1970年苏联科拉深井计划,24年后挖穿地球的梦想被封,得到4大发现

畅敏古今风云 2024-06-01 16:54:45

1970年,苏联展开了一项人类史上前所未有的计划,就是要挖穿地球。经过了长达24年的挖掘,他们发现了四个神奇的东西,但在大约12000km的地方停止了挖掘。据称当时发生了一件事情,终止了这个计划,还传言他们在12000km的深度录下了一些难以解释的恐怖声音。随后这个钻井被彻底封存。那么苏联科拉深井计划的原因是什么?遇到了什么问题才终止了这个计划?他们到底发现了什么?

科拉半岛

早在1957年,美国就启动了一项“超深洞”计划,叫做“莫霍计划”,目的就是要在海上挖到地球的莫霍洛维奇间断面,也就是地下33km。但这个计划在1966年因为资金原因,在挖到3600米处就被放弃。

我们知道,1969年,美国成功将人类送上月球,苏联在和美国的登月竞争中彻底失败,不甘心的苏联决定要在地下超过美国。

苏联认为,如果要挖出一个前所未有的深洞,并搞清楚里面的事情,其意义也不亚于在太空上取得的成就。而这个计划也取名为“地球望远镜”计划,不同于对准太空的望远镜,顾名思义就是挖一个超深的洞,然后直接观察地球内部的情况。

1970年,苏联启动了这个计划,首先就是要寻找一个地方,经过分析,苏联地质学家发现,苏联北面和挪威交界的科拉半岛是一个很好的地方,这里有最大的军港摩尔曼斯克,是苏联最强大的舰队北方舰队司令部的所在地,苏联海军2/3的核潜艇和80%的水上核动力军舰都驻扎在这里,所以这里的安保性极强。

再加上科拉半岛位于波罗的地段,是欧洲最大最古老的地壳,形成的年龄超过了30亿年,主要是由坚硬的花岗岩和片麻岩组成,是钻洞的绝佳地点。

还有一点就是这里靠近北极圈,寒冷和干燥的气候对于钻探设备的维护相当有利。

说干就干,苏联立刻组织了钻探团队,团队成员来自于石油钻探领域的顶级专家和一批地质学家,项目在当时绝对保密,成果只有在合适的时候才会公布。

所有参与钻探的人员,都能分到一套莫斯科的公寓,而且工作期间的工资达到了大学教授的平均水平。

为了让科研人员死心塌地地在荒芜的科拉半岛上工作,苏联还在基地修建了很多基础设施,比如各种娱乐场所、酒吧、商店等等。这些设施只供内部人员使用,非常豪华。

整个科拉深井计划,是在当时苏联地质部长的直接领导下进行的。

苏联的计划野心勃勃,要挖到地球的莫破洛维奇间断面,也叫做“M界面”。我们知道,地球的结构分为好几层,从外到内分别是地壳、地幔、外核和内核。其中地壳是地球表面最薄的一层,但也有平均33km的厚度。

再往下就是厚度2900km的地幔,这里的温度高达4000°C,很多岩石和矿物都融化成了岩浆,也是陆地上火山爆发的来源。

而莫霍罗维奇间断面就是地壳和地幔的交界处。传统的理论认为,这里是固态的地壳和充满岩浆的地幔之间的一个分界线。如果能在这里取样,将对研究地球的结构有非常大的帮助,因为很多理论研究必须借助实物证据才能更加完整。

24年的钻井

1970年5月24日,钻井开始,使用的是苏联乌拉尔机械厂的一款石油深井钻机,钻机经过改装后可以达到1万米以上的深度。这款钻机的名称叫做UR mash15000,意思就是这个项目的第一阶段目标要占到15000km深。钻机的重量达到了惊人的200吨,起吊高度30米。

为了遮人眼目,地面上建造了一栋20层楼高的建筑,为了钻透坚硬的花岗岩层,钻头由钴钨高强度合金制造,是世界上最硬的合金,有足够的硬度和耐磨性,还能承受高温高压带来的摩擦和冲击。

在科拉钻井开挖两年后就达到了7263米的深度。但当时的一家美国国防部承包商——孤星未来公司,在1974年时,在俄科拉荷马州挖出了一个深度9583米的深度,打破了世界纪录,但他们打到了一个融化了硫磺层钻头直接断落,无法继续挖掘,此洞也被称为“柏莎·罗杰斯洞”。

这个消息让处于绝密状态的科拉钻井团队压力巨大,所以他们的首要目标就是要超越罗杰斯洞。超过1万米之后,科拉钻井使用了新研发的涡轮钻头,这个钻头可以独立旋转,这样就可以保持钻探的稳定性。钻头的直径是21.4cm,并带有可回收的钻筒,可以回收岩石柱和地底物质。

