人类对地球深处始终有着强烈的好奇心,尤其是在石油和天然气勘探等方面,在近现代史上也有过许多蹊跷的事件。
比如科拉超深钻孔,这是人类历史上最深入的钻探,尽管钻探停止,但它仍名列全球第一深孔。
苏联这个当年在美国和欧洲等国眼中的“恶魔”,是这项钻探的始作俑者。
苏联为什么会挖这么深?
人类对地下有什么不成文的“潜规则”?
他们又在地下发现了什么?
地底世界的幻想。人类似乎从来就没有停止过对地底世界的幻想。
1830年间,法国作家儒勒·凡尔纳出版了自己的第一部小说《地底世界的探险》,这是一部科幻小说,讲述了地理学家汉斯·伦登布洛克教授和他的外侄子阿克塞尔及向导格拉伯切等人随着古斯兰大众印加留下的一本书,前往冰岛寻访传说中的火山山顶的秘密,最终一行人进入火山口,进入地下世界。
与此不同的是,这部小说描绘的是一个真实的地下世界,这个世界存在着植物、动物、古代化石等东西,甚至还有一种像是地球上恐龙的存在——巨型蜥蜴。
一个世纪后,这部小说被拍成电影,于1999年在美国上映。
正是在这部小说中,地下世界首次被具象化,这也激发了人们对地下世界探索的渴望。
于是,人们开始进行各种形式上的实验,对地下进行探索。
1865年,英国首先提出挖隧道的计划,但它却只在城市之下进行小规模挖掘,因此影响不大。
然而在1863年,跨越英吉利海峡的隧道超级工程率先打响了人类对地下的争夺战,在这条长约51千米,总耗时25年竣工的隧道建成后,挑逗着各大国先后建设自己的地下铁路。
随之而来的便是石油开采,更加深了各国对地下资源的开发与争夺。
1914年爆发的第一次世界大战,各国开始大肆征用农田等土地资源修建战壕,但随着战争的失败,一些被遗弃的战壕也成为考古学家研究古代文明的新手段。
可见,人们一直以来都在探索地下的秘密,这其中也蕴含着无数资源。
1979年,美苏两国在冷战期间爆发了一场声势浩大的钻探,两国几乎同时宣称要在自己领土上钻探72000米,如果谁先完成,就一举成为超级大国。
紧接着,美国蓬勃发展起来,但此时已进入全新的科技时代,美国更是实现了月球登陆。
1970年,美国先行进行了深钻探将科拉超深钻孔甩到身后,这是一场两国之间技术与经济的较量,因为这种深钻探需要投入大量科研经费和高科技设备。
苏美之间的奇怪竞赛。1962年,美国在一项由国家科学基金资助进行的名为“深钻探计划”的项目中获得成功,美国两个地质中心分别在120千米外的滑铁卢和其兰特两个地区进行了试验钻孔,但最终两国决定合并为哥伦比亚深地孔计划,将钻孔位置选择在南美洲科基冰层中,以此作为科研方面的重要共享资料。
随着钻探深度越来越高,孔壁承受的压力也越来越大,当深度超过2000米的时候,孔壁压力已大于500千克/平方米。
到达4000米时,这个数值已增加至3000千克/平方米。
进一步升级,到了7000米,就将达5000千克/平方米,这意味着对于松散岩石来说,那是不可能保持稳定结构的,那只会变成块状岩石。
为此,他们不得不改用混凝土对孔壁进行加固,但混凝土不仅难以与岩石结构进行很好的粘结,还会随着深度增加而逐渐失去粘结性。
这时,如果再进行深钻,该孔将产生双重压力,一方面是来自岩层重力造成的,相当于1.5公斤/厘米,而这时三分之一的压力将传递给混凝土,从而使混凝土破碎。
另一方面是来自于岩层矿物析出的温度所传递给混凝土的压力。
将这两种压力相加,就达到了两千公斤以上。
如此巨大的压力不说混凝土,就算是钢筋水泥也难以承受。
可见,这样深度上升,将变得非常难,以致那时他们已经达到7000米却无法继续再向下钻。
这时两国间还要再研建新设备用更先进的技术替代旧设备,以此才能让钻探继续进行下去。
美国国立大洋和气球管理局贝尔哈特博士对此感到非常沮丧,他说:“我已没什么好办法了。”
就在美国未能继续向下钻的时候,苏联开始用卫星在南极洲进行遥感考察和科学分析。
这一行为立刻引起美国的不满,美国批评苏联这样做不符合《南极条约》的相关规定,并表示他们将同样使用卫星先进行遥感,然后再对各个适合钻探的位置进行现场勘查以确保能开展科学研究工作。
