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科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了

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online_member 发表于 2023-2-20 18:00:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
1970年,苏联启动挖穿地球“科拉”深井项目,为何最后将井口封存
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很多人会以为最难以探索的肯定是遥远的外太空,而地球每天就在脚下,仿佛只要人类愿意随时随地都可以把地球分析个透彻。但是事实上,人类对地球的了解远远不及宇宙。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了447 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
早在上个世纪七十年代,苏联就曾开启过一个号称挖穿地球的“科拉”超级深井项目。并且从苏联时代一直到俄罗斯时期,俄国的科学家们不遗余力的挖了二十余年,将科拉深井挖到了12263米的深度,并且一度打破世界纪录。
但最终,这口超级深井的深度停留在了12263米,井口被封存起来。这是为什么呢?
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了463 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
超级深井的诞生背景其实在科拉深井之后,近些年,随着科技的发展和石油开发等需要,卡塔尔等国也挖过更深的井。但不管是哪个国家,耗费大量人力物力和财力挖这样万米超级深井肯定都是有明确的资源开采目标的。
而“科拉”超级深井,从它诞生的背景和原因来看,就注定了它难以一直坚持下去。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了904 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
简单来说,科拉超级深井它就是美苏冷战的产物。熟悉历史的人都知道,1947年到1991这44年世界的格局跟现在是完全不一样的。
那个时期以美国为首的资本主义阵营和以苏联为首的社会主义阵营对抗的世界。
战争已经告一段落,但除了战争以外的全方面竞争进入了白热化。人们把这种没有硝烟的战争形象的取了一个名字“冷战”。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了976 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
冷战期间,美国和苏联可以说是倾尽全国之力进行了全方位的竞争。但是,什么样的竞争能让一个国家一股脑儿埋头往下打井打了一万多米呢?
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了820 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
首先,两个超级大国都选择了在军事武器装备上的竞争,毕竟军事实力才是国际话语权最直接的实力。美国和苏联都玩命般的研发核武器,制造更多更多的核弹头。
核武器的威力被研发得越来越大,核弹头的数量也被制造得越来越多。根据当时媒体的猜测,美国和苏联两个国家的核武器加起来足以把十个地球都炸飞。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了759 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
这样全世界国家都不乐意了,美国和苏联自己也觉得这样纯粹为了竞争而制造核武器不是一个好办法。于是两个国家停止了在核武器上的竞赛,转而把目标投向了其他领域。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了774 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
也就是在这个时间段,美国决定开启“星球大战”计划,把科学竞争推向了外太空。
美国举全国之力组织了“阿波罗”系列航空行动,随着阿姆斯特朗的踏上月球的第一步,在太空探索这个领域美国取得了绝对的胜利。
而反观苏联,由于本国优秀的航空科学家英年早逝,导致在太空失去了先机。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了128 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
既然往天上走赢不了美国了,那就往低下走吧。
当苏联人得知美国在试图深挖地底的时候仅挖了三百多米就宣布了失败,立马觉得在这个领域自己肯定能胜过美国。于是大张旗鼓的推出了“挖穿地球”的超级深井计划。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了468 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
1970年,苏联的专家们在科拉半岛靠近挪威的地方选择了一个位置,就开始埋头苦挖起来。所以,我们可以看到,科拉深井并不是为了发掘地底丰富的资源,它是美苏冷战的产物,它的深度就是它最大的意义。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了381 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
超级深井是如何挖成的挖这样一个超级深井到底需要什么样的科学技术呢?这到底是不是一件容易达成的事情呢?
众所周知,地球大体上是分成三个部分的,最外面的一层是地壳,中间一层是地幔,最中心的叫地核。
地球的半径大约6400千米,如果真的要从地球表面深入到地核,需要打一口6400千米深的井。所以,当时苏联说“挖穿地球”更多的是一个口号而已。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了525 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
地壳部分平均厚度大约17000米,因此苏联最开始的目标是先于美国打一口可以探测到地幔的深井。
地壳部分主要是由坚硬的岩石组成,虽然地面以下没有太阳光的照射,平时我们进入一些山洞会觉得凉爽,但到了一定深度之后,并不是如大家所想象的那样越来越冷。
相反,地球上越深处钻探,温度越高。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了79 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
因此,科拉深井想要获得成功,就需要解决两个最重要的科学难题。
一个是用足够坚硬的钻头,可以钻破在地底深处被巨大压力压得坚硬无比的岩石。另一个就是迅速降温冷却技术,让钻头在运转时能地域地底的高温。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了579 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
架上钻头,苏联人花了十三年的时间,1983年科拉深井一路钻到了12000米的创历史的深度。这样卓越的成绩让苏联在深挖地底领域完胜了美国一局。
然而,越往下挖,苏联的科学家们遇到的挑战就越大。
在深井挖到12066米时,意外发生了,一根长达五公里的钻杆断裂在深井中无法取出。这个意外让苏联不得不重新在另一个7000米的深度开挖出另一条通道,白白浪费了五千多米。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了551 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
1989年,科拉深井重新来到了12663米的深度,眼看着离15000米的目标越来越近了。
然而,三年后,科拉深井项目宣告停止挖掘。停止挖掘的时候,这口超级深井的深度依然是12663米。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了839 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
超级深井项目停止的猜想为什么从苏联一直到俄罗斯时期付出了几十年的努力之后,科拉深井突然就宣布停止挖掘了呢?对于这个事情,世界各地都有猜测。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了685 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
有一种比较神秘的说法是科拉深井在挖掘到12663米时,碰触到了“地狱”。技术人员在挖掘的时候听到了来自地底深处的地狱的声音,就像是有无数人在惨叫。
这让他们不得不放弃了继续作业。还有一种神秘的说法是说由于这口超级深井太深了,受到了“地心人”的警告。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了45 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
当然,除了以上“科幻”的猜想,更加实际的原因应该是整个世界局势的改变让当时的俄罗斯做出了这样的选择。
冷战已经结束,苏联解体,面对当时的战争支出,俄罗斯经济不堪重负,不得不放弃一些经济效益不强的项目。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了891 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
而科拉超级深井就正是典型的耗费人力物力财力,但并不能带来实际相应经济效益的项目。因此,为什么停止对这口超级深井的继续挖掘呢?
因为对于当时的俄罗斯来说,他们算了一笔账,继续挖这口井已经是一个完完全全的赔本买卖了。
我们站着的土地下面究竟有什么东西?
很多人都会这样回答,地球内部分为三个同心球层:地核、地幔和地壳。中心层是地核;中间是地幔;外层是地壳。地壳与地幔之间由莫霍面界开,地幔与地核之间由古登堡面界开。地震一般发生在地壳之中。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了190 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

