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来源:网络  编辑/作者:betway88体育网  发布时间:2020-06-24 23:00
摘要:作者|章剑锋出品|betway88体育网《科学大师》栏目13公里,这个数字目前还没有哪个国家能实现。这指的是对于地球深部钻孔探测的直线纵深距离。天上,人类的飞行器已经能在距地球38万公里外的月球和5500万公里外

作者|张剑锋

出品|betway88体育网《科学大师》栏目

13公里,这是目前任何国家都无法做到的。这是指地球深层钻探的直线深度距离。

在空中,人类飞机已经能够在离地球38万公里远的月球和5500万公里远的火星上着陆。马斯克的私人公司SpaceX开发的载人宇宙飞船刚刚成功地将两名宇航员送到400公里外的国际空间站。在海底,世界上最深的马里亚纳海沟超过11000米。来自中国、英国、美国和日本的深潜器进行了超过10000米的深潜测试。中国自主研发的11000米载人潜水器计划今年正式下潜。

在深钻方面,世界上最深的科学钻探记录还没有达到13000米,中国的钻探深度已经两次达到亚洲第一,即2005年位于江苏省东海县的中国大陆科学钻探工程的CCSD-L井,地下5158米;2018年,位于黑龙江省安达市的宋克第二口井钻井深度为7018米。

杨文采院士:人类能上天下海,却难以入地13公里

我们对固体地球知之甚少。我们谈论三个主要的科学研究目标:去天堂,去地球和去海洋。如今,太空技术在天堂不断进步,去海上相对容易。很难进入地下。哪里有困难?中国科学院院士杨文才对中国Minsheng.com 《科学大师》记者说,现在钻井达到12300米,为什么不能达到30000米?很简单,在12,000米处,地层温度非常高,继续钻井是一个巨大的挑战。"

杨文才是著名的地球物理学家,浙江大学教授。2005年担任江苏省东海县中国大陆钻井工程中心副指挥。由于他的科研工作,杨文才与四位总理进行了面对面的会谈,大陆科学钻探项目得到了国家高层的直接重视和支持。那一年,一位总理在东海项目钻探前发出指示,称该项目是中国地质科技工作的一件大事。

被称为“望远镜深入地球”的深度探索,不仅有助于科学家验证地壳物质运动和地球演化的规律,也是在全球灾害频发、能源短缺等人类社会发展面临各种矛盾的背景下,发现和解决这些严重问题的重要手段。有人称它的科学研究意义是继人类登上月球后又一个划时代的工程。

1997年,国际大陆科学钻探计划正式成立,同年中国加入该计划。杨文才作为ICDP第一个科学顾问团的成员代表中国,与其他七位中外科学家一起提出了中国大陆钻探计划,推动了江苏东海科学钻探的实现。

杨文采院士:人类能上天下海,却难以入地13公里

中国大陆科学钻探工程CCSD-1井位于江苏省东海县,地下5158米/资料来源:中国地质大学

杨文采院士:人类能上天下海,却难以入地13公里

宋克第二井位于黑龙江省安达市,钻井深度7018米/资料来源:中国地质大学

杨文才从事地球物理研究已经有50多年了。他是最早被派往国外的学者之一,也是在新中国培养的第一批地球物理学家之一。20世纪80年代,他将地球成像反演理论从国外带回中国。作为这一学术领域的顶尖科学家,他在北京大学等中国大学的课程教学中处于领先地位。

杨文才带回的地球物理反演和地震层析成像理论主要应用于地壳上地幔研究、油气勘探和重大建设项目的基础调查。一般来说,除了基础地球动力学研究,石油和矿石勘探也可以使用。如黄河小浪底水电站、大庆油田、华北油田、东海油气盆地、北京机场高速公路立交桥桥墩质量检测等重要工程,都应用了他的技术成果。

地球物理研究与能源利用和地球生态等诸多实际问题密切相关。杨文才告诉《科学大师》记者,他最关心的问题之一是人类生活环境和矿物能源需求之间的矛盾是否能够得到平衡和改善,地球科学能做些什么来解决这个问题?从科学家的角度来看,他试图找到自己的答案。

他的对策之一是新能源作为一种新兴产业,在能源格局中发挥着重要作用,但它毕竟不能取代化石能源作为一种战略资源。发展新型绿色矿业,尤其是在中国西部和内蒙古,可能是解决中国能源瓶颈的根本途径。

新型矿业是发展新型原材料高端产业链的上游,新型矿业必须走绿色发展之路,绿色发展必须与保护人居环境、减轻土地资源压力、科学利用空间资源的理念相结合。只有这样才能降低环境治理的成本,发展矿业和优化环境才能一举两得。'

杨文采院士:人类能上天下海,却难以入地13公里

人类对隐藏在地球内部的信息知之甚少。/来源:国际在线

地球深处的温度超过400度,钻杆会变成一个“面条”

《科学大师》:目前大陆科学钻探的最深钻探还没有达到13000米,所以很难下去。你是一个实践过的科学家。原因是什么?

杨文才:主要原因是温度上升,地球温度可能在地下12000米以下达到300-400度。这时,钻杆变成“面条”,刚性丧失,动力无法传递。刚性不够,所以这个钻杆不能继续向下传输能量,当它向下时,它会转向你,不听你的命令。

这是材料的问题。想要这个吗

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