人類上天、下海各顯神通,為啥入地卻拖了後腿,最深只到12262米

小人傳 發佈 2022-11-25T11:01:31.430028+00:00

「可上九天攬月,可下五洋捉鱉,談笑凱歌還。世上無難事,只要肯登攀」,這是毛偉人在1965年寫下的豪邁詩句;

01 豪情壯志

可上九天攬月,可下五洋捉鱉,談笑凱歌還。世上無難事,只要肯登攀」,這是毛偉人在1965年寫下的豪邁詩句;上穹天攬月、下深海捉鱉,實乃人類探尋未知世界之快事,只要努力登攀,總有一天可以做到。

事實也確實如此:

1960年1月20日,美國「迪里雅斯特號」載人深潛器用4小時43分鐘,下潛到馬里亞納海溝10916米位置,創造了最深的下潛記錄。

1969年7月20日,美國「阿波羅11號」載人飛船登月,在月球上留下人類的腳印。

美國人在這方面的確厲害,不過,我們中國人也很優秀,作為後來者,也迎頭趕上,還頗有反超之勢。

2020年11月,我國「奮鬥者」號成功座底馬里亞納海溝,創下中國載人深潛10909米新紀錄,標誌著中國在大深度載人深潛領域已經達到世界領先水平。

2020年12月,我國嫦娥五號探測返回器攜帶月球樣品,返回地球。

2022年,我國由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟系列貨運飛船等組合的天宮空間站基本建成,不出幾年,將成為唯一在軌運行的空間站。

身為中國人,看了這些翻天攪海的成績,肯定是驕傲、自豪之情油然而生。不過以上這些的超大型科研活動,無論中美都少了一項內容,那就是「入地」;照理說,我們腳下的大地,和我們最親、最近,也是最想、最易了解才對,然而人類對地球大地的探索,雖孜孜不倦地一路走來,但到了現在,對腳下的這片土地知之甚少,甚至未及皮毛。

02 探知地球

地球是個直徑達1.28萬千米的大圓球,當很多人從課堂里學到這段知識時,總會突發奇想或者也曾聽人談論起,從中國直直地挖一個洞下去,洞的那頭會是美國還是巴西?或者其他什麼地方呢?

挖洞之舉雖只存在於臆想和玩笑中,但也不免會讓人思考起地球裡頭究竟是什麼、有什麼?該不會全是石頭吧?

當然不是, 我們從課本上學到的知識是,地球從外到內,分為地殼、地幔、地核。我們無法鑽探進入地球內部,那地球這樣內部構造又是如何判定得來的呢?

這得歸於地震波的功勞,人們在長期的摸索過程中,發現地震發生時,會從震源區傳來一系列波動,即地震波。這是由於震中介質發生急速的破裂與旋轉運動,這種擾動形成了一個波源,又因為地球介質的連續性以及物質的相互作用,這種波動就會向四周傳播開來,可以傳得很遠很遠;波源每振動一次,波就向外傳播一次,地震波是目前人類所知的唯一能夠穿透地球內部介質的物理波。

地震波在地球內部傳播時稱為體波,沿地球表面傳播時稱為面波。面波相對於體波有一個顯著的傳播特點,它只沿著地球表面傳播,而離開地球表面向下時便迅速衰減至消失。

根據傳播路徑和方向劃分,體波主要是直來直往的縱波(p波)和蛇行前進的橫波(s波);通俗點理解,縱波就是造成上下運動,橫波就是造成左右搖晃,而面波則是由縱波、橫波綜合而成,故其對建築物破壞性最大。

縱波能在固液氣三態中傳播,橫波卻不能在液體和氣體中傳播,原因是流體與氣體的分子間距大,不能承受剪切變形作用,故不能成波。在傳播速度上,縱波最快,橫波稍慢,面波最慢。同時,地震波在傳播過程中會發生頻散,特別當通過不同介質的分界面時會發生透射、折射與反射現象。

