，“上天入地”就是人類的夢想，如今“上天”已然實(shí)現(xiàn)，而“入地”則一直面臨著重重困難。想要直接觀測地球內(nèi)部，迄今為止只有科學(xué)鉆探能夠?qū)崿F(xiàn)，它就像伸入地球內(nèi)部的“望遠(yuǎn)鏡”，能夠獲得地下深處真實(shí)信息和圖像。

在科學(xué)鉆探誕生之前，人類主要通過地震波觀測的形式研究地球的內(nèi)部構(gòu)造。1909年，前南斯拉夫地震學(xué)家莫霍洛維奇通過地震波觀測在地下33千米處發(fā)現(xiàn)“莫霍洛維奇不連續(xù)面”，1914年前德國地震學(xué)家古登堡通過地震波觀測在地下2900千米處發(fā)現(xiàn)“古登堡面”。根據(jù)科學(xué)家對地震波在不同界面反射情況的研究，地球由外到內(nèi)被劃分為地殼、地幔和地核，而“莫霍面”和“古登堡面”分別是地殼和地幔，地幔和地核的分界線。這些發(fā)現(xiàn)振奮人心，但是“耳聽為虛，眼見為實(shí)”，為了更加真切的探索地球深處的奧秘，20世紀(jì)60年代科學(xué)鉆探應(yīng)運(yùn)而生。

地球內(nèi)部構(gòu)造圖 圖片來源：地理沙龍?zhí)?/p>

科學(xué)鉆探可以分為大洋科學(xué)鉆探、大陸科學(xué)鉆探、湖泊鉆探和極地鉆探。人類利用工具向地球縱深打一口科學(xué)鉆探井，通過鉆孔可獲取巖芯、巖屑以及巖層中的氣體和液體，通過對鉆井的長期觀測可以研究地球深部構(gòu)造及演化、地球深部流體及其作用，校驗(yàn)地球物理探測結(jié)果；在資源能源開發(fā)利用方面，可以研究成礦理論、油氣成因，調(diào)查和開發(fā)深部熱能；在環(huán)境科學(xué)方面，可以研究地震成因、火山噴發(fā)機(jī)理、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、地球氣候演變、生命演化歷史等。

世界上不少具備實(shí)力的國家都進(jìn)行過科學(xué)鉆探，大陸鉆探更是占據(jù)主流，目前鉆探最深的俄羅斯科拉超深鉆井深度達(dá)到12262米，而我國位于塔里木盆地的深地塔科一井已于今年3月突破萬米大關(guān)，鉆透5億年前的地層。在五億年前的寒武紀(jì)時(shí)期，塔里木盆地還被稱作塔里木海，億萬年的滄桑變化，讓海洋中沉積的碳酸鹽巖地層深埋在數(shù)千米的地下，慢慢形成了石油和天然氣。此次地質(zhì)人員將通過分析古老地層沉積的巖石，更深入了解塔里木盆地沉積演化特征，為我國超深層油氣勘探提供第一手資料，為我國未來超深層油氣開采點(diǎn)一盞明燈。

深地塔科一井鉆開5億年前地層 圖片來源：央視新聞

雖然上述提到的科學(xué)鉆探已經(jīng)鉆了很深且取得了不少科學(xué)研究進(jìn)展，但是對于地球來說，無疑還是相當(dāng)于在“雞蛋殼”上鉆了一個(gè)孔。這是因?yàn)榈厍虻钠骄霃酱蠹s為6371千米，其中最外層的地殼平均厚度就有17千米左右，大陸地殼的平均厚度更是有33千米左右，大洋地殼的平均厚度也有6千米左右，因此想鉆透地殼地幔到達(dá)地心，只能是一個(gè)奇幻瑰麗的科幻夢想。

不過人類科學(xué)家總是鍥而不舍的，到不了地心沒關(guān)系，有沒有可能鉆透比較薄的大洋地殼到達(dá)地幔上層呢？為了實(shí)現(xiàn)這一想法，科學(xué)家在西印度洋中脊尋找到一塊特殊的“亞特蘭蒂斯淺灘”，它位于海底一個(gè)最高的海嶺頂端，是一個(gè)長40公里、寬30公里的穹狀隆起，處于水下700多米。這塊淺灘主要是下洋殼或地幔巖石被向上抬升并裸露在海底的大洋核雜巖，這使得人類在這里有可能“觸摸”到地殼與地幔的邊界。2015年12月16日，“決心”號大洋鉆探船在“亞特蘭蒂斯”淺灘開展進(jìn)行旨在打穿地殼與地幔邊界的第一次大洋鉆探。

西印度洋中脊的亞特蘭蒂斯淺灘 圖片來源：科通社

“亞特蘭蒂斯淺灘”的鉆探研究取得了一定的進(jìn)展，獲得了地殼中的一些巖芯，但是最終的研究成果尚未公布，人類目前為止還沒有確切的消息證實(shí)已經(jīng)鉆透地殼。人類對地球深處的探索并未停止，對于地球深處的想象也繼續(xù)。

參考資料：

[1] 最后50米！我國首口萬米深井，鉆開5億年前地層.央視新聞.

[2] 神秘的西南印度洋中脊“亞特蘭蒂斯淺灘”.新華網(wǎng).