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世界上最深的井 挖到12262米

挪威邊境附近荒地上的俄羅斯科拉半島,矗立著一座蘇聯(lián)時代廢棄的科研站。在搖搖欲墜的建筑中間，一個沉重生銹的井蓋嵌在混凝土地板上，上面牢牢釘著一圈螺栓，仿佛封印了什么不為人知的秘密.

廢棄科研站和密封井口| amusingplanet.com

井蓋下是著名的科拉超深鉆孔()

甚至有一篇文章說，“科研團隊用地質(zhì)探測儀對鉆孔進行激光掃描，超聲波探測儀探測到后，結(jié)果顯示鉆孔內(nèi)部有哀號和巨大的爆炸聲。然后，俄羅斯再次關(guān)閉了科拉鉆孔，并用鋼筋混凝土和鋼水封住了鉆孔。周邊50公里被設(shè)置為軍事禁區(qū)和禁飛區(qū)?！?

美國報紙《地獄之井》報道| wonkette.com

我第一次聽到這個故事是在大學(xué)的鉆井工程課上。后來，這個神秘的鉆探引起了我強烈的好奇心。請跟隨我，走進科拉半島的廢墟，了解它傳奇的人生經(jīng)歷。

科拉超深鉆井

當(dāng)然，關(guān)于地獄之門的傳說是假的。事實上，科拉超深鉆孔曾經(jīng)鉆到地下1.2萬米的地方只是在后來的轉(zhuǎn)載過程中變得越來越離奇。

當(dāng)然，除了怪力的這些亂神之外，現(xiàn)實中科拉的超深鉆也是傳說中的寶藏鉆。

科拉超深鉆孔上部結(jié)構(gòu)|參考文獻[3]

科拉1970年在這些記錄本身毫無根據(jù)，它們的最初來源是芬蘭一家報刊上的讀者來信鉆了超深的洞。科拉超深鉆孔主要是為科拉半島佩琴加區(qū)設(shè)立的科學(xué)鉆探項目.建造的

這口井誕生于美國和蘇聯(lián)的研究我們星球上最古老的巖石，并了解其中發(fā)生過的地質(zhì)過程,肩負(fù)著“為國爭光”的光榮使命。當(dāng)時，這兩個國家鉆到了地球的最深處，希望他們能在冷戰(zhàn)期間率先到達(dá)地殼和地幔界面的挖穿地殼,

鉬全息干涉圖

蘇聯(lián)那么大，莫霍洛維奇不連續(xù)面其實是一個有獨特優(yōu)勢的地區(qū)。為什么偏偏選擇在佩琴加區(qū)進行鉆探呢？,覆蓋科拉半島、芬蘭、瑞典和挪威，是歐洲最古老的地質(zhì)區(qū)域之一，佩亨加只是這個盾牌的一部分。在這里，水、風(fēng)和冰川侵蝕了覆蓋在億萬年前古老地層上的沉積物，以至于我們可以通過在這里打一口15公里深的井，看到通常隱藏在25公里或更深的大陸地殼中的地層。

mapsofworld.com科拉超深鉆孔位置

1965年，項目負(fù)責(zé)人找到了合適的鉆探地點。經(jīng)過五年的建設(shè)和準(zhǔn)備，所有鉆井設(shè)施、工業(yè)園區(qū)和住宅樓的建設(shè)和安裝已經(jīng)完成。1970年，人類歷史上的一項工程壯舉在北極圈慢慢開始。

探險隊隊長D.M .古伯曼

n，在其站立位置上，建造了后來的SG-3，即深達(dá)12262米的那一個鉆孔 | 參考文獻 [3]

向地幔進發(fā)

1970年，為了紀(jì)念列寧誕辰100周年，科拉超深井正式開鉆。這在當(dāng)時可以說是一場轟轟烈烈的科學(xué)研究項目。整個研究計劃是在前蘇聯(lián)地質(zhì)部的直接領(lǐng)導(dǎo)下進行的，成千上萬的科研人員中只有極少數(shù)的科學(xué)家得以到現(xiàn)場參加。所有參與鉆探工作的人員均分得了一套莫斯科的公寓房，工作期間的月工資水平達(dá)到大學(xué)教授一年的年薪。鉆井現(xiàn)場成立了16個實驗室對巖心進行研究。

