地质探秘:科学钻探揭示地球深部的奥秘
在浩瀚的宇宙中,地球如同一叶扁舟,承载着万物生灵。然而,对于脚下这片土地,人类却知之甚少。为了揭开地球深部的神秘面纱,科学家们通过科学钻探,不断探索着地球的奥秘。
《活力地球》一书,由陈颙、张尉共同编著,详细描述了地球内部的动态变化。书中指出,地质变迁、沧海桑田,这些看似遥远的现象,实则蕴藏着丰富的科学原理。例如,素有东北粮仓之称的松辽盆地,如今是一片肥沃的黑土地,但在地质历史上,这里却经历了湖泊扩张、海侵和火山喷发等多重巨变。
赖利·布莱克的《深时之美》一书,则从宇宙星尘到人类文明,跨越45亿年的地球故事,为读者呈现了一个波澜壮阔的地球历史画卷。书中提到,地球深部的物质和能量流动,对地表的气候、地貌和生态系统产生了深远影响。
科学钻探,被誉为人类的“入地望远镜”,是了解地球演化的“时光隧道”。通过实施科学钻探工程,人类可以将“视距”向地球内部延伸数千米甚至上万米,获取地壳运动及其演化的真实信息。然而,地球深处坚硬的岩石和高温、高压、高地应力的极端环境,给深部科学钻探带来了巨大的挑战。
为了应对这些挑战,中国科学家自主研发了“地壳一号”万米大陆科学钻机。这台高60米、占地超1万平方米的科学超深井钻机,钻深能力达1万米。在松辽盆地的“松科二井”项目中,它成功完成了7018米钻孔,创造了亚洲国家实施的大陆科学钻井新纪录。这次成功应用,使中国成为世界上第三个拥有实施万米大陆科学钻探计划专用装备和相关技术的国家。
科学钻探不仅能够获取地质“史料”,还能够实时观测地球深处,帮助预测地质灾害。通过在科学钻井中安装先进的科学观测仪器,对地球深部的多种参数进行长期、连续、原位、实时的综合观测,相当于在地球内部布设了“气象站”和“实验室”。这些观测数据对于揭示地震孕育过程、火山喷发机理以及预测地质灾害的发展趋势具有重要意义。
通过钻探获取的岩心和冰芯,科学家还可以研究不同时间尺度的气候、地质构造等记录,破解气候变化密码。例如,“松科二井”获取的岩心来自白垩纪,通过研究这根岩心,地质学家发现了白垩纪地球大气中二氧化碳浓度与气候冷暖变化的一致性,这对研究当前气候变暖具有重要借鉴意义。而冰芯则记录了近百万年来气温、降水、大气化学等气候环境各要素的变化信息,为探究影响气候环境变化的驱动因子提供了宝贵资料。