并且为了降温,这个钻井被灌入了200吨的钻井液,可以对钻井进行清洗、冷却和润滑,以便钻井更好地深入地下。

但越是接近1万米的深度,钻头的压力就越大,因为地下1万米是高温高压的环境,矿物发生了相变,一些在低压下稳定的矿物,在这个深度会变为更致命的矿物,钻头频繁被打烂,钻杆也会扭断。

直到1979年,也就是科拉深井计划执行9年以后,苏联才打破了美国1974年的记录,深度来到了10636米。这一成果让苏联高层兴奋不已。

为了继续向下挖,科拉钻井所在地成立了16个科研实验室,目标仍然不变,就是要挖到地下33km的莫霍罗维奇间断面。如果挖到这里,就是挖穿了地球最硬的一层地壳,来到了较软的地幔层,从某种意义上来讲,可以说是挖穿了地球。

但要达到这一目标何其艰难。苏联发现,在10km的深度越往下越难挖,甚至每天只能挖一到两米,那么挖到33km预计还需要30年以上的时间。

这还只是一个理论值,当时的钻头已经是世界上最硬的合金了,但在挖掘过程中,通常两周就要更换一次,到后来,这一更换周期变成了几天。计划末期,钻头每工作两小时就要停止检修,钻头不是被打坏,就是钻杆被扭断,可想地下的压力有多大。

1万米之后,钻头基本就成了消耗品,有时一天都要换上好几个,钻井的深度也不再是一条直线,而是变得弯弯曲曲,这样钻杆就很容易折断。

到了1983年12月27日,科拉钻井来到了12000km的深度,现场进行了庆祝活动,但大家的神情严肃,因为这时的钻探工作已经非常困难。

科拉钻井还是使用的传统钻探技术,就是利用发动机的压力来破坏岩层,这就非常考验发动机的马力了。当钻头遇到坚硬岩层的压力超过发动机马力时,钻探就难以进行。苏联即便进行了多项技术改进,比如研发新的钻头,采用新的冷却设备,但都是换汤不换药,科研人员完全是硬着头皮一点点往下探。

到了1984年,科拉钻井钻到了地下12066米,这是一个前所未有的深度,但这时发生了一个重大事故,因为监管出现漏洞,一段长度达5km的钻杆,被扭断并卡在了钻洞中,工程团队用了两年的时间才将这段钻杆取出。

之后,由于地下状况的不可预估,他们决定进行分支钻探,鸡蛋不放在一个篮子里,所以这个洞在7100米的地方开始分支成四个洞。

1986年,钻井重新启动,但苏联科学家发现,这时每往下钻10cm都异常艰难,三年以后,深度只增加了200米,其中的3号洞钻到了12266米,之后再也转不动了。

第四个洞从9600米重新开始转,但这时发生了一件大事,苏联解体了,所有的钻场活动都停止了。

但在1994年的时候,钻井又获得了资金,重新启动。第5个钻孔从第二个钻孔的8278米处开始钻,但几个月后,俄罗斯突然让所有人员撤出科拉半岛,这个科拉超深井也被废弃,因为科拉钻井的投入太大了,再继续耗费巨资去挖掘意义已经不大了。

地质学家也预估,以当时的技术,他们永远无法挖到地幔层。就这样,科拉钻井3号分支洞的12262米,就成了目前人类挖到的垂直高度最深的洞,编号为SG-3。这个深度已经超过了世界最深的马里亚纳海沟的11034米,是最接近地球中心的地方。能达到这一深度,已经是一个工程学奇迹了。

科拉深井花费了20多年的时间,在地球表面钻了一个深度12km的洞,只完成了当初目标的1/3,平均每年钻500米,平均每天不到2米。刚开始挖的时候每天都超过2米,但越往下难度越大。

其实在1984年的时候,这口深井已经达到了12km,但剩余的262米花费了10年的时间才完成,平均每天只能挖6cm。这是因为12000km的地下温度高达180°,比科学家预估的温度高出了80°,再加上摩擦生热,钻头的温度高达上千度。当这些钻头面临高温高压的情况时,很容易损坏,所以继续进行这个计划已经不现实了。

