左蘇 ?
在法國(guó)科幻作家凡爾納的小說(shuō)《地心游記》中,主人公來(lái)到了地球深部,在地下夢(mèng)幻般的未知世界中穿行,還遇到了各種各樣的奇異生物和驚心動(dòng)魄的危險(xiǎn)?,F(xiàn)實(shí)中的地下世界也會(huì)這樣光怪陸離嗎?人類目前無(wú)法抵達(dá)的地球內(nèi)部到底是什么樣子呢?
答案或許可以從一塊瘋狂的石頭開(kāi)始。
它叫巖芯,別看它灰不溜秋的不起眼,卻有一種神奇的魔力。
巖芯沉睡于地下數(shù)千米,是一塊會(huì)“說(shuō)話”的石頭,如果你能解讀它,聽(tīng)懂它的“語(yǔ)言”,就知道它到底有多“瘋狂”了。它不僅可以告訴人們來(lái)自地球深部的秘密,還能知曉過(guò)去,感知未來(lái),地理、生物、物理樣樣精通,妥妥的一枚全能“學(xué)霸”。
通過(guò)巖芯,人們能夠研究地球深部的構(gòu)造及演化,對(duì)于過(guò)去地球的物理探測(cè)結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn);在能源開(kāi)發(fā)利用方面,它會(huì)告訴人們哪里有礦藏,哪里有能源;在環(huán)境科學(xué)方面,它會(huì)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警;對(duì)于研究和預(yù)測(cè)未來(lái)全球氣候變化,它有足夠權(quán)威的話語(yǔ)權(quán),而且它還包含著十分重要的遠(yuǎn)古信息?;鹕?、地震等自然災(zāi)害讓人類損失巨大,巖芯或許可以引領(lǐng)人類找出災(zāi)難的成因,以及預(yù)警和應(yīng)對(duì)的方法。
巖芯珍貴,得來(lái)也不易。從地殼、地幔到地核一層層往下,巖層、水層、溫度、壓力等因素千差萬(wàn)別,想要在它上面打一口井將巖芯取出來(lái)并不容易。要打一口數(shù)千米的超深井,更是難上加難,為了得到它,科學(xué)家們費(fèi)勁了心思。
20世紀(jì)90年代初,28個(gè)國(guó)家的250位專家出席并制定了一項(xiàng)國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃,目標(biāo)正是獲取巖芯。1996年2月26日,中國(guó)、德國(guó)、美國(guó)三國(guó)正式簽署合作備忘錄,成為此項(xiàng)計(jì)劃的發(fā)起國(guó)和首批成員國(guó)。
此后,我國(guó)開(kāi)始了在松遼盆地打一口鉆穿白堊紀(jì)的科學(xué)鉆探井項(xiàng)目,計(jì)劃施工井深6400米。通過(guò)該項(xiàng)目提取的巖芯可以研究白堊紀(jì)氣候,并刻畫出生物的演化過(guò)程,它也將成為研究白堊紀(jì)時(shí)期氣候變化的檔案。
人們普遍認(rèn)為是小行星撞擊地球造成了氣候劇變,最終導(dǎo)致了恐龍的滅絕,但科學(xué)家通過(guò)判讀巖芯,發(fā)現(xiàn)在遭到隕石撞擊之前,地球的氣候環(huán)境已經(jīng)十分惡劣。6630萬(wàn)年前,印度德干高原的火山猛烈噴發(fā),噴出的氣體導(dǎo)致大氣中二氧化碳的濃度急劇上升,造成溫室效應(yīng),地球劇烈升溫,地球的生態(tài)系統(tǒng)面臨絕境,隨后的小行星撞擊使得地球生態(tài)系統(tǒng)徹底崩潰,導(dǎo)致恐龍徹底走向滅絕。
巖石有堅(jiān)硬的,比如花崗巖,也有軟的,比如泥巖,還有物理結(jié)構(gòu)十分脆弱的泥巖、粉砂巖等。不管硬的還是軟的,巖芯被抓取出來(lái)都很容易破碎,很多巖芯提取到地面后馬上就破碎或斷裂了。
巖芯的形成也是一個(gè)極其漫長(zhǎng)的過(guò)程,一百年才能沉積下一厘米的巖芯,如果巖芯缺失了一米,就代表著缺失了盆地發(fā)育中一百個(gè)百年的記錄。巖芯取出的越完整,對(duì)科學(xué)家的研究來(lái)說(shuō)就越科學(xué)、越徹底。否則,巖芯就會(huì)喪失它該有的語(yǔ)言能力。
巖芯從地下提取出來(lái)后,首先由鉆探現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員將巖芯按順序進(jìn)行整理、清洗和拼裝,緊接著由地質(zhì)學(xué)家對(duì)它們展開(kāi)地質(zhì)描述、圖像掃描、高分辨率照相、數(shù)據(jù)分析等工作,從而獲取各個(gè)地層的基本地質(zhì)信息。
為了妥善保管巖芯,科學(xué)家還需要在每隔一小段距離處給它們貼上獨(dú)有的身份編碼,包括鉆井名稱、深度等信息,再經(jīng)過(guò)修復(fù)、拋光、澆鑄等技術(shù)將其保護(hù)起來(lái),以供研究。