正因為地震波的這些物理特徵逐漸被人類中的精英們所知,從而為人類認識地球內部的構造提供了可能。

1909年,奧地利地震學家莫霍洛維奇在一次地震研究中,偶然發現地震波速在歐洲大陸下近35公里處的傳播速度突然發生跳躍性變化,縱波速度從7.0km/s突然變化到8.1km/s;橫波速度也從4.2km/s突然增加至4.4km/s。同時覺察到地震波在地下50公里左右的位置發生了折射現象。

敏銳的莫霍洛維奇認為有可能是該深度處的物質成分與性質發生了顯著變化,這些地方也許存在一個不連續分界面。後經過科學分析,他於1910年提出了地球內部分層的學說,即地球內部存在一個分界面,將地球分為內外兩層。內層和外層就是我們今天熟知的地幔與地殼,後來為了紀念他,這個分層面被命名為「莫霍洛維奇不連續面」(簡稱莫霍面),莫霍面的發現是科學史上的一個里程碑,為人類利用地震波認識地球內部拉開了序幕。

同時期的地震學家從大量地震數據中發現,大地震發生後,在距離地震震中103度~143度的範圍內記錄不到地震縱波信號,存在一個「P波陰影區」,於是他們猜想,這是由於地球內部還存在其它的分層結構,從而扭曲了地震波場。

1914年,德國地震學家古登堡根據這一影區的存在,確認了地核的存在,並測定了地幔與地核之間的不連續界面,即後來的「古登堡不連續面」,定位其深度約為2900千米。在此界面處,體波中的橫波分量突然消失,縱波分量發生了折射,且速度大幅下降,並且從橫波不能在液體介質中傳播這一特點,推斷出地核是液體。

1923年,奧地利地震學家康拉德根據自己的發現,提出在地殼中還存在有一次級不連續面,即康拉德面,它是「花崗岩層」和「玄武岩層」的分界面,在地殼中平均深度約20km(指陸地)處。不過,自1960年代以來,,康拉德不連續面在地質學家間爭議不斷,其確切地質意義仍舊不明確

1936年,丹麥地震學家萊曼女士發現了地核不是單一的熔融球體,而是有物理狀態相當不同的內核和外核兩層結構;後來,內外核中間的過度面被稱作萊曼面。

至此,地球內部最重要的幾個界面地殼、地幔、地核分別被確定,它們都是藉助地震波觀測記錄進行推斷的,各層次的大致方位和特性可參見下圖。

地震波除了在全球尺度上幫我們更好地了解地球內部結構外,在地殼淺層的中小尺度能源礦產資源勘探中也發揮著無與倫比的作用,因為相比其它地球物理方法,地震勘探方法具有最高的精度與成像解析度。我國的大慶、勝利、長慶、遼河、塔里木等大油田都是利用地震勘探發現的。近年來,在新型替代能源的探索上,如可燃冰、乾熱岩等新能源的分布情況,也是通過地震勘探方法查明的。

地球的內部構造是科學家們根據地震波的各種效果推斷出來的,至於是不是百分百如此,準確性有多高,誰也不敢打包票,畢竟人類及設備只是在打井採石油時才挖幾個深洞,尚沒有也無法進入地球內部,來個實地驗證,眼見為實。

地底下的未知世界,充滿著誘惑,召喚這人們去了解、去驗證。

03 莫霍面計劃

1956年,由美國百科學會牽頭,提出了代號為「莫霍面鑽探計劃」的鑽地計劃,目標是鑽穿地殼,到達地殼與地幔交匯處的邊界,也就是所謂的莫霍面,採取岩石樣本,為地球的資料作補充。。該計劃擬分三個階段進行,項目投資3億美元。

地殼是地球最外一圈的岩石硬殼,其範圍從地表到莫霍面,整個地殼平均厚約17公里,大洋地殼較薄,平均厚約6公里,最薄處不到5公里;大陸地殼較厚,平均厚35公里,最厚處可達70公里(我國青藏高原)。

1961年,美國最後選定墨西哥海岸、瓜德羅普島附近海域進行鑽探,主要是考慮到大洋深處的地殼相對較薄,可以較快地挖到莫霍面,採取到裡面的岩石樣本;但是從洋底開挖,劣勢也很明顯,地殼最薄的挖掘點往往也是海底最深的地方,深海里挖井,作業難度可想可知。

