英國科學(xué)家計劃打通地殼直接獲取地幔物質(zhì)

日期：2011-03-30 15:38:22

北京時間3月29日消息，一個由英國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的小組正計劃執(zhí)行一項空前的鉆探計劃：打穿地殼，首次直接獲取地幔物質(zhì)樣品。這種想法可能比不上凡爾納小說中的《地心游記》，但是確實已經(jīng)達到了我們目前能力的極限。

　　這項工程將面臨艱巨的技術(shù)和資金挑戰(zhàn)，因為這意味著他們必須在茫茫大洋上向下進行鉆探，打穿5英里(8公里)厚的海床地層，并克服高達近300攝氏度的地下高溫。

　　并且一旦抵達地幔層附近，鉆頭部位將面臨巨大的壓力，此處的壓強高達每平方英寸400萬磅，約相當(dāng)于每平方厘米的面積上要承受28萬公斤的壓力。

　　科學(xué)家們希望借助這一項目，他們能夠?qū)崿F(xiàn)地幔取樣，并帶回地面進行分析，以便能更多的了解地球的性質(zhì)和起源。

　　這項冒險的計劃非常容易讓人想起1959年拍攝的科幻電影《地心游記》。在這部電影中，一支由帕特·伯恩(Pat Boone)率領(lǐng)的探險家小隊從冰島的火山口進入，一直向下，抵達了地球深處。

　　當(dāng)然，現(xiàn)實版的《地心游記》不可能真正抵達地心，而只能勉強抵達地幔層。這是一層巨厚的圈層，厚度達2800多公里，將地殼和地核分隔開來。不過盡管我們似乎只是鉆探了一點皮毛，但卻已經(jīng)是人類歷史上首次抵達地幔的深度。

　　這項計劃是最近由南漢普頓的英國國家海洋研究中心戴蒙·蒂戈(Damon Teagle)博士，以及法國蒙貝利耶大學(xué)(Montpellier University)的貝諾特·伊得馮斯(Benoit Ildefonse)博士宣布的。

　　之所以他們對直接獲取地幔物質(zhì)那么感興趣，是因為地幔是地球最大的巖石圈層，因此很可能提供很多有關(guān)地球巖石圈的關(guān)鍵信息。業(yè)內(nèi)的很多專家甚至將地幔樣品和阿波羅計劃取回的月壤樣品相提并論，因為它們都能為我們提供有關(guān)我們過去歷史的線索。這樣的鉆探過程還能告訴我們更多有關(guān)莫霍面性質(zhì)的信息，并幫助解答地震為何，以及如何發(fā)生的問題。莫霍面是地殼和地幔圈層之間的分界面。

　　蒂戈博士認為，地球上最容易向地幔進軍的地區(qū)是大洋深處，因為這里的地殼層相對較薄，便于盡快抵達地幔層。

　　這一項目面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)是巨大的，顯而易見的。鉆頭在鉆進過程中將無法配備并行的上升管，這是一項鉆探工作中常見的安全保護措施，用以排出地下可能存在的危險氣體。

　　另外，一旦取得樣品，還必須設(shè)法將海水壓入鉆出的孔中，必須施以足夠大的壓力，以便使樣品能被被順利提升上來。

　　在此之前，人們也曾實施過向地幔鉆探的計劃，如1960年代的“莫霍面計劃”(Project Mohole)，只是后來因為組織不力和資金問題而宣告失敗。

　　人們之前對于地球內(nèi)部樣品的獲取和分析只能依靠間接的途徑，如火山爆發(fā)時噴出的巖漿等等。

　　蒂戈博士和他的小組現(xiàn)在正在進行積極的選址和其他準(zhǔn)備，他們希望在太平洋上找到一處合適的地點，并計劃在2018年前完成各項準(zhǔn)備工作。