科拉深井计划,当年苏联挖穿地球的梦想,为何无法进行下去?

B站影视 电影资讯 2025-11-01 00:44 1

摘要:上世纪70年代,苏联启动了一项史无前例的地球深部钻探计划,旨在使用超合金钻头向地心不断钻进,探索地球内部构造。

冷战期间,美苏两国在太空竞争之外,还展开了一系列极具雄心的科研竞赛。

上世纪70年代,苏联启动了一项史无前例的地球深部钻探计划,旨在使用超合金钻头向地心不断钻进,探索地球内部构造。

经过长达24年的持续挖掘,科拉超深钻在约12000米深处停止了作业。

据称,钻探过程中曾记录到难以解释的声响,随后钻井被永久封存。

苏联究竟遇到了怎样的技术瓶颈?那段所谓“地狱录音”又是否真实存在?

早在1957年,美国便启动名为“莫霍计划”的超深钻项目,目标钻至莫霍洛维奇不连续面,即地下约33公里处。

然而该计划于1966年因资金问题终止,仅完成3600米深度。

1969年美国成功实现载人登月,苏联在太空竞赛中受挫,转而决心在地下勘探领域超越美国。

苏联认为若能钻出世界最深的钻孔并揭示地底奥秘,其科学价值不亚于太空成就。

该计划被命名为“地球望远镜计划”,意图通过直接钻探观测地球内部结构。

1970年苏联选定科拉半岛作为钻探基地,该地区临近挪威边界,拥有重要军港摩尔曼斯克,安保条件优越。

科拉半岛位于波罗的地盾,地质年龄超过30亿年,主要由坚硬的花岗岩与片麻岩构成,极为适合深部钻探。

此外当地寒冷干燥的气候也有利于设备维护,苏联迅速组建了由石油钻探专家与地质学家构成的技术团队,项目高度保密,参与人员可获得莫斯科公寓与相当于大学教授水平的薪资。

基地内还建设了完善的娱乐与生活设施,以保障科研人员长期工作,苏联的钻探目标直指莫霍洛维奇不连续面。

地球结构自外而内分为地壳、地幔、外核与内核。

地壳平均厚度约33公里,其下为厚度约2900公里的地幔,温度高达4000摄氏度,部分区域呈熔融状态。

莫霍面作为地壳与地幔的分界,其具体性质尚存争议,如能获取该处岩样,将对地球构造研究产生重大推动。

1970年5月24日钻探正式启动,苏联使用乌拉尔机械厂生产的EuroMesh 15000型钻机,经改装后理论钻深可达15000米。

该钻机重达200吨,起吊高度30米,地表建有20层楼高的钻塔遮蔽。

为穿透坚硬岩层,钻头采用高强度合金制造,具备优异的耐高温与抗磨损性能。

钻探开始两年后,科拉钻孔深度已达7263米。

然而1974年,美国孤星未来公司在俄克拉荷马州钻出深度9583米的“伯撒·罗杰斯井”,创下世界纪录。

该井因钻遇熔融硫磺层导致钻头断裂而中止,但这一消息给科拉团队带来巨大压力,超越美国记录成为当务之急。

为突破万米深度,科拉钻井启用新型涡轮钻头,其直径21.4厘米,具备独立旋转与岩心回收功能。

同时钻井注入200吨钻井液用于冷却、润滑与清渣,但随着深度增加,地下温度与压力急剧上升,矿物相变导致岩层更加致密,钻头损坏与钻杆断裂频发。

直至1979年,科拉超深钻在持续九年后终以10636米深度打破美国纪录。

苏联高层为此振奋,并在钻探基地设立16个实验室,继续以钻穿地壳、抵达地幔为目标。

然而万米以下作业难度陡增,日进尺降至1至2米。按此速度,抵达莫霍面还需超过30年。

钻头损耗日益严重,从最初两周更换一次缩短至几日一换,后期甚至每工作两小时便需检修。

钻孔轨迹也开始弯曲,进一步增加钻杆断裂风险。

1983年12月27日,科拉钻孔深度达到12000米,现场举行了气氛凝重的庆祝仪式。

此时钻探已极为艰难,传统旋转钻探技术面临极限。尽管苏联持续改进钻头设计与冷却系统,却未能实现技术突破。

1984年,钻孔延伸至12066米时发生重大事故:一段长达5公里的钻杆断裂并卡于孔内,工程团队耗费两年才将其取出。

随后钻探改为分支方案,自7100米处开出四个分支孔继续作业。

1986年钻探重启后进展极其缓慢,三年间仅加深200米,其中三号分支孔最深达12266米。

四号孔自9600米起步不久,苏联于1991年解体,钻探工作全面停止。

1994年,项目曾获资金重启第五钻孔,自8278米处继续钻进。

但数月后所有人员撤离科拉半岛,超深钻被永久废弃。

据统计,科拉计划总投入超过100亿美元,不亚于苏联大型太空项目。

尽管原计划钻深33000米,实际仅完成约三分之一。

尤其最后262米耗时十年,日均进尺仅约6厘米。

12000米深处温度达180摄氏度,较预期高出80度,摩擦生热更使钻头表面温度超过千度,继续钻探已不具可行性。

科拉超深钻虽未达预定目标,却取得多项重要科学发现。

在7000米深处岩心中,研究人员发现了24种单细胞生物的微观化石,这些形成于30亿年前的微生物遗骸为了解地球早期环境与生命演化提供了关键证据。

钻至9500米时,岩心显示该处存在一个金矿层,含金量高达80克/吨,远超地表金矿平均水平(通常为8-10克/吨)。

这说明地球深部黄金储量可能远高于浅层,仅因地壳运动才将部分矿物质带至地表。

此外钻探还揭示了一个高密度钻石矿洞,如能开采或将大幅改变钻石市场价值,但深部开采成本远超矿产本身。

关于那段流传甚广的“地狱录音”,据称传感器在12000米深处记录到类似人类惨叫的诡异声响。

这一传闻源自1983年芬兰某报纸的报道,但科拉项目主任大卫·古伯曼博士后予以否认,称所谓“地狱之声”纯属编造。

不过他也承认曾记录到异常爆炸声与某些难以解释的声响,几天后这些声音消失,人类对地球内部的认知甚至不及对外太空的了解。

1987年美国一家石油公司在8700米深处发现以粘稠黑色矿物为食的细菌,刷新了生命存活极限的认知。

地球作为太阳系中密度最大的岩质行星,其内部结构保存着太阳系形成早期的关键信息。

科拉超深钻虽已封存,但其留下的12262米纪录与众多未解之谜,仍持续激发着人类对地心世界的想象与探索欲望。

来源:秦大夫健康之家

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