由於當時缺乏精準的定位系統,當時的工程師們劍走偏鋒,他們在庫斯勒號鑽探船底部周圍安裝了一圈螺旋槳,用於調整船舶位置,盡最大可能讓船隻一直呆在原位,以保證鑽探設備不會位移。

項目初期的實驗性鑽探還算成功,取到了水下100米深的岩石(玄武岩)樣本,但之後鑽探就有點力不從心,鑽探的難度遠比想像的要大,用當時一位現場地質學家的話來說,這個項目相當於站在高樓上拿著一根又細又長的乾麵條朝著樓下的柏油馬路鑽孔。

幾年下來,耗費了5700萬美元後,也只鑽到了海底以下183米,錢花掉這麼多,項目進展卻異常緩慢,照此下去,需要消耗的人力物力財力可能會是個無底洞,原先預算的3億美金可能只是杯水車薪。為了項目能長期繼續下去,科研團隊向美國眾議院申請資金,因為當時的政治、經濟原因,美國國會並沒有批准。於是,在1966年「莫霍面鑽探計劃」正式停工,算是知難而退、半途而廢。

04 科拉超深井

面對競爭對手美國的挖地計劃,原蘇聯不甘落後,隨後不久就針鋒相對提出了自己的代號「地球望遠鏡計劃」挖地項目;按照這個計劃,將在亞塞拜然、科拉半島和烏拉爾實施三口超過10000米的超深井和15口超過6000米的超深井,蘇聯人當時的口號是「挖穿地球」。

這個宏偉的探地計劃,一是面子工程、競爭產物,原蘇聯想在包括地內探測、太空探索等方方面面力壓老對手美國一頭,證明其科技實力和體制優勢;二是通過鑽入從未到達過的地球內部,獲取各地層的第一手資料,通過地理、地質、礦藏等的多方面研究,尋求可利用的科研、經濟、甚至軍事價值。

蘇聯的這個「挖地球」計劃中,最重要、也是最著名的莫過於在科拉半島上挖得超深鑽井(簡稱科拉井),科拉井井位可是原蘇聯地質專家耗時5年多,於1965年才最後選定,具體位置在科拉半島上的摩爾曼斯克州扎波利亞爾內市以西10公里的佩琴加地區。

蘇聯那麼大,為什麼偏偏選擇在這荒涼冷僻之地進行鑽探超深井呢?這就涉及到科拉半島及科拉井井位的獨特地理位置和地質條件。

科拉半島位於蘇聯的西北部,其背面是巴倫支海,東南面則是白海,島內絕大部分都位於北極圈之內,島上廣布凍土。覆蓋科拉半島、芬蘭、瑞典和挪威等地的波羅的地盾是地球上最古老的基岩之一,大約形成於30億年前。科拉井位於這個地盾的東北部,數億年的水、風和冰川侵蝕,覆蓋在古老地層上的沉積物很少很薄,若在這裡鑽15千米深的井,最有可能看到通常隱藏在25千米或更深陸殼中的前寒武紀攜礦地層,可更容易得到有關原始地球地質構造的成果。

該項鑽探任務的目標深度為15公里,鑽透地殼上層,到達地殼和地幔相接的莫霍面並取樣。這個深度對於當時的科技來說,簡直是「天方夜譚」,但是財大氣粗的蘇聯並不在乎,敢想就敢干。

科拉井這項「入地」計劃由原蘇聯地質部部長親自帶隊,吸收了全蘇150多個部門共同參與,投入的金錢和科研人員可以不設限,原蘇聯給這些精英科研人員的月薪達到了當時蘇聯大學教授的年薪,並且還在莫斯科市給他們每人送了一套房子。

根據所設定的深度和選擇的地理條件,蘇聯計劃在科拉半島鑽3個孔,按照預計,科拉超深鑽井完成後,鑽井現場要建立永久的實驗室和觀測站,進行各種地質和地球物理領域的觀察實驗。