然而这是科学家根据地震波传播作出的推测,1910年,前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇发现,地震波在传到地下50公里处有折射现象发生。他认为,这个发生折射的地带,就是地壳和地壳下面不同物质的分界面。1914年,德国地震学家古登堡发现,在地下2900公里深处,在深度约为2900千米处,地震波传播状态也会发生明显的改变,这里也存在着另一个不同物质的分界面。“莫霍面”和“古登堡面“由此而来。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了888 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

但是人类从未真正深入地下一探究竟,验证地球的内部结构,科学家一直想要搞明白,是什么物理特性造成了莫霍不连续面?这个界面的地质学本质是什么?洋中脊处的洋壳,特别是下洋壳,是怎样形成的?是哪些过程影响了洋壳形成之后的演化?洋壳与海洋和生物的相互作用有多大?这些相互作用对全球化学循环的影响是什么?生命的极限是什么?控制生命极限的因素有哪些?

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了569 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

在上个世纪,美国和苏联在进行太空竞赛的时候,也曾进行过地下探索竞赛,1956年美国地球科学小组的成员沃尔特·曼可,率先提出了向地幔进发的口号,计划利用钻探穿透地壳来到地壳和地幔之间的莫霍界面,该计划也被称为莫霍计划。
当时曼可认为大陆上的莫霍面埋在30~50公里之下,要钻到莫霍面以当时的技术条件来说显然无法办到。但在大洋中,莫霍面只位于大洋底之下5公里的地方,似乎是可行的。
1961年,“CUSSⅠ”号在墨西哥岸外的瓜达卢佩岛附近水深3600米处,首次成功钻井,在170米厚的沉积层下,取得了14米长的玄武岩样品。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了219 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

而这已经耗费了5700万美元,这在当时来说,已经是一笔巨款了,当时一位地质学家形容这是站在高楼上拿着一根又细又长的干面条朝着楼下的柏油马路钻孔,难度可想而知。
因为技术、资金等原因,莫霍计划最终搁浅,而苏联觉得他们的机会来了,他们计划赶超美国,成为第一个穿透莫霍面的国家。除此之外,他们也想研究我们星球上最古老的岩石,并了解其中发生过的地质过程
当时苏联人进行地质勘探,决定在佩琴加区进行钻探,佩琴加区位于波罗的地盾区域,大部为前寒武纪600Ma前地层形成的稳定地区,这是是欧洲大陆最大的地盾区,在这里,水、风和冰川侵蚀了覆盖在数亿年前古老地层之上的沉积物,使得我们在这里钻15千米深的井,就可以看到通常隐藏在25千米或更深的陆壳中的地层。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了397 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