工人們正在鉆機旁工作 | 參考文獻 [3]

蘇聯(lián)人使用Uralmash-4E系列鉆機完成第一階段鉆探。設(shè)計鉆探5000米，實際達(dá)到了7263米。這成為該設(shè)備達(dá)到的最深紀(jì)錄，也讓科拉超深鉆孔一舉成為了當(dāng)時歐洲最深的鉆孔。

Uralmash-4E鉆機遠(yuǎn)景 | 參考文獻 [3]

在第二階段鉆探過程中，技術(shù)團隊拆除舊鉆機，采用獨特的Uralmash-15000裝置，在井底高溫和高壓的極端條件下，最終達(dá)到10636米。1979年6月6日當(dāng)天，科拉超深井打破了之前由美國奧克拉荷馬州Bertha Rogers超深井保持的9583米的記錄，正式成為當(dāng)時世界上最深的超深井。

科拉超深鉆孔達(dá)到了9584米，

成為當(dāng)時世界上最深的鉆孔 | 參考文獻 [3]

鉆探工作一路高歌猛進。1983年，該井達(dá)到了12000米，超越了世界上最深的馬里亞納海溝。為了準(zhǔn)備1984年在莫斯科舉辦的國際地質(zhì)大會，此后的鉆探工作停止了大約一年，而這一閑置期也許為后來的事故埋下了隱患：1984年9月，在鉆探到12066米后，一根5000米的鉆柱斷裂并留在鉆孔中。后來的鉆探工作只能從7000米的深度重新開始。

1983年，科拉超深鉆孔達(dá)到了12000米 | 參考文獻 [3]

1989年，科拉超深鉆孔首次達(dá)到了它的最大深度——12262米。工作人員樂觀地預(yù)計，該鉆孔深度將于1990年達(dá)到13500米，到1993年達(dá)到15000米。

但他們很快就發(fā)現(xiàn)，這個深度地殼的溫度已經(jīng)高于預(yù)期的100℃，達(dá)到了180℃，這個溫度下設(shè)備損壞非常嚴(yán)重，想要進行更深的鉆探已經(jīng)不可行了，于是鉆探工作在1992年停止，停止鉆進的官方理由是經(jīng)費不足。從12000米到12262米，短短的262米花了整整十年才取得進展。

80年代，從科拉超深井里取出的巖心樣本 | amusingplanet.com

雖然1992年就停鉆了，但此后，針對科拉超深井的資料和數(shù)據(jù)研究仍持續(xù)了數(shù)年，直到2006年資金耗盡。2008年，該地址被廢棄，科拉超深鉆孔被牢牢封嚴(yán)，一代傳奇終于落幕。

地質(zhì)學(xué)家正在觀察鉆孔中取上來的巖心 | 參考文獻 [3]

科拉超深鉆孔成功了嗎？

既然科拉超深鉆孔鉆了這么深，究竟有沒有完成當(dāng)初人們賦予它的光榮使命，成功鉆到莫霍面呢？答案非常遺憾，不但沒有，還差了不止一點，它只到達(dá)波羅的地盾的1/3處。下面讓我們用一張圖來說明一下。

地球內(nèi)部圈層示意圖 | Wikipedia

一般來說，地殼在5-70千米的厚度范圍內(nèi)，海洋地殼的厚度較小，在8千米左右，大陸地殼的厚度則在20-70千米。所以即使按最薄的陸殼算，科拉超深鉆孔也才剛剛鉆透一半，更別提那些比較厚的地方了。而按照地球的平均半徑6371千米來計算，科拉超深鉆孔也只鉆到了0.2%的位置，實在是太微不足道了。