他們為這項鑽井計劃成立了16個科研實驗室,制定了198項任務,對外公開的最主要的四項任務是:

1、弄清科拉地區太古代結晶基底及富鎳的早元古代雜岩的深部結構;

2、查明大陸地殼內地震界面處的地質性質以及地下熱狀態、水和氣體等情況;3、獲取最完整的岩石物質成分及其物理性質,康德拉界面、莫霍面的資料;

4、完善超深鑽井必備的鑽井工藝新技術和深部地球物理測井方法。

美國「莫霍面鑽探計劃」的失敗,更讓蘇聯人躊躇滿志,勢在必得。經過長期的精心準備,一切就緒,所有鑽井設施、廠房、配套的生活園區都建設完成,這裡不僅有實驗室、科研站,還有工業衛生設施、浴室和急救站,以及迎合工人白天和夜生活的小賣部,可見他們做好了長期駐紮的打算,不成功便成仁。

05 開幹了

時間來到了1970年,也是列寧誕辰100年的年份,為了紀念革命導師列寧,蘇聯當局決定正式啟動科拉超深鑽孔工作;當年的5月24日,鑽機開動了,一場人類史上從未有過的工程壯舉,在北極圈內的凍土上徐徐展開。

從理論上說,地底鑽探本身並不算是複雜的工作,也不需要航天那樣的高科技,需要的只是一台旋轉轉機,一根非常牢固的鑽杆,一個非常堅硬的鑽頭,將這三者安裝在一起向地底挖掘即可。

其實,鑽探不只是體力活、機械活,更是科技活。首先地質條件的複雜性就會給鑽探帶來難度。鑽探過程中,可能會遇到各種各樣的地層和複雜情況,如地應力集中、地層壓力異常、地層破碎等,這都可能會導致鑽井效率低下以及鑽井事故的發生。其次,鑽探使用的鑽杆其實大概只有幾米,然後由一根又一根的管子接起來,在井下鑽探的過程中,鑽杆要承受拉伸、壓縮、彎曲、扭矩等複雜載荷的作用,保持豎直不發生偏斜的確很難。

好在蘇聯當時的鑽井技術已經十分了得,在最初的挖掘時還是比較順利,他們的Uralmash-4E系列鑽機完成第一階段鑽探,原設計鑽探5000米,實際達到了7263米;雖然挖到7000米的時候遇到了較深的岩層,給當時的挖掘造成了一定的困難,不過畢竟有16個實驗室技術支持,因此7000米的難關很快就被突破了,這是該設備達到的最深紀錄,也讓科拉超深鑽孔一舉成為了當時歐洲最深的鑽孔。

在蘇聯開始項目的兩年後,美國也開始了俄克拉何馬州的伯莎·羅傑斯鑽孔。與蘇聯不同的是,它由一家商業公司發起,目的也僅僅是為了尋找天然氣。這家公司僅僅用了1年半的時間就鑽到了9583米,創下了當時的世界紀錄。這自然讓蘇聯很被動。

蘇聯方面,在突破了7000米的深度就意味著已經鑽過了堅硬的花崗岩層,再往下估計就是不太堅硬的層狀岩石層了,但地壓和地溫卻明顯升高了好多,於是技術團隊拆除舊鑽機,換上了烏拉爾重型機器製造廠生產的最新式鑽機(Uralmash-15000),繼續開鑽。

在層狀岩層中有著不規則的空洞,鑽柱經常會被岩石卡住,鑽頭在提升過程中時常掉落;但是工作還得繼續,所以到這一階段之後,繼續往深了鑽總會遇到這樣那樣的情況,工作進展緩慢。。

到了1979年6月6日,科拉超深井終於鑽到了9584米,打破了之前由美國羅傑斯鑽洞保持的9583米深度紀錄,正式成為當時世界上最深的鑽井超深井。

1980年7月,科拉鑽井突破10000米。

1982年,鑽洞深度達到了11040米,超越了世界上最深的馬里亞納海溝(11034米)

