为何科研钻探第一井选在连云港,有何作用?
“早在1979年,中科院院士刘广志就提议制定中国大陆科学钻探计划。中科院院士程裕祺80多岁高龄仍到东海县野外考察。”中国大陆科学钻探工程总指挥王达说,这项工程已历时很久,有些参与项目前期工作的科学家未等工程正式开工,就已经永远离开我们了,比如程裕祺院士、原地矿部科技司司长张良弼……
经过大量的前期考察论证,科学家们认为:通过超高压变质带,研究地幔物质、造山带及大陆动力学,这是地学研究的重大前沿课题,而在全世界,就数中国这条从山东胶南绵延经江苏、安徽、河南大别山区、再到秦岭以西的超高压变质带,规模最大、出露最好、地层最完整。
连云港东海县则被专家们认为是“中国第一井”开钻的最理想地区。现在钻探的东海县,正处在横贯我国中部的超高压变质带,由于曾经的特殊地壳升降运动,如今地下5000米,实际上就到了2亿年前约100公里以下的地幔深处部位,在这里钻探事半功倍,能通过最短距离获得最深部的信息。这正是选址东海县的最主要原因。
据专家介绍,还有其他一些原因。比如,这里岩层倾斜角比较缓,同样深度可以穿过更多的岩层以供研究,也是事半功倍;另外,这儿位于地震多发区——郯庐断裂带东侧,距离中国史上最大一次地震——1668年的莒县、郯城大地震的震中仅30公里,在地下模拟钻孔中安放仪器,可进行防震抗震及预报的研究,
最终,“中国第一井”的选址,从最初的20多处备选地,费时数年最后定在了东海县。
地下深处真有细菌?
2004年12月26日8时许,正在江苏省东海县毛北村中国大陆科学钻探工程“科钻一井”进行观测的科研人员发现,地下4900米处的流体中氩和氦含量突然发生变化。1小时后,4700公里外的苏门答腊发生9.3级地震。
“我们捕获了苏门答腊9.3级地震信息!”中国大陆科学钻探工程首席科学家、中国科学院院士许志琴兴奋地说:“这证明,利用大陆科学钻探深井完全可以检测地震的远程和近程效应,从而为地震预报提供准确的数据,也将为长期观测提供必要的科学依据。”
说到“科钻一井”所获得的成果,许志琴院士更兴奋地告诉我们,通过及时对岩芯的低温处理和DNA分析,发现了大量极端条件下形成的太古菌及细菌,并在3910米岩芯中培植成功微生物活体。科学家们发现,每克岩石中含1000至10000个微生物,泥浆中微生物的含量达到每克1亿至10亿个。科学家称,地下流体中发现的微生物具有喜高温和厌氧的特性,有些最佳生存环境甚至是68-90摄氏度,在无氧条件下,它们喜欢碱性环境,喜盐,能依靠吃硝酸盐进行生物活动。
生命可以在地下深处缺氧、缺水、缺少太阳能的极端环境中生存,并且积极参加新陈代谢活动,这一重大发现,无疑对人类的生命科学有重要意义。
为何只钻到五千米?
大陆科学钻探工程被形象地誉为“伸入地球内部的望远镜”,是“入地”之门的钥匙。长期以来,各国纷纷启动“入地”计划。全球入地的最深纪录是12262米,由前苏联在临近北冰洋的科拉半岛上所钻的“斯哥3井”保持。张伟说:“现在全球8000米深度以上的超深钻井,一共也没几口。对我们来说,在坚硬的结晶岩中钻进5000多米,国内是首次,世界也少有,它标志着中国‘入地’技术的重大突破。”很多人可能会问:为何只钻到5000米?张伟介绍说:“我们是量力而行,这样的深度,技术、资金都有保障。多打158米,是为确保垂直深度达到5000米。”据了解,我国科学家将在“科钻一井”主孔处建立长期观测站,进一步获取来自地球内部的信息。
地球内部的3层结构
就目前所知,地球内部大致可分3层:
地壳——从地表深至地下35公里处,是一层固体的硬壳。它主要是由各种硅酸盐类岩石组成,是岩石圈的表层部分,也是与人类活动关系最为密切的部分。
地幔——从地下35公里处到2900公里深处。它又分上下两层,以地幔984公里深处为界。上地幔的物质成分,以含镁、铁较多的橄榄岩为主。其间约深60~300公里处,是火山岩浆及深源地震的发生地。下地幔,则以金属硫化物和镁化物为主。
地核——从2900公里深处到地心。具有巨大的密度和质量,在它的表面形成的地心引力是促使大气、洋流、板块运动等各种环境变化的重要作用力。
优秀作者:坚持运动58534524