地球望远镜计划.docx

1、地球望远镜计划前蘇聯最深的超深井鉆探 - 俄羅斯照片集（142） 原創 2009-07-23 10:32:07 字號：大 中 小 前蘇聯最深的超深井鉆探 - 俄羅斯照片集（142）編者按：前蘇聯時期曾經鉆探過一些超深井進行地質研究。本集介紹的照片為前蘇聯最深的超深井的鉆探過程。該井位於科拉半島，鉆探深度達到了12,262米。在鉆探過程中發生了許多有趣的事，至今為人們津津樂道。這是繼蘇聯空間站、深海勘探船之後的第三大科研成果，一直是俄羅斯科學家的驕傲。勘探工作於1970年5月24日開始。成千上萬的科研人員中只有極少數的科學家得以到現場參加此項研究工作。所有參加此項鉆探工作的人員均分得了一套莫斯科

2、的公寓房，工作期間的月工資水平達到大學教授一年的年薪。鉆井現場成立了十六個實驗室對巖心進行研究。整個研究計劃是在前蘇聯地質部長的直接領導下進行的。科拉超深井的鉆探工作終止於1994年。到1983年，該井的鉆探深度已經達到了12000米，為此，決定停止進一步鉆進。最後的262米是在1983-1993年間進行的，花了整整十年。停止鉆進的官方理由是經費不足，而內部人員透露，真正的原因是井內有一些超自然的現象出現。鉆井技術人員向記者保證，根本不存在經費問題；由於有“妖魔”從井底出來，鉆探工作不得不停止進行。人類向自己腳底下探索要遠難於向頭頂上探索，人類已經可以到達太陽系的邊沿，但很難打一個超過三千米深

3、的深井。超過三千米深以後往往會出現一些難以置信的奇怪現象，鉆頭會融化到地下某些非常熱的物質中，雖然鉆頭的熔點幾乎等於太陽表面的溫度，有時候鉆頭被墜了下去，拉出來的只剩下鋼絲繩。更可怕的是，人們會聽到從鉆孔中傳出來的嚎叫聲以及尖叫聲，這種現象根本無法用科學來進行解釋。1970年代人們已經獲取了月球的地面巖芯樣品。經分析後科學家發現這些樣品的組成與地球三千米深的巖芯樣品的組成非常相似。就好象月球是從科拉半島三千米地層深處蹦出來的一樣。當鉆探的深度到達接近13000米時，從鉆井中傳出來了奇怪的聲音。由於對這種奇怪的現象感到好奇，研究人員向井中放入了一個耐熱的話筒；同時還放入了其它類型的傳感器，錄下了

4、非常奇怪的象“人的吼聲”一樣的聲音。但是在現場的人們發誓說，聽到的聲音就像地獄中罪人的呼叫；隨後，突然聽到一聲自然界從來沒有聽到過的強烈爆炸聲。自此之後數天裏再也聽不到任何聲響，現場研究人員回憶說。整個鉆探計劃所花費的經費與其獲得成果相比是微乎其微的。當鉆探深度達到9500米時，鉆頭鉆進了一個含有黃金和鉆石的地層。取出的巖芯經分析表明，金含量居然高達80克/噸。要知道金含量達到4克/噸的金礦層就具有商業開采價值，地球表層中很少能找到金含量超過10克/噸的礦層，相比之下這裏幾乎是金子的寶藏。所以說，即便那裏是地獄，我們也值得花費終身的精力往下繼續鉆探，那裏確實是一個鑲滿了黃金和寶石的罪人的寶庫。

5、獲得的深層地震波資料三維密度模型1987年前蘇聯發行的科拉超深井紀念郵票補充資料：美國當時最深的探井為GHK Co. 127 Bertha Rogers，位於奧克拉荷馬州，深度達到9583米。埃克森-莫比爾公司2007年在俄羅斯庫頁島打了一口深井(Z-11)，鉆進深度達到了11,282米。亞洲最深的深井是由中石化在四川省鉆探的。井深達到8875米，川科-1號井。據說花費了將近3億人民幣。塔裏木油田：塔深1井設計井深8000m，完鉆井深8408m。中國已經完成多口7000-9000米深井的鉆探。初步具備鉆探12000米深井的技術裝備。參考資料：揭秘前蘇聯如何鉆出世界最深的洞北京時間8月26日消息

6、，據美國連線雜誌報道，在冷戰的60年代，隨著太空競賽不斷升溫，另一項競賽也慢慢展開，這就是地心爭奪戰。也許前蘇聯和美國永遠無法鉆到那個深度，但是它們可以嘗試著鉆到所謂的莫荷界面(Moho)。 莫荷界面更正式的叫法是地球外殼與內殼之間的界線(Mohorovicic Discontinuity)，它是通常呈現固體形態的外殼和充滿巖漿的地幔之間的一個理論性分界線，但是這種說法存在很大爭議。在美國推出一項力圖達到這個深度的鉆探項目後，前蘇聯也加入到這場鉆出世界上最深的洞的競賽中。迪安杜恩在地球科學一書中寫道：“在1960年到1962年間，太空競賽期間經濟利益與國家自信心結合，促使前蘇聯科學家計劃鉆出一

7、個俄國超深鉆井(Russian Mohole)，這樣做的目的是，趕在美國鉆探項目之前到達地球外殼與內殼之間的界線。”這個最初目標確定後不久，前蘇聯便有了更雄心勃勃的目標：更好地了解貴重礦物是如何形成的。蘇聯人將鉆探地地點選在人跡罕至的帕欽加地區，正是在這裏，前蘇聯在這裏鉆出有史以來最深的洞，洞深超過7英裏(約公裏)。以下就是美國連線雜誌公布的有關照片。1.科拉學院科拉學院在照片中的科拉學院，俄國鉆了15年多，最終鉆到地殼內部40226英尺深處，這項世界紀錄至今未被打破。不過，雖然這項活動作為探索任務進行得非常成功，但在這個地點的地質發現，外界知道的卻很少。斯坦福大學地質學家和鉆探專家馬克佐白科