1983年鑽孔深度達到12000米,真是可喜可賀啊!算是蘇聯人為即將到來的1984年莫斯科國際地質大會獻上最強賀禮,得好好慶祝、風光一下;蘇聯專家、科研人員為了準備地質大會,暫停了科拉井的挖掘工作,直到1984年國際地質大會召開結束後才恢復工作。

結果是樂極生悲,差不多閒置了一年的鑽探重新開工後,僅下鑽66米後就出事了;1984年9月, 鑽井內7000米處的一根鑽柱發生斷裂,無論用啥辦法都取不上來進行更換,下面5000米的井孔被鑽杆占據著,繼續原孔開鑽已不可能;經高層研究批准後,只好從7000米處的側邊重新向下鑽進(鑽井專業稱為「側鑽」)。

這時候,工作人員還是很樂觀地預計,該鑽孔深度將於1990年達到13500米,到1993年達到15000米。

06 壯志難酬

又過了差不多5年的時間,1989年,側鑽孔也達到了12200米深,比原計劃1993年完成15000米的目標還有近2800米的距離,而此時井底的溫度已經超過了180°C,遠高於預期的100°C。

此後鑽探的困難超乎想像,極其高溫的作業環境,再加上鑽機在鑽孔時也會產生巨大的熱量,這讓設備耗損更加嚴重,特別是鑽頭磨損特別快,要繼續深挖,只得頻繁更換鑽頭,換一個鑽頭的成本都需要上萬美元;長達十幾千米鑽杆的提升,以及更換鑽頭再重新下井,是最消耗時間和人力,幾天下來,工作人員除了更換鑽頭之外,根本無暇再去做其他的事情。

鑽孔進度越往下,鑽孔的效率越差,即使工作人員不斷釋放有降溫潤滑作用的鑽井液,也沒什麼減緩,設備及鑽頭在地下工作一定時間後就開始脆化;除了鑽頭以外,鑽杆和馬達、套筒都需要超高強度,不然很難進行更深的探測,同時還需要不受干擾影響的設備來記錄鑽孔內的情況,以當時的科技發展程度來看是很難做到的,即使是現在也是個難題,鑽井工作陷入舉步維艱境地。

另外,專家預計深度到15000米的地下位置,溫度可能會超過310度,若沒有新技術、新材料的進一步開發出來,這幾乎是一項不可完成的任務。

天字號的鑽地計劃,雖無比艱巨、困難,但依然擋不住蘇聯科學家的熱情和幻想,他們從沒想到過要放棄。在10000多米的深處,他們嘗試過4套不同鑽進路線和方案,意圖突破這個難纏的地層。

然而人算不如天算,他們偉大的蘇聯這個國家先頂不住了;1991年8月,隨著波羅的海三國愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛先後宣布脫離蘇聯獨立,蘇聯開始解體,當年年底,蘇共最高領導人戈巴契夫宣布辭職,蘇聯徹底解體。

1992年,這項被原蘇聯人喊為挖穿地球、打造地球望遠鏡的計劃也不得不隨之停止,俄羅斯軍方北方艦隊接管了科拉半島,一夜之間大部分科研人員和工作人員撤場;這時候鑽洞深度已經達到了12262米,這個數字成了歷史停留,直到如今。

雖然後來俄羅斯繼承了這項計劃,也有一家石油公司非常想贊助這個項目,但考慮到這是一個費時、費工、費錢,還不一定能取得多大的科研成果項目,日子並不好過的俄羅斯對此不再感興趣,只是保留之前的剩餘資金和小部分科研人員繼續從事科研工作。

到2005年,科拉超深鑽孔項目被正式關閉,科學研究徹底中止,俄羅斯官方給出的理由是經費不足。到2008年,鑽探地址被廢棄,設備被拆除,地面建築被破壞,科拉超深鑽孔被軍方用重達12噸的鋼鐵井蓋徹底封閉釘牢,歷時43年的科拉井計劃全部落幕。

2010年,根據俄羅斯科學院科拉科學中心地質學院院長的評估,若想重啟該項目,初期投入至少需要一億盧布以上;鑑於不可知因素,暴露於一堆建築瓦礫中的科拉鑽井一直封存至今,任憑風雨侵蝕,與曾經的輝煌反差實在太大了,留給世人的是無盡遐想和不甚唏噓。



