編者按:每週中科院之聲會手繪一張“科學史小畫”,再由中國科學院自然科學史研究所給大家介紹小畫背後的故事。
許多年以前,“上天、入地、下海、登極”是人類為了拓展生存空間向自然界發起的四大壯舉,也一度成為中國地球科學家更高層次追求的夢想。如今,這些夢想在不同程度上已經變為現實。2020年12月17日,“嫦娥五號”返回器成功著陸,帶回月球樣品1731克。也是在去年,由中科院瀋陽自動化研究所研製的“海鬥一號”全海深自主遙控潛水器,在馬裡亞納海溝實現最大潛深10907米,重新整理了我國潛水器最大潛深記錄。在極地考察方面,2020年我國派出了第37次南極科學考察隊以及第11次北極科學考察隊。上述“四項壯舉”中,比較而言“入地”是最難的,中國大陸科學鑽探工程在“入地”方面取得了里程碑意義的重要成果。
早在1992年4月,地質礦產部舉辦了“第一次中國大陸科學鑽探研討會”,提出在“九五”期間爭取打3000-5000米的深孔。1997年6月,“中國大陸科學鑽探工程”列入國家“九五”重大科學工程專案。此後,經過三次可行性方案討論,確定在江蘇省東海縣毛北鎮的超高壓地質體(蘇-魯超高壓變質帶)實施中國第一口大陸科學鑽探。
2001年6月25日,大陸科學鑽探工程在既定地點開鑽,工程由國土資源部地質調查局中國大陸科學鑽探中心負責組織,國內外十幾家單位參與合作。工程採用我國自行研發的“液動錘+螺桿馬達+金剛石取心鑽進”技術,屬世界首創,保證了較高的取心質量。
經過4年努力,大陸科學鑽探工程取得了豐碩成果:在堅硬的結晶岩中成功鑽進5158米,取得了5118.2米的珍貴岩心和氣流體樣品。這不僅是截止當時我國最深的科學鑽井,也是當時正在實施的國際大陸科學鑽探計劃20多個專案中最深的科學鑽井。
透過這次科學鑽探,我國科學家也獲得了一系列重要科研成果:揭示了板塊會聚邊界深部連續的物質組成,以及超高壓變質區的深部物質組成;證明了地質歷史上曾發生的板塊攜帶巨量物質俯衝地幔深處的壯觀地質事件,以及發生在700到800萬年前的重大裂解事件等。
總之,中國大陸科學鑽探工程的發展,標誌著我國開始從一個地質大國走向地質強國。
來源:中國科學院自然科學史研究所