8、表示，科拉超深鉆井(Kola Superdeep Borehole)是大規模超深洞鉆探項目領域的“一個尤物”。2.鉆超深洞的鉆頭鉆超深洞的鉆頭這個鉆超深洞的過程非常簡單。要在地面上鉆出洞來，只要將一套鉆探工具安裝在一鉆桿底部就可以了。當它下到洞底，威力強大的發動機會將洞底敲死，這樣洞就會不斷加深。液體不斷從洞裏流進和流出，以冷卻鉆頭，並維持鑿洞的穩定。鉆頭磨壞後，工人就會另換一個。雖然鉆洞的基本原理眾所周知，但是鉆一個超深洞是一項非常困難的工作。前蘇聯在鉆到地表如此深的地方的過程中，遇到了一系列技術問題。其中最重要的問題是地殼深處的高溫。負責科拉超深鉆的工程師根據有限的資源總結出制冷方法，制出

9、很多能在超過600華氏度的高溫下繼續工作的鉆頭。3.超深鉆井的工人超深鉆井的工人前蘇聯的這項鉆探工程從60年代初開始，直到蘇聯解體才宣告結束。當時的地緣政治環境在很大程度上給這項工作蒙上了一層神秘面紗。盡管前蘇聯地質部部長艾弗傑尼柯茲洛夫斯基編寫了現在已經絕版並很難找到的書科拉超深鉆井，但是有關這個項目的數據從沒傳出國外。4.鉆頭旁的工人鉆頭旁的工人照片上這些站立在一個鉆頭旁邊的負責科拉超深鉆井的工人，必須在這個偏遠地區生活。事實上在這個超深鉆井周圍有很多企業生活區拔地而起。柯茲洛夫斯基在他的書中對此進行了描寫：“這裏有工業衛生設施、浴室和急救站，以及迎合工人白天和夜生活的小賣部，還有為鉆探設

10、備操作人員提供正常生活條件的預防性醫療救助會議大廳及房間。”5.科拉學院的科技控制室科拉學院的科技控制室這張照片上顯示的是科拉學院的科技控制室。你看到的電腦將從幾英裏的地下傳來的數據收集在一起。隨著電腦技術不斷進步，鉆探活動也變得日益復雜。前蘇聯開始監控包括從簡單深度測量到各種鉆頭工作難度測量的數據點。6.前蘇聯科研組制造的鉆探工具前蘇聯科研組制造的鉆探工具雖然當時全球都在實施鉆探項目，其中最突出的是德國，但是前蘇聯科研組制造了他們自己的工具，例如這些合金鉆桿。因為他們要鉆探未知的深度，所以他們使用的方法經常要反復試驗。這也解釋了為什麽該項目用了那麽長時間。柯茲洛夫斯基還在書中說：“這項復雜的

11、科拉超深洞鉆頭科學技術試驗，是在只靠前蘇聯的科技的情況下完成的。”7. 深層鉆探堪比地球望遠鏡深層鉆探堪比地球望遠鏡蘇聯的一些地質學家發起了為大型設施尋求資金的行動，這個深層鉆探項目便是其中之一。正如超深大陸鉆探和地球深度探測記載的那樣，卡爾福克斯在一次會議上對科拉和超深鉆井進行公開時，做了太空類推。福克斯說：“地球學有一個望遠鏡：深層鉆探和地球深處探測！我們充分利用這個望遠鏡，超越目前面臨的種種限制，以便探尋地球科學的新領域。”8.更換鉆頭更換鉆頭負責科拉項目的工程師可以根據他們要鉆穿的巖石類型換鉆頭。他們制造了很多類型的鉆頭，其中包括60 TKZ-NU，這種鉆的設計特點是，在穿過特別堅硬的

12、巖石夾層時，它每分鐘的轉數較低。大部分鉆頭都跟照片中的這個一樣，有4個滾軸，還有一些擁有6個滾軸。9.科拉鉆井科拉鉆井盡管想往更深裏鉆已經不可能了，但是科拉井直到現在也沒有被封死，結構依舊保存完好。從這個洞中采出的巖石，即已知的巖芯，甚至仍保存在該學院中。用於鉆探該井的設備仍在用來探測，並用於其他測量工作。但是資助對象已經從該學院轉移到其他有助於俄羅斯的石油和天然氣生產的地質學家身上。現在俄羅斯每天生產大約970萬桶油，而1998年的產量每天610萬桶。10.科拉鉆井對地球學沒有產生太大的價值科拉鉆井對地球學沒有產生太大的價值在科拉鉆井鉆探過程中產生了很多地震測量數據、來自地球深處的巖芯以及地球深處可能有液態水等令人感興趣的結果。然而盡管該項目付出了巨大努力，並用了多年時間進行鉆探，但當代美國和歐洲地質學家並不經常參考或利用科拉數據，他們更喜歡利用德國KTB深層巖芯項目產生的數據，認為這些數據更加規範。這是因為科拉項目的發現從沒系統地展現在西方科學家面前。這種情況引出一個問題：為什麽前蘇聯付出的所有努力最終對地球學沒有產生太大的價值？斯坦福大學的地質學家佐白科表示，科拉的目標沒有其他項目那麽明確，導致這一結果的原因可能是該項目只是為了獲得勝利，只想比其他國家鉆得更深，並不是出於一個特殊科學目的。