地球上最深的钻孔超过12公里,它能告诉我们哪些地球物理知识?

地球上最深的钻孔超过12公里,它能告诉我们哪些地球物理知识?

在俄罗斯西部的深处,寒冷的沙漠包含了有史以来最雄心勃勃的科学实验之一的残余物。它现在是一片废墟,一片由锯齿状金属和摇摇欲坠的混凝土组成的荒地。如果你寻找足够长的时间,你会发现一个生锈的圆盘,用螺栓固定在地上。它是一个钻孔的焊接封闭盖,该钻孔的深度超过12公里,比海洋的最深处还要深。

这是地球上最深的洞。它被称为科拉超深钻孔,它的存在与石油勘探无关。相反,当1970年开始钻探时,苏联科学家希望最终钻探到15000米,以便更好地了解地壳的性质。因为事实是,我们对脚下的东西的了解少于太空中的东西。他们断断续续地钻了 24 年,虽然在1994年工作停止时他们还没有完全达到目标,但工程师们已经达到了创纪录的深度:12262 米,这个记录至今仍然保持着。

二十年后,科拉钻孔仍然是一项了不起的技术和科学成就。为了钻探,工程师设计了一种新方法,仅旋转轴末端的钻头,润滑剂(在这种情况下为加压钻井泥浆)通过定制钻头被泵入,使其旋转。通过在波罗的海大陆地壳中钻出三分之一的路径,我们学到了什么?

一方面,那里有水,而科学家们不相信在深处可以找到水。他们怀疑水是由从岩石晶体中挤出来的氢和氧形成的,因为那里的压力非常低。与地下水不同,这种水来源于岩石矿物本身,以前从未观察到这种情况。同样令人惊讶的是,俄罗斯人在6.7公里深处发现的微观化石。研究人员在项目过程中对24种单细胞浮游生物微化石进行了编目,但在我们习惯于发现它们的沉积物中没有发现它们。这些化石被有机碳和氮化合物覆盖,由于远低于地表的高压和高温而得以保存。

至于温度,当工程师突破12公里大关时,热量已成为一个主要问题。研究人员认为岩石的温度约为 100 摄氏度,但实际上他们发现温度超过180度,正是这种高温导致钻井停止。工程师将 12 公里处的岩石描述为更像塑料而不是岩石。

当然,与这个项目一样令人惊讶的是,科拉超深钻孔只穿过了地球层的一小部分。12公里是人类的极限,但地幔直到地表以下约35公里才开始形成。然后地幔又继续延伸2800公里。,内核的中心:地表以下六千三百多公里。换句话说,这个钻孔花了24年时间才钻到地球中部的大约0.002%处。

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