落幕並不代表著完結,數不盡的科拉井幕後故事在不斷上演、瘋傳。

07 神乎其神

據後來俄羅斯媒體報導,在撤場時,所有參與科拉鑽井項目的科研人員全部保持了沉默,軍方不許他們對外泄露任何有關項目的科研結果;軍方管控和科研人員的態度,難免引起了外界更大的好奇,不斷有好事者按照「科學的盡頭是神學」做出了種種詭異猜測、惡搞,認為在挖掘過程中很可能觸碰到了地獄之門,才不得不停工封存,並且傳得神乎其神。

1989年4月1日,芬蘭一家叫Ammennusastia的小報刊登了一份讀者來信,報導了一樁驚天怪事。

故事是這麼講的:

前蘇聯著名地質學家迪米爾·阿薩戈夫博士正同其他科學家、工人們,在西伯利亞西部一處偏僻地區進行鑽探工作。鑽探開始時,一切十分正常。但到了大約九英里深,那個鑽探機器突然轉得異常劇烈,顯示出地底下有一個巨大的空間。

根據溫度感應器顯示,那裡的溫度高達華氏二千度,而當工人們將鑽探針收上來時,更嚇一大跳的是,隨著那洞口噴出的高溫氣體,一頭長有獠牙,眼神充滿邪惡的巨大怪物,從裡面飛了出來,它就像一頭髮狂的猛獸,不停高聲尖叫,轉瞬間便消失不見了。

在場的一些工人轉身跑了,但他們決定留下來找出原因;稍後,他們將一台耐熱拾音器送下洞去,同時還放入了其它類型的傳感器,沒多久就收聽到陣陣悽厲悲慘的慘叫聲,仿佛有數不清的人正受到極大的痛苦;隨後,突然聽到一聲自然界從來沒有聽到過的強烈爆炸聲,此後的數天裡再也聽不到任何聲響,現場的研究人員說,聲音聽起來像地獄裡的罪人。

再後來,各種怪事接連出現,比如會出現莫名奇妙的斷電,會突然出現大量地下水湧入,下井的鋼絲繩被齊整地剪斷;反正,要多怪就有多怪。

當事人阿薩戈夫博士後來還信誓旦旦地說:我們都對這種種發現感到萬分震驚,作為一個無神論者,我過去不相信有天堂或地獄之說,但作為一個科學家,我現在卻不能不確信有地獄存在。我們都知道所見所聽的絕不是幻覺,當時已將這些哀叫聲用錄音機錄下,可證明我們並非無中生有,我們打開的也許就是地獄之門。幸好,我們現已將那個洞口封好,留待有關方面調查。很明顯,我們發現了一些不合理也不能解釋的東西,但前蘇聯官員對此事沒有任何評論。

那個年代網際網路並發發達,但這種奪人眼球、聞所未聞的小道消息還是很快就傳開了,還越傳越神,並且在1989年年底,美國電視公司三一廣播網還曾專題播報過此事;再後來,傳說變成了科拉超深井是"城市地獄深井"的源頭,並配了清晰的現場圖片;望著那巨大無比、深不可測、充滿神秘誘惑的大深井,傳說似乎讓人不容置疑。

這個城市地獄之井的傳說,至少自1997年以來,便一直在網際網路上流傳,人們對此熱議不斷,還引申出更多的質疑、熱議、猜想。到了2000年,網絡上出現了一段時長40秒的原聲錄音,聽起來十分毛骨悚然,有人煞有介事地說它就是當年的所錄的「地獄之音」,這更進一步刺激了科拉深井就是「地獄之門」的傳說。

明眼人當然知道,這不過是個胡編濫造的惡搞故事,但不妨礙人們茶餘飯後對科拉超深鑽孔的津津樂道,畢竟不發生點稀奇古怪的事似乎對不住這個地球第一深井。很多人都認為停止鑽井的官方理由「經費不足」不可信,反而更願意相信是井內出現了一些超自然的現象,迫使鑽探工作不得不停止。