看到這里，你可能也會問出這個問題：既然陸殼那么厚，洋殼那么薄，為什么不去洋殼上打超深鉆孔呢？

去洋殼上打超深鉆孔

科研人員怎么可能會想不到這么簡單的問題呢？事實上，在科拉超深鉆孔項目啟動之前，美國就已經(jīng)在海上進行了“莫霍計劃”，也是為了鉆到莫霍面。莫霍計劃原本打算分三個階段進行，然而，由于技術(shù)、管理和資金等一系列問題，這個計劃只進行了第一階段就夭折了。

用于進行“莫霍計劃”第一階段的鉆井船CUSS I 號 | Wikipedia.org

最終該計劃取得的成果僅僅是鉆到了海底以下183米，卻耗費了5700萬美元，這在1966年無疑是一筆巨款。用當(dāng)時一位地質(zhì)學(xué)家的話來說，這個項目相當(dāng)于站在高樓上拿著一根又細(xì)又長的干面條朝著樓下的柏油馬路鉆孔。由此，我們也可以想象一下，科拉超深鉆孔究竟耗費了多少人力物力和財力才能鉆到了12262米。

科學(xué)家都發(fā)現(xiàn)了啥

科拉超深鉆孔的直徑只有大約20厘米，卻幫助我們窺探到了豐富多彩的地下世界，科學(xué)家甚至觀測到了20億年以前的生命活動。在地表以下6千米處他們發(fā)現(xiàn)了微小的浮游生物化石，在地下高溫高壓的環(huán)境中居然保存得完好無損。

1987年，紀(jì)念科拉超深鉆孔的蘇聯(lián)郵票 | wikipedia

在鉆井深處，科學(xué)家還意外發(fā)現(xiàn)了水的蹤跡。他們猜測，這是地殼深處礦物中的氫和氧直接生成的水，由于一層不透水的巖石隔斷而無法到達(dá)地表。

據(jù)官網(wǎng)記載，在9千米至12千米的地層里，巖心里的黃金含量達(dá)到了4克/噸的品位，已經(jīng)滿足了商業(yè)開采要求。雖然科拉超深井的勘探過程與太空競賽的方向完全相反，但是科學(xué)家從科拉超深井3千米處獲取的巖石，同蘇聯(lián)月球車采集的月球土壤，成分居然是一樣的。

地下12260米處的巖心，從SG-3鉆孔獲取 | 參考文獻 [3]

事實上，到了今天，科拉超深鉆孔的深度紀(jì)錄已經(jīng)被一些“后起之秀”給打破了。2008年，卡塔爾的阿肖辛油井達(dá)到了12289米；2011年，俄羅斯在庫頁島的Odoptu OP-11油井達(dá)到了12345米；2012年，?？松梨谑凸镜腪-44 Chayvo油井達(dá)到了12376米。但是，這些油井只是勝在總長度更長，它們還存在一定的水平位移，以實際的垂向深度計算，科拉超深鉆孔SG-3依然是到達(dá)地球最深處的人造物，也是世界上最深的純粹以科研為目的鉆探井。

參考文獻

[1]http://www.bbc.com/future/story/20190503-the-deepest-hole-we-have-ever-dug

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Kola_Superdeep_Borehole

[3] http://superdeep.pechenga.ru/

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Structure_of_the_Earth

[5] Andrei, Mihai (21 August 2018). "What are the layers of the Earth?". ZME Science. Retrieved 28 June 2019.[6]http://www.021diao.com/article/4939.html

[7]https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Mohole

[8] Alan Bellows (5 March 2007). "The Deepest Hole". Damn Interesting. Retrieved 27 December 2014.

[9] G. J. MacDonald (1988). "Major Questions About Deep Continental Structures". In A. Bodén and K. G. Eriksson (ed.). Deep drilling in crystalline bedrock, v. 1. Berlin: Springer-Verlag. pp. 28–48. ISBN 978-3-540-18995-4.

[10]https://www.atlasobscura.com/places/kola-superdeep-borehole

作者：風(fēng)吹過的彼岸

編輯：大琳砸

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