原標題:[解局]一則沒太引起關注的新聞打瘪,很值得解讀
前天啥纸,《人民日報》上有一則消息:“地殼一號”萬米鉆機成功首秀厦瓢,完鉆井深創(chuàng)出新紀錄脉课。
這個消息的加長版就是,5月末俩由,在中國東北部黑龍江松遼盆地的黑土地上毒嫡,“地殼一號”鉆機歷時4年多艱苦鉆探,終于完成了松遼盆地資源與環(huán)境深部鉆探工程(簡稱“松科二井”)最后環(huán)節(jié)幻梯。
聽上去兜畸,這似乎是個很專業(yè)又冷僻的新聞。但在島叔看來碘梢,這是對中國乃至世界都意味深遠的一件事咬摇。
意義
簡單來說,這次的新聞煞躬,就是中國在松遼盆地上鉆了一個非常非常深的井肛鹏。
有多深逸邦?7018米,7公里多在扰。這是亞洲國家大陸科學鉆井的新紀錄缕减。用新聞里的話說,這標志著我國在“向地球深部進軍”的路上取得了新的重大突破芒珠。
說實話桥狡,跟地球的厚度比起來,這個深度并不算什么皱卓。地球半徑6300多公里裹芝,地殼平均厚度也有38千米。但就是這7000多米娜汁,足足鉆了4年多嫂易,歷盡千辛萬苦。
聽起來7018米好像不太多掐禁?但其實已經(jīng)是非常厲害了——在目前人類的水平里炬搭,往地底下這種科學鉆井,目前比中國更深的只有兩個國家:一個是已經(jīng)解體的前蘇聯(lián)穆桂,一個是德國宫盔。
我們的島友可以想象一下,你拿一個特別長的竹竿享完,往水里鉆灼芭,是一個什么效果呢?肯定是越往下越難般又。在地底的高溫高壓條件下彼绷,僅僅從工程學的角度講,鉆深井也是一個相當高難度的工作茴迁,需要材料寄悯、機械性能、整體科技條件都配套才可能實現(xiàn)堕义。
那么猜旬,為什么要打這個深鉆呢?研究地球物理的島友Virelay給島叔打了一個生動的比方倦卖。
普通人生病了洒擦,要去醫(yī)院檢查身體,現(xiàn)在最精密的差不多就是核磁共振了怕膛。人躺到儀器上熟嫩,核磁共振儀就會把身體各個層面的剖面顯示到屏幕上,醫(yī)生得以觀察人體內(nèi)的變化信息褐捻,很準確掸茅。
但是到目前為止椅邓,人類對地球的探測掃描還有大量的未知領域。中國之所以投入大量的資金昧狮,作深部精確的探測景馁,就是要知道哪個深度哪個部位,有哪些東西陵且。
用中國地質(zhì)科學院地球深部探測中心首席科學家董樹文的話來說,越來越多的證據(jù)表明个束,地球表層看到的現(xiàn)象慕购,根子在深部,不了解深部茬底,就無法理解地球系統(tǒng)沪悲。
鉆了深井,之后可以展開的科研和實際意義就多了阱表。
科研
此次深井的鉆探地選在了松遼盆地殿如。為什么呢?
我們知道最爬,松遼盆地是中國最主要的含油氣盆地涉馁。從地學上講,這里是當今世界最大的典型陸相沉積盆地之一爱致,保存著白堊紀最完整最連續(xù)的陸相地層烤送。
地球誕生到現(xiàn)在46億多年,每一個地史階段都是周期性的糠悯。白堊紀距今6500萬年到1.45億年帮坚,就是恐龍生活和滅絕的時代。作為中生代的一個典型互艾,當時是典型的溫室氣候试和,對于面臨溫室氣體排放逐年增高、不斷擔心氣候變化的現(xiàn)代人來說纫普,研究白堊紀的地學阅悍、氣候狀態(tài),其實是非常有現(xiàn)實意義的昨稼。
同樣溉箕,這樣的科研成果還可以用在能源探測、防災減災等許多領域悦昵。
董樹文舉例說肴茄,深部物質(zhì)與能量交換的過程,引起了地球表面的地貌變化但指、剝蝕和沉積作用寡痰,以及地震抗楔、滑坡等自然災害;對地球深部的探索拦坠,就有助于我們了解化石能源或地熱資源等如何分布连躏,理解成山、成盆贞滨、成巖入热、成礦和成災等過程是如何形成的。
知其然知其所以然晓铆,揭開地球深部結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成的奧秘勺良,就會為解決能源礦產(chǎn)資源可持續(xù)供應、提升災害預警能力提供深部數(shù)據(jù)基礎骄噪。
原理
那么尚困,研究的原理是什么呢?