美国如此激昂,是因为南极不仅是未开发完成的一块“宝地”,同时还能给美国带来更多利益:如果今后南极被正式开发,那么美国就有更多机会获取更丰富的资源,同时还可以拥有南极大陆的大部分乃至全部主权。
因此,他们才会如此激动,誓言要同苏联争夺南极大陆,但尴尬的是,他们根本就没有海底钻探经验。
与此不同的是,苏联早已有了很多全世界公认的一流海底钻探经验,所以这场竞争中很快就发生了两国间扯皮追逐的现象。
70年代末,科学界终于决定给出一个方案:如果哪国先完成北半球采集样本,就将实现了胜利,实现胜利后便会获得更多国际科研资金。
美国第一时间表态愿意出资850万美元购买苏联钻探公司的一项已建超深钻孔资产以继续研究,希望这能让他们先完成样本地质分析。
但尽管如此,两国之间还是加快了竞争进程。
1984年,美国在其在格林兰岛东北点上钻了一个超深钻孔,直径超过10厘米,下猎深度已达1361米。
尽管这个数字远低于共科拉超深钻孔,但仍榜单名列第五位。
科拉超深钻孔坐落于俄罗斯列宁格勒州科拉半岛,距东欧平原有140公里,放眼整个世界都是排前列数最好之一,并且是世界上最有名也是最成功的一个超深钻孔。
它这是苏联为弥补在太空研究方面落后于美国,在地质研究领域实现赶超而建造出来的。
1970年,由过去70年间得到成果总结而建造的科拉超深钻孔正式开工,目标为莫霍洛维奇不连续面,这是一条位于地壳与地幔之间显著边界,共计15公里厚度,会造成物质组成和性质变化的大型地质界面,是地壳与地幔之间沟通的重要通道,被认为是构成地球内部的大部分物质而广泛受到关注。
挖到12226米停工。这条界面名由20世纪30年代苏联地质学家阿弗列廖夫提出,由于他曾在1937年发现该界面的重要证据,因此就以自己的名字缩写命名了它。
红星钻探队队长为楼金夫,说:“从科学方面讲,不管我们能否达到莫霍洛维奇不连续面,我们都将永远铭记这个事件。”
1979年7月24日,当苏联对外宣布科拉超深钻孔取得成功进展时,其实当时该孔深度已经有近八公里,但这只是阶段性的成果,他们宣布完毕便接着向下进行钻探工作。
1983年,该孔深度已经达到12226米,此时他们正处于莫霍洛维奇不连续面下面,但由于气压温度等因素,他们根本不知道隔多少距离就能到达莫霍洛维奇不连续面。
因为在这个时候,该孔温度已经高达230°C,每升升高一百米,其温度就增加五度,此时他们不得不过停止向下进行钻探工作,否则就将造成无法承受之高温影响下设备损坏报废,而一旦设备报废,将不会再有新设备替补,并导致全部科研工作停止。
即使协议书中清楚写明,他们对此无能为力,就等于这条路断送了,该项研究也将成为科学界永久性的谜题。
然而,就算达不到莫霍洛维奇不连续面,科拉超深钻孔还是令人不可置信,因为之前所知地下世界都是单位公里以内,而如今他人的突破则是百里之外,也就是十公里以内。
然而,他们仍未停下来,就连夏天最高温115°C冬天最低温-80°C早已没有人再感到不可接受,甚至产生适应性的人体也相继诞生。
人总是可以适应高温高压或者低温低压环境,再加之新设备不断改革升级,不久以后,科拉超深钻孔再次升级刷新纪录。
1989年,该孔深度最多达到12550米,但这次升级令所有科研人员都感到震惊并突破对地下研究认知,由于技术条件原因,他们此前没有得到关于岩石组成成分方面的数据。
直到2000年,他们在底层岩心发现了一种高含金量金矿石,这是世所罕见的黄铜矿,对此行为心理课题组组长亲·德米特里耶夫豪言:“我们可以开采金矿,将俄罗斯变得富裕起来。”
一年后金矿石价评估报告迎刃而出,此报告显示,该矿石每吨含金量达到三百公斤,并且相当于我国新疆轮台县阿克萨克马克石油区六次发现规模大小。
但是,好景不长,不久后该项目就停工了,而科拉地区则因火灾等原因停止,本来希望淹没地下没被捞出来,但是抽水后还是出现了,这也是最后一次发现,所以留下无限遗憾,同时这个断层也成为众多猜疑之一,在人们眼中没那么简单。