53年后才终于明白当年苏联挖穿地球的梦想,为何无法进行下去?
长久以来,人类探索的重心总是放在天上,忽视了对地球内部的挖掘。
地球内部构造
上世纪,苏联开启了一项人类史上最具代表性的挖掘工程,当时的苏联人称,自己要挖穿地球。
然而计划赶不上变化,他们在大约12000米的地方便停止了工作,其原因何在?53年后的今天,我们才终于看到了真相。科拉超深钻孔项目
科拉超深钻孔项目是由苏联开启的一项超深井钻取工程,在最初的时候他们没有既定的深度目标,也就是说,他们也不知道究竟能钻多深。
科拉超深钻孔位于科拉半岛,这里与挪威相邻,位于北极圈范围内。
科拉半岛位置
之所以苏联想要开启这样一个巨大的工程,其原因在于,苏联在航天领域争霸的失利,导致他们不得不转向对地球的探索。
作为世界上唯二的超级大国,他们也必须拿出一项与美国载人登月媲美的工程。
经过反复的商议,科拉超深钻孔成为了绝佳的选择,此前美国在太平洋开启了莫霍计划,希望在较薄的地层处向下挖掘到莫氏不连续面。
三种钻孔方式
只可惜,因为各种原因,他们放弃了这项计划。
如今苏联重拾超深井钻取工作,无疑是对美国有力地回击。
虽说当时的苏联人认为,这是一个钻通地球的项目,但是科学家们都清楚,科拉超深钻孔是不可能洞穿地球的。
科拉超深钻孔
要知道,地球的大约为1。2万公里,在苏联开启科拉超深钻孔工程之前,人类钻孔最深也不过7000米,就连地壳都没有挖穿,又怎可能洞穿地球呢?
在1994年的时候,科拉超深钻孔工程就已经完全停工,但它还是打破了原本的最深纪录,达到了惊人的12262米,成为当时人类挖掘最深的钻孔。
该项目终止的原因,与诸多因素有关。资金紧缺
最大影响因素就是缺陷,大家可能无法想象,这样一个钻井工程能有多费钱?
科拉超深钻孔
在科拉超深钻孔的工程完全结束之后,当时参加工程的所有钻井工人都在莫斯科分到了一套豪华公寓。
光是购置这批公寓,就是一个不小的数目。
在项目开启的时候,为了保证能够持续进行,苏联还在孔洞附近修建了诸多基础设施。
比如各种娱乐场所、酒吧、商场等等,这些设施只供给内部人员使用,非常的奢华。
而且,该项目的工作人员工资极高,据了解,一名钻井工人一个月的工资,就相当于大学教授一年的工资总和。
这哪里是在钻井,简直就是在烧钱!
工作中的钻井工人
为了更好地利用科拉超深钻孔,苏联还在周围建立了16个实验室,高薪聘请了几十个专家和科研团队。
与苏联的豪气相反的是,他们的经济状况非常不乐观,尤其是到了美苏争霸的后期,苏联国内的经济发展几乎陷入了胶着状态。
这让本就不乐观的苏联雪上加霜,所以在苏联解体之后,俄罗斯再也没有钱支持该项目,在3年后就叫停了。
实际上早在1983年的时候,科拉超深钻孔项目就已经陷入了泥潭,当时的钻孔深度已经达到了12000米。
苏联左拼右凑,才终于在10年的时间内,向下挖了262米,与此前的速度相比,慢了不止一星半点。
科拉超深钻孔过程
可见,经济水平对科拉超深钻孔的影响有多大。技术影响
在7000米之前,科拉超深钻孔工程都进行得相当顺利,期间对钻头的磨损小,速度也很快。
一旦超过这个深度,钻井工人们不仅要面对密度更高的花岗岩和玄武岩,还要应对高温环境。
这对钻头的影响相当大,虽然工程师想出了一套独特的钻孔冷却技术,但是随着不断地深入,冷却效果逐渐降低。
钻井设备
要知道,地核的温度在4000到8000摄氏度,而上地幔的温度也在1000到1400摄氏度之间。
1万米左右的深度接近上地幔和地壳的交界处,此地的温度大约在500到700摄氏度。
因此,深度越深难度就越大,1万米之后钻头基本就成了消耗品,有时一天就得换上好几个。
既拖慢了工程进度,也为项目增添了高昂的成本。
钻头结构
直到12000米的深度,工人们又遇到了更严峻的问题,那就是即使大量磨损钻头,也很难再向下开凿。
因为当时的苏联还在采用传统的钻井技术,利用发动机的压力来破坏岩层结构加从而大深度。
这就非常考验钻头的坚硬程度和发动机的能量,当穿越过莫霍界面的时候,地下的岩层密度进一步加大,很难再利用传统的钻井方式。
地球圈层结构剖析
也因为这个原因,该项目在12000米的时候,停了一段时间,并实验利用新的钻井技术。
但是,以苏联当时的水平来说,最多13000米就是极限。科拉超深钻孔价值
从本质上来讲,科拉超深钻孔项目是一个面子工程,因为它除了某些科研价值之外,没有任何可以利用的地方。
不过,在过程当中,苏联仍旧有意外发现。
他们在9500米的地方,发现了高质量的黄金,含量大约为80克每吨,要知道,普通金矿的产量是4克每吨,前者相当于后者的20倍之多,足以见得该金矿的商业价值。
金矿
只可惜,没有足够的开采条件,该金矿一直被深埋在其中,直到现在俄罗斯官方都不清楚,在地下究竟埋藏了多少这样高质量的金矿。
有关专家透露,该地的金矿可能并不多,难以弥补科拉超深钻孔的成本。
因此,科拉超深钻孔除了争夺一个世界之最的名号之外,其价值意义并不大。
关键是,它的世界之最的名号也没有坐稳,在2008年,被卡塔尔的油井给超越了,人家的油井可以吱吱冒油,产生大量的能源。
反观科拉超深钻孔,更像是土地上的一个装饰品。
后来俄罗斯不服气,又在库页岛挖了个12345米深的油井,这才将面子给找了回来。
油气开采
专家表示,以俄罗斯目前的技术水平来看,完全可以重启科拉超深钻孔,也许能够再次创造世界奇迹,但是需要昂贵的费用,这是俄罗斯不愿意也无力承担的。
虽说这些世界工程都是国外的项目,但是我国的钻井历史悠久,技术曾在世界也是相当瞩目的。我国的钻井
清朝时期,我国利用传统的冲击式顿钻凿井法,成功钻出了当时世界上最深的井。
该井名为燊海井,位于四川省自贡市大安区,井深1000米,开采了大量的卤水。
燊海井
人们在燊海井之上建造厂房,用于各类生产生活,一直沿用了150年,相当具有实用价值。
目前燊海井已经停止使用,但是其中还在往外冒出天然气,如果将其利用起来,商业价值恐怕不会太低。
如今的我国也正顺着世界经济发展的趋势,一路腾飞,相信更多举世瞩目的成就将会出现在人们的视野之中。
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