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科学家计划钻探地心 2012年到达地幔层(图)

电影《地心游记》的剧照

  据英国《每日电讯报》报道,7月11日,根据法国科幻小说之父儒勒-凡尔纳的小说改编而成的电影《地心游记》将在英国正式上映。凡尔纳作品中的许多经典科学幻想目前都已成为现实,如潜水艇的发明、月球漫步等。而凡尔纳小说中的“地心之旅”不久也有可能成为现实,一个由多国科学家组成的研究小组目前正计划钻探地心。

  到目前为止,人类对地心最深的钻探记录是7.4英里(约合11.9公里)。这是由前苏联科学家在俄罗斯北部科拉半岛地区实施的一次科学钻探的成果。
科拉半岛超深钻是世界上最大的地上凿孔,几乎钻透了地壳外层的1/3。钻探开始于1970年,于1989年结束。在钻探过程中,发现了27亿年前的岩石,可以帮助人们更清楚地了解地球的形成过程和组成成份。英国地质勘探局戴维-布斯博士认为,仅仅依靠地表勘探很难判断地球的构造。只有通过深度钻探才有可能获取难得地壳资料,从而来证明我们的地球构造模型是否正确。此外,深度钻探还有助于洞察气候变化的原因。2004年,通过对北冰洋海底岩石的的分析,发现5500万年以前北极地区气候温暖,根本没有海冰。

  现在,全球的地质学家们都希望能够改写前苏联的钻探记录。基于此,“综合大洋钻探计划”应运而生。该计划是一项国际性合作项目,目标是突破地壳层,深入更深的岩浆层,即所谓的地幔。地幔岩浆的运动导致地壳的升降与破裂,形成地震和火山爆发现象。但地幔运动的确切原理,目前人类尚知之甚少。通过对大西洋海域地壳最薄点进行钻探,“综合大洋钻探计划”已探到了地壳的更深层。项目研究人员希望能够在2012年钻入地幔层。但是,地球直径超过7700英里。以人类目前的钻探深度,对于地球来说简直算是微不足道。

  美国加州理工学院行星学家戴维-斯蒂文森提出了一个更为大胆的设想,希望能够通过一切途径将一个小探针送入地核。斯蒂文森的主要思想就是,通过某种途径打开一个地壳裂缝,不排队采用核武方式的可能。在一周内,将一个柚子大小的探针与几十万吨重的溶化的铁水一起注入裂缝。由于铁是周边岩石密度的两倍,因此它必将在数天内携带探针沉入地核之中。斯蒂文森同时提出震波联系方式,探针通过地球传递声振动与地表进行联系。斯蒂文森认为,该项目最少需要50亿英磅的投资。人类在对太空的探索项目中,投入了大量的资金,获得了一项项举世震惊的成果。在对地球的深度钻探同样能够发现更为惊人的奥秘。

  日本探测船“地球”号此前已经载着科学家们前往东京以南的海域,它将一处水深2500米的海洋进行钻探,进而从海底向下钻入7000米深的地心,进行探测、钻孔、取样和安装地震监控仪器。这是人类首次尝试钻入地幔层,科学家希望这次尝试能够揭开气候变暖的秘密、寻找有助解释生命起源的微生物及了解地震的成因。据介绍,由地面至地球中心的距离约为6378公里,因此今次钻探虽会穿过地壳进入地幔,但离地核仍相距甚远。由于地底炙热的熔岩、天然气或石油层极为危险,所以“地球”号的钻探速度会很慢,预计1年后才深入地幔,整项计划预计到2012年完成。

  日本科学家的整个钻探过程分为四步。第一步目前已在进行中,主要是在地下6个选定的地点取样研究当地的地质情况,并且为接下来更深入地底的研究提供地理学方面的数据支持。第二步包括使用“地球”号特殊的钻孔技术钻出两个深洞,通向海床以下3500米处的断层多发地带。第三步是钻至地底6000米深处,穿过地质分界面到达下地壳。第四步则是在两个深洞中展开长期观察。日本的这一钻探工作得到了“综合大洋钻探计划”的支持,该计划由美国、欧洲部分国家、中国、日本和韩国合作进行。(刘妍)
(责任编辑:赵里鹏)

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