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揭秘:前苏联如何用钻机创世界最深洞(图)

2008/9/12/09:21 来源:网易探索

    在20世纪60年代的冷战时期,随着太空竞赛不断升温,另一场竞赛也开始了:这就是竞相到达地心而展开的争夺战。

    据美国《连线》杂志报道,在20世纪60年代的冷战时期,随着太空竞赛不断升温,另一场竞赛也开始了:这就是竞相到达地心而展开的争夺战。也许前苏联和美国无法钻到地心这个深度,但是它们可以尝试着钻到所谓的莫霍界面(Moho)――更正式的叫法是莫霍洛维奇不连续面,实际上是指地壳与地幔间的临界面。从理论上说,它是主要固体外壳和充满岩浆的地幔之间的一个分界面,但是这种说法存在很大争议。

    自从美国推出一项力图达到这个深度的钻探项目之后,前苏联也加入了钻出世界最深洞的这场竞赛中。迪安·杜恩在《地球科学》一书中写道:“在1960年到1962年的太空竞赛期间,经济利益与国家骄傲的结合促使前苏联科学家计划钻出一个‘俄国莫霍钻探洞(Russian Mohole)’,旨在赶超美国钻探项目之前到达地壳与地幔间的临界面,以获取地幔岩石样品。”

    此最初目标确定后不久,前苏联就雄心勃勃地开展工作,以更好地了解贵重矿物是如何形成的。苏联人将其努力钻探的希望最终定在人迹罕至的帕钦加地区(Pachenga)。前苏联正是在这里钻出有史以来最深的洞,洞深超过7英里(约11.2公里)。以下就是美国《连线》杂志公布的有关照片。

在科拉学院里展开钻探

在科拉学院里展开钻探

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    在此照片中的科拉学院里,俄国钻了15年多才钻到地壳下40226英尺(合12261米)的深度,这项世界纪录至今未被打破。不过,虽然这项活动作为探索任务进行得非常成功,但外界对此位置的地质发现知之甚少,因为他们将这些褪色的前苏联科学机器丢失了。斯坦福大学地质学家和钻探专家马克·卓贝克表示,科拉超深钻洞是宏大的超深洞钻探项目领域的“一个异常之物”。

特制钻头用于钻超深洞

特制钻头用于钻超深洞

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    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。当钻头磨坏后,工人就会另换一个。

    虽然钻洞的基本原理众所周知,但是钻一个超深洞却是一项非常困难的工作。在钻到地表下如此深的地方时,期间前苏联就遇到了一系列技术问题。其中最重要的问题是地壳深处的过热问题。负责科拉超深钻洞的工程师利用有限的资源想出了有效的制冷方法,从而能够让几十个特制钻头在超过600华氏度(合316摄氏度)的高温下正常工作。

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