簡單來說链蕊,就是這口深井打下去事甜,取出完整的巖芯,再對巖芯進行研究滔韵。
利用獲得的巖芯逻谦,中國科學家們可以在國際上,首次實現(xiàn)對白堊紀最完整陪蜻、最連續(xù)陸相地層的“厘米級高分辨率”精細刻畫跨跨。
這個巖芯是個龐然大物,總長有4100多米囱皿。同樣勇婴,在地下的固態(tài)巖芯可能最高達到300度左右的高溫,這就需要各種技術嘱腥,讓鉆頭不過熱耕渴、不出故障。同樣齿兔,要讓讓巖芯完整橱脸、原狀出筒,也很需要技術分苇。這方面添诉,“松科二井”的科學團隊下了不少功夫。
Virelay告訴島叔医寿,在對地球深部進行這樣的直接探測之前栏赴,人類對地下的了解是間接性的,好多都是推測性的靖秩。比如须眷,我們過去的一個主要計算方法就是地震波竖瘾,根據(jù)哪個地方發(fā)生過地震,通過地震儀計算的波形花颗,計算出地底下大概有什么東西捕传。
他說,以前我們總是推測地殼扩劝、上下地幔在哪兒庸论,地下有哪些隱伏的深度斷裂,全靠推測棒呛。而這次鉆探之后聂示,可以直接驗證和認識,不必再用間接的手段去“猜”条霜,準確度就更高了催什。
ink="">“松科二井”深鉆成果宰睡,初步繪制的松遼盆地深部能源資源地層分布示意圖技術
工欲善其事,必先利其器气筋。地球深部探測的順利實施和取得的成就拆内,離不開深探裝備的進步。
這些年來宠默,中國在購置一批國際領先深探設備的同時麸恍,加大自主研制力度,在關鍵技術裝備領域取得突破搀矫。
在這方面抹沪,居功至偉的是已經(jīng)逝世的黃大年教授。
生前瓤球,黃大年教授與同行密切合作融欧,帶領團隊夙興夜寐,孜孜不倦卦羡,研發(fā)出大功率噪馏、高效率、高精度和高性能的地震勘探系統(tǒng)绿饵、電磁勘探系統(tǒng)欠肾、無人機探測系統(tǒng)、超深鉆探裝備和深探軟件平臺等大型探測儀器裝備拟赊,為這次中國的地球深探事業(yè)做出了卓越貢獻刺桃。
成果也是個大家伙:這次的“地殼一號”萬米大陸科學鉆機,高60米吸祟,總重量達1500多噸虏肾,占地1萬多平方米廓啊,鉆進能力達到1萬米。光研制就花了四年封豪,攻克了一系列技術難題谴轮,讓中國成為繼俄羅斯、德國后吹埠,世界上第三個掌握地下萬米鉆探技術的國家第步。
值得一提的是,據(jù)島友Virelay了解缘琅,這次鉆機的鉆頭粘都、鉆桿、新方法新材料的應用刷袍,有一些已經(jīng)獲得了專利翩隧,證明這些關鍵設備已經(jīng)國產(chǎn)化。他笑稱呻纹,“這東西國外就是有也不會給你堆生,核心技術必須得靠自己”。
ink="">2014年8月8日淑仆,黃大年在松遼盆地大陸科學鉆探2號井向地心進發(fā)
其實,經(jīng)掣缌Γ看新聞的島友會有一個感受:這些年蔗怠,中國在深空、深海吩跋、深地探測層面都在不斷發(fā)力寞射。
那么,這些距離普通人可能有點“遠”的锌钮,看上去像是“黑科技”的東西桥温,對我們普通人來說究竟意味著什么呢?
這就像當年網(wǎng)上流傳的NASA寫給一位普通民眾的信:人類為什么要登月轧粟、要研究宇宙和太空呢策治?畢竟這些重大科研項目,資金人力物力投入都很高兰吟,周期又很長通惫,為什么不把這些錢拿來做一些立竿見影、解決實際問題的事呢混蔼?
風物長宜放眼量履腋。上個世紀美國的登月工程也是耗費了大量的人財物。但事實上,今天我們生活中司空見慣的計算機遵湖、硬盤悔政、互聯(lián)網(wǎng)等劃時代的技術,都是在“太空計劃”這樣的大工程中逐漸發(fā)展起來的延旧。
拿這次深部探測來說谋国,我們的材料、工程迁沫、技術芦瘾、理論都會有相應長足的進步,這些影響可能一時半會兒看不出集畅,但長遠來看意義非凡近弟。同樣,從國家戰(zhàn)略的角度來說挺智,深空祷愉、深海、深地赦颇,也意味著國家戰(zhàn)略能力的提高二鳄。
其實上世紀90年代,國際上曾有一個大洋深海鉆探的計劃沐扳,中國也是成員之一泥从。前面說了句占,陸地的地殼厚度38千米左右沪摄,洋殼薄一些,平均厚度十幾公里纱烘。所以杨拐,當時的科學家就想,陸殼打不穿擂啥,能不能打穿洋殼哄陶?
可惜,最后這個計劃投入的資金越來越多哺壶,遠超科學家和各國預算屋吨,后來就無疾而終了。
但是在我們經(jīng)濟實力突飛猛進的今天山宾,中國已經(jīng)有能力獨立自主地去進行這項研究至扰。這樣,核心技術资锰、專利成果就都掌握在自己的手上敢课,這也標志著大國的地位。
有一個科幻小說家大家都知道,凡爾納直秆。生于190年前的凡爾納極其了不起濒募,寫過許多家喻戶曉的作品,比如《海底兩萬里》《月球游記》圾结,他也寫過《地心游記》瑰剃。
有趣的是,美國人后來真的造出了凡爾納筆下的“鸚鵡螺號”筝野,也就是實現(xiàn)了當年幻想中的“潛艇”培他;人類也真的像他寫的一樣登上了月球。現(xiàn)在遗座,我們又要像他說的那樣舀凛,向地心進發(fā)了。
從這個意義上講途蒋,幻想猛遍,引領著人類突圍;也正是這些無窮無盡的未知号坡,引領著一代又一代的科學家向未來進發(fā)懊烤。
文/明日凌波