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人類已經(jīng)不止一次在月球上留下了腳印，未來若干年登上火星的夢(mèng)想也即將實(shí)現(xiàn)?！膀札?zhí)枴薄吧詈Ｌ魬?zhàn)者號(hào)”等國(guó)內(nèi)外深潛器，也在一次次地突破著洋底探測(cè)的極限深度?！吧暇盘鞌?jiān)?，下五洋捉鱉”已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。然而比起上天下海，人們對(duì)自己生活的地球內(nèi)部所知甚少。

2012年3月加拿大導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆乘坐深海挑戰(zhàn)者號(hào)潛水艇抵達(dá)挑戰(zhàn)者深淵

由于堅(jiān)硬巖石的阻隔，人類對(duì)地球內(nèi)部直接觀察困難重重。到目前為止，人們對(duì)地球內(nèi)部的認(rèn)識(shí)大多是通過地球物理等間接方法獲得的，因此往往具有多解性。

地震剖面

因此，若想要對(duì)地球奧秘進(jìn)行最直接的探索，必須深入到地球內(nèi)部獲取樣品及各種信息。科學(xué)鉆探是獲取地球深部物質(zhì)、了解地球內(nèi)部信息的最直接、最有效、最可靠的方法，是地球科學(xué)發(fā)展的不可缺少的重要基礎(chǔ)。

通過數(shù)千米甚至上萬米的大陸科學(xué)鉆探，科學(xué)家可以揭示大陸地殼的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造，探索地球深部流體系統(tǒng)、地?zé)峤Y(jié)構(gòu)?？梢越鉀Q一系列重大基礎(chǔ)科學(xué)問題。因此大陸科學(xué)鉆探工程被形象地譽(yù)為“伸入地球內(nèi)部的望遠(yuǎn)鏡”，與之前筆者介紹過的大洋鉆探相比，大陸科學(xué)鉆探起步較晚，始于20世紀(jì)70年代的前蘇聯(lián)。

冷戰(zhàn)時(shí)代，以美國(guó)為首的西方資本主義國(guó)家和以前蘇聯(lián)為首的社會(huì)主義東方陣營(yíng)進(jìn)行了一場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間的較量。雙方在軍事、經(jīng)濟(jì)、外交、科技等領(lǐng)域明爭(zhēng)暗斗。

冷戰(zhàn)期間地學(xué)領(lǐng)域最具代表性的兩大工程是大洋鉆探和大陸超深鉆，兩大科學(xué)工程均始于上世紀(jì)60年代。大洋鉆探以美國(guó)為主導(dǎo)，大陸超深鉆以前蘇聯(lián)為主導(dǎo)。

冷戰(zhàn)期間，美蘇雙方在一系列領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng)

科拉超深井于1970年紀(jì)念列寧誕辰100周年時(shí)開鉆。在地質(zhì)科考隊(duì)確定了鉆井位置之后，1970年5月24日鉆井啟動(dòng)。直到7000米深鉆井過程都相對(duì)平穩(wěn)，鉆過堅(jiān)硬的花崗巖。在這個(gè)深度之后鉆頭進(jìn)入了較為不堅(jiān)硬的層狀巖石。鉆過這些層狀巖石時(shí)，井身因空洞而掉落，結(jié)果導(dǎo)致鉆柱被巖石卡住，鉆頭在提升過程中掉落的事故不止一次發(fā)生，因此鉆井持續(xù)了好幾年。

未拆除的科拉超深鉆井架

1979年6月井鉆破了之前由美國(guó)奧克拉荷馬州Berthar Rogers超深井保持的9583米的記錄。

發(fā)展勢(shì)頭最好的時(shí)候，在科拉井上有16個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作，并且由蘇聯(lián)地質(zhì)部直屬領(lǐng)導(dǎo)。

仍在使用中的科拉超深鉆

1983年鉆至12066米后鉆井暫停了，因?yàn)橐獪?zhǔn)備定于1984年在莫斯科舉辦的國(guó)際地質(zhì)大會(huì)。

為紀(jì)念科拉超深鉆而發(fā)行的郵票

1984年9月27日鉆井繼續(xù)，第一次下放就出了事故——鉆柱斷落。鉆井從7000米深重新開始，1990年將至?xí)r新的旁支鉆達(dá)12262米深，鉆柱再次脫落，鉆井也因此而徹底關(guān)閉。盡管沒有完成預(yù)期的15000米鉆進(jìn)目標(biāo)，但12000米的科拉超深鉆本身就是人類的一項(xiàng)壯舉，它的深度保持了20年領(lǐng)先紀(jì)錄，直到2008年才被卡塔爾的一口石油鉆井打破（阿肖辛油井12289米），截止2016年，科拉半島超深鉆的鉆探深度排名世界第五。

