苏联当年打算挖穿地球,为何挖到12262米突然终止?发现了什么?

古希腊著名物理学家、哲学家阿基米德曾说:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”

地球是人类赖以生存的家园,我们对它充满敬畏,同时也充满着无尽好奇。天马行空的想象力让人们产生很多的奇思妙想,审视生存的地球,人类也会好奇它内部构造如何?在地上挖个洞又会发生什么?......

苏联当年打算挖穿地球,为何挖到12262米突然终止?发现了什么?

世间之大,无奇不有。早在上世纪,人类就萌生出了挖穿地球的想法,并将它付诸实践。

苏联实施挖地球计划

1947年至1991年,美国和苏联两个超级大国为了争夺霸主权位,暗自间在各领域展开较量,以彰显大国的优越,科技作为体现国家实力的重要抓手,自然成为两国的主攻方向。

当时美国和苏联都成功将宇航员送上太空,不过在这方面美国似乎略胜一筹,实施的“阿波罗计划”首次顺利将宇航员登上了月球。

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在载人登月这方面没能大展威风,苏联哪能咽下这口气?心想“你能上天,我就能入地”,于是在19世纪70年代左右宣布启动“挖穿地球”计划。

其实,美国早在1961年开始进行地球钻探。设计了最大钻探深度为7615米、排水量达10500吨的“格洛玛·挑战者”钻探船,在水深948米的海底启动地球钻探计划,不过只钻进了315米,计划因技术难度大和费用难以承受等问题宣告失败。

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不服输的苏联,希望能成为世界上第一个挖穿地球的人,在美国败下阵的情况下,启动了挖穿地球计划,项目被命名为“科拉超深钻孔”

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野心勃勃的苏联投入了大量人力物力,1970年“挖穿地球”项目正式开启,钻探点位于科拉半岛,前面七千米进展还算顺利,不过之后深度越深,难度就越大,甚至有钻井工人称在钻探过程中还听到了一种无法解释的声音。

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顶住一切压力,苏联开挖了十几年,更换过无数先进的钻机和钻头,1984年终于挖到12000米,深度超过了地球上已知最深的海沟--马里亚纳海沟。

最终,苏联“挖穿地球”计划挖到深度为12262米时,项目宣告终止。原因主要有三个:

没钱了。项目停止对外官宣的主要原因是经费不足,其实苏联钻到12000米时,经费就遭遇了严峻考验。

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技术问题无法攻克。挖到12000米时,地壳温度高达近200℃,设备根本无法承受如此高的温度。而一万两千米的钻头,犹如一根又细又长的面条一样软,这一技术难关始终无法跨越。

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苏联解体。“挖穿地球”计划原本就是为了和美国争夺霸主地位,苏联1991年解体了,项目也基本停工。

挖到12262米突然终止,有何发现?

其实苏联的挖穿地球计划并非儿戏,是奔着解决复杂科学难题去的,目的主要是研究地球的地壳构造、地层参数和矿藏等问题。费时费力费钱挖地球,到底有何发现?

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孔底的空间和空隙是封闭式。科拉孔开孔口径为1米,达到11500米深度时口径仅剩20厘米。孔底的静压力值高达3000以上,数据表明物质自重压力较大,说明所有的空间和空隙都应是封闭的。

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深度不同,所含成分有差别。钻探深度不同,探测到不同的物质成分。处在1600-1800米的深度时,存在极具经济价值的铜镍硫化物矿石。深度为4500-4600米和6000-6500米时,可见具有低温热液矿化且由多种硫化物胶结而成的破碎岩石。

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深度在9500米以下时,发现磁铁矿、金云母、白云母和硫化物。此外,科拉孔钻进过程中,遇到强矿化水和气体,前者溶液中含有溴、碘和重金属,后者成分包含二氧化碳、氢气、甲烷和其他碳水化合物,说明在大陆板块深处岩石结晶时气体和水分的作用。

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地壳内同样具备热液成矿的条件。此次挖地球的实践,发现除了在大陆近地表的位置外,在其深处同样有利于矿床形成。科学家还通过系列的研究得出地幔似乎是热量的主要来源。

人类“挖穿地球”行不行得通?

虽说挖地球有一定发现,但项目突然终止,表面上是前面所说的经费、技术等原因,归根结底还是得从地球的形成和构造说起。

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关于地球形成有很多种说法。比如,“大陆漂移说”认为,受到天体引力潮和地球自转离心力的作用,原始大陆分离成几块并进行水平漂移,逐渐形成海陆分布局面。此外,地壳处在不断更新中,海陆分布持续发生变动。

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“海底扩张说”认为地幔物上升并涌出海洋中脊,冷却后形成新的洋壳,进一步推动了先前形成的洋壳向两侧对称扩张,这种海底地壳的扩张是股强大的力量,它使两侧的大陆被推开,造成大陆漂移并形成新的海洋。还有一种观点是“板块构造学说”

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而关于地球的结构,简而言之,地球主要由三部分构成,由内而外依次是地核、地幔、地壳。

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地核是地球的中心地带,此部分又可区分为内核和外核,处在地球的内部,这里时刻在进行着核反应,就是一个巨型的核反应堆。

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在人们眼中,太阳如同巨大的火球,夏季时分,日上三竿,室外温度就让不少人有体感不适,晒到正午时,暴晒的地板上可以热熟鸡蛋。而主要由液态物质构成的地核,它的温度高达7000℃,甚至高于太阳表面的温度。

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地幔由坚硬岩石组成,层厚约为3000米,该部分温度越往里越高,最深处温度达3500℃以上。地壳平均层厚约为17千米,对比地球6400千米的平均半径,显得很微薄。

那么,挖地球真的可行吗?实际上,基于现状,挖穿地球的几率非常低。

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从实施层面来看,人类目前最大的钻探深度接近15千米,挖穿地壳层有望,然而再往里深挖,钻头可能就会因为地幔岩石的高硬度而发生严重变形,垂直挖掘方向出现偏移,或因为内部的高温导致钻头融掉。

从花销来看,挖地球需要更加先进、高端的设施设备,费用高昂不是哪个国家可以承受的,在执行环节被迫夭折也无可厚非。

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页面更新:2024-03-24

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