早在1957年,美國海洋物理學家就提出了一個想法:在大洋底部打一口超深鑽井,為地球科學領域取得重大突破。同年,另一批美國科學家,正式向國家科學基金會(NSF)提出了莫霍計畫(Project Mohole)。原計劃預計會耗費1500至2000萬美元,結果鑽了2年,才鑽了183公尺,而且隨著深度增加,費用也陡升至1.1億美元,因此計畫不得不擱淺
而當時蘇聯因此決定,要挖一個超深鑽井,假使一旦成功,誰強誰弱一目了然。柯拉井(Кольская сверхглубокая скважина)於1970年開鑽,那時正值紀念列寧誕辰100周年,從地表至7000公尺深的鑽進過程比較順利,隨後鑽頭進入到一個相對脆弱的岩層中。在繼續向下挖掘的時候,周圍的岩石突然出現了塌落,塌落的碎石正好卡住了鑽杆。
操作人員試圖提起鑽頭,不料鑽頭卻在過程中意外掉落,這樣的事故發生了不止一次,鑽探進度也因此受阻。經過好幾年的努力,柯拉井終於迎來了它首次歷史性的時刻:1979年6月,鑽孔深度達到了9584公尺,一舉打破由美國奧克拉荷馬州Berthar Rogers超深鑽孔保持的世界記錄。然而進入深度10000公尺的岩層後,鑽頭和鑽杆的自重已經超過了200噸。
1983年,鑽孔首次突破了12000公尺的深度。到了1989年,柯拉超深鑽孔深度更達到了史無前例的12262公尺。當時,按照人們的設想,柯拉井在4年後就可達到15000公尺的目標。但由於井底溫度比預想中更高,在目標深度更可能達到300℃以上,於是,鑽探工作被迫終止了。
現代地理告訴我們,地球的結構類似雞蛋,有地殼有地幔有地核,這些複雜的結構我們又是如何得知的呢?1909年,地震學家莫霍洛維奇(Andrija Mohorovičić)在計算地震資料時,意外發現,地震波傳播速度在地底約54公里處,突然有明顯的增長。由於地震波在不同的物質中傳播速度不同,這說明在地殼下,還存在著另一種性質不同的東西,也即我們所說的地幔。
大家也終於開始意識到,原來地球內部是分層的。為了紀念他的貢獻,人們就將地殼與地幔的分介面命名為「莫氏不連續面」。之後,地理學家古登堡(Beno Gutenberg)在統計全球的地震資料事,發現地震的縱橫波傳遞存在盲區。假設在北極發生了地震,那麼南半球的澳洲就完全接收不到地震的縱橫波。而與北極相對應的南極大陸,卻只能接收到縱波。
如果地球內部是均勻的地幔,那麼理應全球都能感受到地震波才對。於是古登堡作出了大膽的假設:這是因為地球內部,還存在著一個液態的地核。由於橫波無法在液體中傳播,所以在經過地核時就會被擋住,這樣才能解釋南極大陸只能接收到地震縱波的現象。隨著各國科學家的深入研究,人們對地球構造的認識也越來越具體。雖然12262公尺的垂直鑽孔已經十分驚人,但這個深度,甚至還沒接近地殼的厚度,僅僅相當於地球半徑的0.2%而已。地球內部的樣子我們依舊無法知曉。
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