地下望遠(yuǎn)鏡“地殼一號”鉆機(jī)

目前最深的鉆井來自俄羅斯的科拉鉆井，最近幾年，我國在地質(zhì)勘探領(lǐng)域也發(fā)展迅速，據(jù)了解，有著地下望遠(yuǎn)鏡之稱的“地殼一號”鉆機(jī)在我國也投入試驗，一旦“地殼一號”預(yù)期目標(biāo)完成，我國將成為繼前蘇聯(lián)和德國之后世界上第三個擁有萬米大陸科學(xué)鉆探專用裝備和相關(guān)技術(shù)的國家。

該試驗經(jīng)過5年時間，完成8口科學(xué)鉆井，地下進(jìn)尺16000米，編錄巖心14606米，使我國的深部鉆探從一片空白發(fā)展到碩果累累。這是讓大陸科學(xué)鉆探選址與鉆探實驗項目團(tuán)隊引以為豪的成績。日前，中國地質(zhì)調(diào)查局組織專家，對深部探測技術(shù)與實驗研究專項（“深部專項”）的大陸科學(xué)鉆探選址與鉆探實驗項目所屬5個課題進(jìn)行了驗收，認(rèn)為課題組不僅完成了預(yù)期任務(wù)，還取得了多項新進(jìn)展。

由“深部專項”中最大的科學(xué)裝置“地殼一號”萬米鉆機(jī)施工的松科2井在黑龍江省安達(dá)市開鉆，按照計劃向地心進(jìn)發(fā)，2865~6400米深的地層巖心被接連不斷地取出，“就像病人看病時需要做CT，‘地殼一號’是一個獲取地球深部的物質(zhì)和樣品的裝置，樣品供地質(zhì)專家分析，幫助我們了解地球深部的奧秘?！奔执髮W(xué)建工學(xué)院院長孫友宏告訴《中國科學(xué)報》記者。  

中國科學(xué)院院士李廷棟介紹，通過大陸科學(xué)鉆探對巖石圈進(jìn)行直接觀測，可以揭示大陸地殼的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造，校正地球物理對地球深部的遙測結(jié)果，揭示地震發(fā)生規(guī)律，研究全球氣候變化及環(huán)境變遷，探索地下微生物的分布及潛育條件，預(yù)防環(huán)境及地下水污染，處理核廢料，長期觀察地球變化，可以解決一系列重大基礎(chǔ)科學(xué)問題，對了解地球資源與環(huán)境、合理開發(fā)和保護(hù)地球起到至關(guān)重要的作用。 

這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我國深部探測的終點。孫友宏介紹，6400米的“地殼一號”只是基礎(chǔ)階段，未來，在“地殼一號”基礎(chǔ)上新建的“地殼二號”，準(zhǔn)備挑戰(zhàn)研發(fā)15000米的鉆機(jī)，向俄羅斯世界最深鉆機(jī)的寶座發(fā)起沖擊。 

深部鉆探揭開地球秘密的同時，也修改了許多傳統(tǒng)的地質(zhì)認(rèn)識和理論，甚至顛覆了很多過去的權(quán)威觀點?！敖炭茣险f的地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，其實只是地質(zhì)學(xué)家的推測，到底是不是，不親自看一看，誰也不知道?！睂O友宏說。雅魯藏布江縫合帶，是個可能存在“超級鉻礦”的區(qū)域。中國唯一的大型鉻礦羅布莎就位于這個海拔超過4000米的區(qū)域，其儲量一直被認(rèn)為只有500萬噸。這個結(jié)論自改革開放以來就沒有改變過。 

隨著羅布莎科學(xué)鉆井的深入，探測深度1800多米時有了驚人的新發(fā)現(xiàn)，這里的鉻礦石中存在金剛石，“過去認(rèn)為洋殼很淺，表層壓力小，不應(yīng)該生成金剛石。鉻礦的包體里發(fā)現(xiàn)金剛石，說明這個鉻礦形成于高溫高壓的地幔深層?！鄙畈繉ｍ検紫茖W(xué)家、中國地質(zhì)科學(xué)院副院長董樹文解釋。 

董樹文介紹，在地球科學(xué)理論方面，通過深部探測的最新認(rèn)識，存在一些意想不到的重大成果。比如青藏高原東北部下地殼和莫霍面疊置的縮短結(jié)構(gòu)、龍門山陡立的地殼巖片走滑結(jié)構(gòu)，挑戰(zhàn)了國際上的青藏高原東北緣物質(zhì)逃逸的“下地殼隧道流”主流模式。“從地球物理數(shù)據(jù)獲得的認(rèn)識往往有很多爭議，需要驗證，而鉆探是最好的驗證手段。不管是搞地質(zhì)礦產(chǎn)還是環(huán)境災(zāi)害，深部探測都是地質(zhì)工作的方向性問題。必須從三維空間搞清楚地球的結(jié)構(gòu)，這樣才能解決各種地質(zhì)問題。”李廷棟告訴記者。 

“上天、入地、下?！笔?1世紀(jì)人類探索自然奧秘的三大壯舉。與“上天”“下?！毕啾龋覈摹叭氲亍惫こ唐鸩捷^晚。“其實是上天不易，入地更難。對于深部鉆探來說，溫度是一個大問題，一般地區(qū)低溫梯度是三度，鉆頭能否適應(yīng)這樣的低溫，是個難題?！睂O友宏感慨地說。錢江機(jī)械是專業(yè)生產(chǎn)鉆機(jī)和鉆桿的省科技型制造商。可提供煤礦鉆機(jī)，ZDY系列全液壓坑道鉆機(jī)，鉆機(jī)配件，鉆桿，鉆頭，接頭，注漿泵等地質(zhì)勘探設(shè)備及工具零件 

中國的地形地貌復(fù)雜，這也為探尋地下世界增加了困難。而且，除了大自然的挑戰(zhàn)，科學(xué)家們還要面對資金的缺乏和來自社會質(zhì)疑的聲音。不過，隨著五年“深部專項”的實施，一系列成果陸續(xù)涌現(xiàn)，“開始有很多質(zhì)疑聲，后來慢慢消失了?！崩钔澱f?！半m然相較于國外晚了幾十年，但中國深部探測的這一步終于跨出去了，而且這一步跨得很堅實，也很有力量。實現(xiàn)了幾代人的‘入地’夙愿?！倍瓨湮恼f。在李廷棟看來，目前，我們掌握了深部探測的技術(shù)方法，形成了隊伍，取得了豐富的成果，具備了探測的條件，因此啟動“地殼探測工程”國家入地計劃的基礎(chǔ)和條件已經(jīng)成熟。