“伸入地球内部的望远镜”——大陆科学钻井

2007年3月20日，一口设计深度达8 875米的大陆科学钻井，在我国四川西部的绵竹市开钻，其建成后将成为亚洲目前已知最深的探井。那么，什么是大陆科学钻井？开展大陆科学钻井工程有什么意义？

到目前为止，人类关于地球内部的知识，主要是来自对地震波的研究。当地震发生时，地下岩石受到冲击，产生弹性震动，并以地震波的形式向四周传播。纵波（P波）传播速度快，可以通过固体、液体和气体传播；横波（S波）传播速度慢，只能通过固体传播。纵波和横波的传播速度，都是随着所通过物质的性质而变化的。人们通过地震波在地球内部的传播速度和衰减规律，来了解地球内部的情况。各国目前的研究成果认为，地球内部可以分为地壳、地幔、地核三部分。

尽管地球科学家运用了各种地质和地球物理、地球化学等方法来研究地球内部，但获得的认识是间接的，因此存在着不同的观点。开展能深入地球内部取样的大陆科学钻井，有助于人类弄清地球内部的情况。所谓大陆科学钻井，就是在地球大陆上选择富有科学探索意义的地区，钻进一般达数千米的深孔，用来进行科学实验，了解地球内部。通过对岩石圈的直接观察，可使人们了解、认识大洋和大陆的板块运动，地壳应力与地震，火山过程，深部资源，生命起源等一系列基础性的地球科学问题。因此，大陆科学钻井被誉为“伸入地球内部的望远镜”。

自上世纪70年代苏联开展大陆科学钻探以来，已经有十多个国家打了近100口深浅不一的大陆科学钻井。其中，钻探最深的记录是12 261米，是由苏联科学家于1990年在科拉半岛钻成的。大陆科学钻井的研究表明，深度超过1 500米后，地球深处的情况与采用地球物理方法和地面地质研究的结论不符。这在地学界产生了极大的冲击波。同时，这对地球物理探测方法提出了严重的挑战。科学家认为，只有进一步改进地球物理方法，并用超深大陆科学钻井的成果进行证实，才能建立起可靠的地壳结构、构造模式。

我国第一口大陆科学钻井——中国大陆科学钻探工程“科钻一井”在2001年开钻，孔址位于江苏省连云港市东海县毛北村，2005年完工，钻井深5 158米。有趣的是，2004年12月26日8时许，正在“科钻一井”进行观测的科研人员发现，地下4 900米处的流体中氩和氦的含量突然发生变化。1小时后，4 700公里外的苏门答腊发生9.3级地震。这证明，利用大陆科学钻探深井完全可以检测地震的远程和近程效应，从而为地震预报提供准确的数据，也将为长期观测提供必要的科学依据。（责任编辑：石秋玲）