1965年,项目负责人找到了合适的钻探地点。经过五年的建设和准备,所有钻井设施的施工和安装工作完毕,工业园区和住宅建设完成。
1970年,项目正式启动,整个研究计划是在前苏联地质部的直接领导下进行的,苏联给予了研究人员以丰厚的待遇,参与钻探工作的人员均分得了一套莫斯科的公寓房,工作期间的月工资水平达到大学教授一年的年薪。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了264 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
苏联人使用世界上最独特的钻头之一Uralmash-4E系列钻机完成第一阶段钻探。设计钻探5000米,实际达到了7263米。这成为该设备达到的最深纪录,也让科拉超深钻孔一举成为了当时欧洲最深的钻孔。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了875 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
Uralmash-4E钻机远景
从理论上说,钻超深洞的过程非常简单,就是将这样的一台旋转钻机安装在一条钻杆的底部就可以了。当它钻到此洞底时,威力强大的发动机将会钻破洞底,这样此洞就会不断加深。液体不断从此洞中旋转着进进出出,以冷却钻头并维持此钻洞的稳定性。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了692 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

但和海拔升高100米下降摄氏0.6度不同,深度每下降100米温度大约升高2摄氏度,而且压强也随之增加,钻头很容易消耗完毕,需要及时从钻井拉出钻头进行更换,而钻头的造价一个就是几万美金,可以说,此次钻探计划每时每秒都在烧钱。
钻探过程中也发生过许多意外,最令人惋惜的是某个钻井钻到7000米深度时,钻探的钢管断裂留在了钻井内,科研人员花了整整7个月的时间都没有将钢管取出,这个钻井此前整整5年的工作成果都白费了,幸好科拉超深钻孔不止一个,科研人员换了一个新的钻孔重新开始。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了409 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
随着深度的不断增加,苏联使用了更为先进的钻机和钻头,采用独特的Uralmash-15000装置,在井底高温和高压的极端条件下,最终达到10636米,1983年,该井达到了12000米,超越了世界上最深的马里亚纳海沟
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了812 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
1989年,科拉超深钻孔首次达到了它的最大深度——12262米,最后的262米是在1983-1993年间进行的,花了整整十年,而此时地下温度已经达到180度,已经超过了钻头的承受范围,由此可见越往下的难度究竟有多大,如果想要挖穿17000米的地壳,根据当时实际情况来看,至少需要上百年时间和天文数字般的经费,完全承受不起。然而即使到17000米(17公里),离莫霍面也差很远,如果把地球比作鸡蛋,那么科拉钻探现在只是磨掉了一些外皮而已,连蛋壳都没穿透。
于是钻探工作在1992年停止,停止钻进的官方理由是经费不足。但是相关的研究并没有停止,直到2008年,科拉超深钻孔才被废弃。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了784 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
从科拉超深井里取出的岩心样本
科拉超深钻井是继苏联空间站、深海勘探船之后的第三大科研成果,一直是俄罗斯科学家的骄傲当钻探深度达到9500米时,钻头钻进了一个含有黄金和钻石的地层。取出的岩芯经分析表明,金含量居然高达80克/吨。要知道金含量达到4克/吨的金矿层就具有商业开采价值,地球表层中很少能找到金含量超过10克/吨的矿层,相比之下这里几乎是金子的宝藏。
另外,科拉超深钻孔其中一项重大发现是大量氢沉积物,这些氢沉积物的量非常大,以至于从该洞挖出的泥浆都与氢沉积物一起“沸腾”起来,这也是为什么钻探计划无法进行的原因之一。
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了1 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

因为名气太响,关于科拉超深钻孔的神秘传说一直不绝于耳。
相传科拉超深钻孔曾经钻到地下1.2万米的地方,在这里,挖掘仪器震动强烈,科学家们惊讶地发现地心内部竟有一个空腔,他们使用超精度录音机探测,却听到了类似人类的惨叫声,他们认为自己挖开了“地狱之门”。
甚至有文章这样记载,“科考队用地质探测器对钻洞口进行激光扫描,超声探测器探测后,结果显示钻洞内部有哀号哭喊声和巨大爆炸声······
科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了430 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
但其实这些都是谣言,它们的最初来源是芬兰一家报刊上的读者来信,三人成虎,怪力乱神,并不是真实,钻孔底部直径只有20厘米,也不可能有生物生存在1000倍大气压和温度超过300摄氏度的环境中。
目前,其井深记录在2008年和2011年被在卡塔尔的阿肖辛油井(12,289米)和俄罗斯在库页岛的Odoptu OP-11油井(12,345米)打破,排名世界第三。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了622 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

目前,人类为了钻透莫霍面,真正思考利用全新的技术制作新的方案,比如将钻机直接投到海底、将泥浆泵安置在海底的新型钻探技术,已经初步实现。面对高温高压的地质条件,钻具材料也需升级换代,从金属材料更改为碳材料。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了773 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288

在未来某一天,莫霍面的神秘面纱将被人类揭开。

科拉超深井_科拉超深井为什么不挖了426 / 作者:UFO爱好者 / 帖子ID:112288
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