1994年,科拉钻井被彻底废弃,被叫做SG-3的钻孔也被封存,上面打上了钢印12262,以代表人类的深度记录。

整个科拉计划执行了24年,最终的花费并没有公布,但据估计,这个计划的花费超过了100亿美元,不亚于苏联的任何一项太空计划。

那么,苏联的这个科拉计划,有没有挖到什么神奇的东西呢?还真有。

神奇的发现

有人可能会觉得向下探索远远比不上向上探索,但实际上,人类对地下的了解,可能还不及对太空的了解,因为早期的地球结构,尤其是内部结构就代表了早期太阳系的特征。越是通往地下的物质,越是太阳系早期形成的物质。

如果能够对这些物质进行研究,就能解开地球和太阳系形成之谜,其意义一点也不亚于当前人类取得的太空成就。

科拉钻井项目起初并不是一项纯正的科研项目,更多的是一种军事对抗项目,所以当时是以深度为目标,而不是科研。但在开展挖掘的时候,现场的地质学家们确实也有一些惊人的发现。

一是发现了微观化石。在钻到地下7000米的时候,他们发现了24种单细胞生物的微观化石。

微观化石是一种需要用放大镜或显微镜才能观察到化石。这些化石包括微生物、微型植物和动物的遗骸,它们可以提供地球古生态的环境、气候和生物进化重要信息。

而在地球浅层的化石中是不可能了解这些信息的,所以这些微观化石,可以了解30亿年前地球上发生了什么,甚至对地球生物的演化都能带来新的认知,是一种非常重要的化石。但是苏联并未将这批化石的研究成果公布,而是进行了封存。

二是发现了金矿。在钻探过程中,苏联在9500米的地方发现了一处金矿,那里似乎存在一个金矿层,岩芯提取的含金量能达到80克/吨,而目前世界上的金矿含量在8~10克/吨之间,最高的是加拿大的红湖地区的金矿,含量是20克/吨,也远远低于科拉钻井的发现。

这说明地球深层地表的金矿含量要远大于浅表层,一般金矿的深度在几百米到几千米,但似乎越深的地下金矿的含量越高,只有地质和火山运动才会把这些深层出的金矿带到浅表层。

从整个宇宙范围来说,金元素虽然不是绝对稀有的元素,但相对来说还是比较罕见。这是因为金元素只有在超行星爆炸,或中子星合并等极端天体事件中才能形成。

超行星爆炸释放了大量的能量和物质,促进的金等重元素的形成,而这些事件在宇宙中并不常见,因此金在宇宙中的生成量也相对较少。

有科学家认为,在地球的地幔和地核中含有大量的,可能多到会让金成为地球上的一种普通物质。

三是科拉钻井还发现了一个巨大的地下空洞,这个空洞的内部是一个矿洞,其中的钻石含量令人瞠目结舌,如果能对这个钻石矿进行开发,钻石的价值可能会和石头一样。

但显然,从这个深度开采金矿和钻石,其成本都要大于矿物本身的价值。

四是还流传有一段声称是记录于科拉钻井12000km的恐怖录音。这到底又是怎么回事呢?

在科拉钻井钻到地下12000km的时候,钻探模块上的环境传感器记录到了一段奇怪的声音,录音中的声音令人毛骨悚然,起初这个声音像风的声音,随后就是非常嘈杂的类似于人的喊叫声。这段录音的真实性并没有得到验证。这个传言来自哪里呢?

在1983年,科拉钻井的计划已经公开,全世界都知道了苏联已经钻到了地下12000km的深度,和科拉半岛一河之隔的芬兰出版了一份报纸,声称他们找到了科拉钻井,记录了一份地下录音,随后他们就公布了这份录音。

但在上世纪90年代,有人找到了当时负责科拉钻井的项目主任大卫·古伯曼博士,并询问了他关于神秘录音的事情。古伯曼博士说道,关于那份录音是完全的胡扯,但是作为一名诚实的科学家,古伯曼说,我知道科拉钻井的所有事情,我们确实记录到了一次异常的爆炸声。在那之后,记录到了一些非常奇怪的声音,但几天以后,在同样的位置,这个声音消失了。

这说明科拉钻井确实记录到了一些非比寻常的声音,但绝不是那段传播已久的恐怖声音。

在我们的印象中,地表以下是不可能有生命的,因为那里的环境过于苛刻。

迄今为止,人类已经探索了地球表面几乎所有地方,深入了海洋,飞向了月球,甚至探索了火星、金星和水星,但我们却忽略了对地球内部的探索,我们对地下的世界知之甚少,地球是太阳系中密度最大的星球,平均密度为5.52g/立方厘米,远大于太阳系其他的星球,包括它们的卫星。

这是因为地球主要是由岩石和金属组成的岩质行星,研究地球的内部结构,其实就是在研究太阳系和地球生命的形成,而我们人类又诞生在这个特殊的星球上,也许我们的脚下就包含有很多的秘密。

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