一波未平一波又起,升級版的傳說又來了。

2002年,由俄羅斯、美國、歐盟空間局、日本、加拿大組成的聯合地質生物考察小組再次進入科拉鑽洞工廠,讓他們驚愕的是科拉鑽洞的12噸重鋼製大門居然被打開,大門內面嚴重破損,向外拱出,外側爆裂。鑽洞口周圍布滿密密麻麻的印記,洞口飄出藍綠色煙霧,並伴有不規律響聲。科考隊用地質探測器對鑽洞口進行雷射掃描,發現科拉井內部比1992年最後一次鑽探變深7863米。超聲探測器探測後結果顯示鑽洞內部仍有哀號哭喊聲和巨大爆炸聲。

負責保衛工作的俄方軍事人員,用煙幕降雨清除了洞口不明煙霧後,有專家組5人和警衛人員5人進入地下,至5000米初深層的第一平台地底實驗室時,有帶狀不明波動光亮出現,並伴有空洞的回聲。有兩名工作人員和3名警衛在進入地下5分鐘後倒地暈厥,工作人員緊急上反地面,有藍色火光自地下深層噴出,2人當場死亡,一名軍方人員受重傷。洞口出現鋼架崩塌,不過有17人僥倖出洞。

消息立即被俄方封鎖,秘密安葬了遇難的工作人員,專家組被送往莫斯科治療。而後,俄羅斯將科拉鑽洞再次封閉,洞口用鋼筋混凝土和鋼水封死,周圍50公里劃為軍事禁區和禁飛區,禁止任何車輛、行人、飛行器進入。此次考察的參與者加拿大科研人員奧穆雷·德克傑·安德烈為此撰寫了一部名為《記科拉鑽洞考察記》的書。

08 不信邪乎

科拉超深鑽是前蘇聯的一個秘密項目,為何會出現在芬蘭的一家報紙上?有較真的人,對「地獄之門」故事和錄音的出處來了個刨根問底般的細究,最後發現,原來是那家芬蘭小報的一位職員在一本宗教刊物上看到了有關地獄之門的傳說,他結合道聽途說的前蘇聯科拉超深鑽孔項目,發揮想像力編成了這則匪夷所思的鬼怪傳說,在愚人節時給發表了;原來只不過是想惡搞下,順便促進報紙銷量,滿足下人們的獵奇之心,沒成想這瞎編的故事會傳得這麼廣。

其實,這些故事漏洞百出,首先位置不對,科拉井是在原蘇聯西北部的科拉半島上,而不是在西伯利亞西部,二者相差數千里;

其二,科拉井深處地溫最高約攝氏度220上下,而不是更嚇人的華氏2000度(約1100℃);

其三,經過仔細分析、對比,發現這段所謂的『地獄之聲』只不過是由一段電影聲效合成,很多片段重複又重複,這部電影是1972年攝製的恐怖電影《Baron Blood》;

其四,傳得有鼻有眼的阿薩戈夫博士、加拿大的安德烈等人,始終未曾露面過,也查不到他們本人,大概率是杜撰出來的人物。

其五,更誇張的是偷梁換柱,為了視覺衝擊效果,現在網絡上流傳的關於科拉超深井的圖片幾乎都是錯誤的,它們擺放的是俄羅斯西伯利亞的米爾內鑽石礦場的(或者稱和平鑽石礦,直徑約1200米,深約525米,根本算不上深井);而真實的科拉超深井洞口其實很小,其上部直徑為92cm,下部直徑僅有21.5cm,這么小的井孔,哪能折騰出傳說中的那些人和事呢!

不管這些傳說是如何生成、演義的,都純屬無稽之談,不過,它們無疑長期為科拉鑽孔蒙上了一層又一層神秘面紗,更使科拉深井的知名度聞達世界。

09 成果顯著

傳說歸傳說,大可一笑了之,置之不理,不過,嚴謹的科學態度還是必須有的,那頭尾幹了40年,挖了12262米深的科拉井到底獲得了那些成果呢?