2012年8月27日，?？松梨诠境钽@到達(dá) 12376 m

21世紀(jì)初，由于財(cái)政困難及缺乏國(guó)家支持，“科拉超深鉆井”項(xiàng)目被決定徹底關(guān)閉。 2008年該井被廢棄，設(shè)備被拆除，地面建筑被破壞。

拆除后的SG-3鉆孔，斷木殘?jiān)⒙淦渲?/span>

KTB計(jì)劃的目的是通過科學(xué)超深鉆井獲取地學(xué)信息，進(jìn)行關(guān)于地殼較深部位的物理、化學(xué)狀態(tài)和過程的基礎(chǔ)研究和評(píng)價(jià)，以了解內(nèi)陸地殼的結(jié)構(gòu)、成分、動(dòng)力學(xué)和演變。

鉆井井架的特寫

這項(xiàng)計(jì)劃1977年提出，經(jīng)過10年考察、論證、選址， 1985年，聯(lián)邦德國(guó)大陸深鉆計(jì)劃（KTB）開始實(shí)施。與科拉計(jì)劃不同，KTB有兩個(gè)鉆孔——先導(dǎo)孔和主孔。先導(dǎo)孔率先鉆進(jìn)4000米，為主孔積累了經(jīng)驗(yàn)，并替主孔采集了4000米以內(nèi)的巖心，減輕了主孔的負(fù)擔(dān)，使得主孔最終鉆進(jìn)9101米。1987年9月18日至1989年4月4日完成先導(dǎo)孔（4000米）施工；1990年10月6日至1994年10月12日完成主孔（9101米）施工。盡管在深度上KTB沒有超過科拉超深鉆井，但卻建立了世界最先進(jìn)的深井長(zhǎng)期觀測(cè)系統(tǒng)。

位于德國(guó)的KTB計(jì)劃鉆井架

值得一提的是，迄今為止，世界上超過8000米的科研鉆井，仍只有科拉鉆井與KTB鉆井

90年代初，由德國(guó)牽頭，在國(guó)際地學(xué)界的支持下，28個(gè)國(guó)家的250位專家出席并制定了國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（ICDP），1996年2月26日，中、德、美三國(guó)正式簽署備忘錄，成為首批成員國(guó)，正式啟動(dòng)ICDP。德國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)、聯(lián)合國(guó)教科文組織地學(xué)部、大洋科學(xué)鉆探計(jì)劃作為聯(lián)系成員，墨西哥、希臘、俄羅斯、法國(guó)、英國(guó)、加拿大、日本、歐洲科學(xué)基金會(huì)成為成員國(guó)（組織），計(jì)劃每年投資70萬美元，目前ICDP已有21個(gè)成員國(guó)。

我國(guó)作為首批成員國(guó)之一，也積極地參與到國(guó)際大陸科學(xué)鉆探研究的浪潮中。先后主持了中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程與青海湖鉆探項(xiàng)目。

中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程是繼前蘇聯(lián)和德國(guó)之后第三個(gè)超過5000米的科學(xué)深鉆。

中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程鉆井架

也是全世界穿過造山帶最深部位的科學(xué)深鉆，該工程建成了亞洲第一個(gè)深部地質(zhì)作用長(zhǎng)期觀測(cè)實(shí)驗(yàn)基地，也是亞洲第一個(gè)大陸科學(xué)鉆探和地球物理遙測(cè)數(shù)據(jù)信息庫，亞洲第一個(gè)研究地幔物質(zhì)的標(biāo)本巖心館和配套實(shí)驗(yàn)室，使我國(guó)超高壓變質(zhì)帶和地幔物質(zhì)研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

青海湖國(guó)際環(huán)境鉆探項(xiàng)目是國(guó)際大陸鉆探計(jì)劃（ICDP）項(xiàng)目之一，也是中國(guó)環(huán)境科學(xué)鉆探計(jì)劃的重要組成部分。是我國(guó)唯一的以環(huán)境變化研究為主的大型現(xiàn)代湖泊鉆探。項(xiàng)目的目的是獲取高精度的東亞古環(huán)境記錄，研究區(qū)域的氣候、生態(tài)和構(gòu)造演變及其與其他區(qū)域和全球古氣候變化的關(guān)系，通過鉆孔數(shù)據(jù)取得了喜人的研究成果。

青海湖鉆探項(xiàng)目

（部分圖片引用自維基百科與科學(xué)網(wǎng)）