據後來陸續透出的消息,科拉井的成績相當不錯,它是原蘇聯繼空間站、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。主要成果有:

1、上世紀初期,科學家通過地震波數據猜測地殼的組成部分。他們認為在地下3000-6000米處,存在著一個不連續面,當時科學家判斷是岩石產生變化,應該是花崗岩轉變為玄武岩。但科拉超深鑽孔表明此深度仍然是花崗岩,不存在玄武岩,只是花崗岩的形態出現變化。另外,科學家從科拉超深井3千米處獲取的岩石,同蘇聯月球車採集的月球土壤,成分居然是一樣的。

2、在5000米深的岩石層里,科學家竟然發現有水的存在。當然,這些並不是普通的地下水,而是在地底極大的壓力下,氫和氧原子被強壓成水的結果,由於不透水的岩石隔斷而無法到達地表。

3、在了6700米的深度,科學家探測到有機氣體和水分,通過提取的岩石樣本化驗,結果發現了24種微小的浮游生物化石,在地下高溫高壓的環境中居然保存得完好無損,實屬驚喜。這些化石的歷史超過了18億年,這也意味著在遠古時期這裡的岩層曾經非常接近地面,只是長年的地殼變動後成了地底岩層。

4、根據以往的認識,從地面往下到地殼層面,深度每下降100米,溫度就會高3攝氏度左右,到達地下1萬米時,溫度應可高達300多度了。但這次鑽地探測表明,地下12200米深處的地溫只有212攝氏度,與理論值差異不少。

5、當鑽探深度達到9500米時,鑽頭鑽進了一個含有黃金和鑽石的地層。取出的岩芯經分析表明,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採價值,地球表層中很少能找到金含量超過10克/噸的礦層,相比之下這裡幾乎是金子的寶藏。這在一定程度上證明了,地球在形成之初,絕大部分金元素沉降到了地球內部。地球內部岩石的黃金含量雖然很高,但完全沒有開採價值,因為地下萬米深處的開採成本遠大於黃金本身所蘊含的價值。不過,還是有好事者編造說,蘇聯依靠販賣這一地層的黃金髮了一筆「橫財」。

10 世上無難事,只要肯登攀

事實上,到了今天,一些「後起之秀」紛紛跳出來說打破了科拉井的深度記錄。

2008年,卡達的阿肖辛油井達到了12289米。

2011年,俄羅斯在庫頁島的Odoptu OP-11油井達到了12345米。

2017年,埃克森美孚石油公司的「世界之最」鑽井達到了15000米。

2022年10月24日,阿聯阿布達比國家石油公司打出了深達15240米的鑽井,創造了最長油氣井的新世界紀錄。這個井是由我國東方電氣集團所屬東方宏華製造公司完成的。

表面上,這些以開採油氣為目的的鑽井一個比一個牛氣,實際上,這些油井只是勝在總長度更長,他們基本都是斜著鑽探甚至是在地下某個深度水平鑽探的,比如卡達的阿肖辛油井,其垂直深度僅為1784米。因此,以實際的垂向深度計算,科拉超深鑽孔SG-3依然是目前到達地球最深處的人工產物,也是世界上最深的純粹以科研為目的鑽探井、參數井。

「科拉超深井」只鑽到12263米,沒達到預期計劃的15000米,這個深度也只是穿透了波羅的海大陸地殼的30%的厚度,離莫霍面還有很大距離,如果把地球比作大蘋果,科拉井甚至連蘋果皮都還沒有鑿穿,從這個層面科拉超深鑽探測算是失敗了。

但這失敗的結果並不影響科拉井的偉大,它從地下帶上來的無數岩石樣本,對地質學領域研究做出了巨大的貢獻,它是人類探測地球內部構造的一次大膽嘗試;有了科拉井的這個開頭,我們有理由相信,在不久的將來,人類定會把我們的家園—地球研究個通透明白 ,和世上萬物更好地取長補短,和諧共生。

世上無難事,只要肯登攀;造物主的寵兒—人類,加油吧!

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