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地幔边界将被打穿可能改变全球能源格局iyiou

来源: 作者: 2019-04-22 13:31:29

地幔边界将被打穿 可能改变全球能源格局

蔚蓝色的西南印度洋,连日来晴空万里。 决心 号大洋钻探船自16日晚抵达后,稳稳地停在这片位于南纬32度42分、东经57度17分的目标海域,连夜展开大洋钻探工作。来自美国、英国、中国等12个国家30名科学家参加的这次大洋钻探活动,准备在西南印度洋中脊一处名为 亚特兰蒂斯浅滩 的地方,在人类历史上首次打穿地壳与地幔的边界。整个钻探计划分3个航次,本次开展的是首次钻探。

地幔边界将被打穿有何意义?我们或可以从一篇《向地心要能源》的科普文章中得见地心热能的巨大威力。

向地下5000米深处注入冷水,抽上来竟成了200度的热水。这不是做梦。在世界上的一些国家,人们已率先实现了这一创举。这使地热能继风能与太阳能之后,成为可再生能源的又一上佳选择。

巨大的热能埋藏在地球的表面以下。火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。地热是从何而来呢?要想回答这个问题,就需要从地球的构造谈起。

地球可以看作是半径约为6370千米的实心球体。它的构造就像是一个半熟的鸡蛋。主要分为三层。地球的外表相当于蛋壳,这部分叫做 地壳 ,它的厚度各处很不均一,由几千米到几十千米不等。地壳的下面是 中间层 。相当于鸡蛋白,也叫 地幔 ,它主要是由熔融状态的岩浆构成,厚度约为2900千米。地壳的内部相当于蛋黄的部分叫做 地核 ,地核又分为外地核和内地核。

地球每一层的温度都不相同。从地表以下平均每下降100米,温度就升高3度,在地热异常区,温度随深度增加得更快。我国华北平原某一个钻井钻到1000米时,温度为46.8度;钻到2100米时,温度升高到84.5度。另一钻井深达5000米,井底温度为180℃。据资料推断,地壳底部和地幔上部的温度约为1300度,地核约为5000度。

地幔边界将被打穿,这些地心能量如果能为人所用,将有极大地可能改变全球能源格局。

亚特兰蒂斯浅滩位于海水下方约700米深处。 决心 号抵达后,一个巨大的水下电视摄像系统和钻杆一起,通过船底与海水相连通的月池缓缓放入海底。在灯光的照射下,亚特兰蒂斯浅滩的神秘面纱被小心翼翼揭开,通过电缆线在船上电视屏幕上直播。

这是一片生机勃勃的海底世界。成群结队的小鱼被灯光吸引,像飞舞的雪花一样掠过电视屏幕;有时还看见一只生活在海底的螃蟹,似乎刚刚被 不速之客 惊醒;甚至还有一条路过的小鲨鱼,它的影子倒映在海底。

随着摄像机缓缓移动,亚特兰蒂斯浅滩上白色的 沙滩 与黑色的岩石相互交错的地形地貌一览无余。据英国卡迪夫大学克里斯托弗 马克里德教授介绍,由于这片海域洋流很大,海底沉积物大多被冲走,这些白色的 沙滩 其实是石灰岩,黑色岩石就是下地壳的代表性岩石 辉长岩。

经过近10个小时的搜寻,水下摄像机17日终于找到一块合适的平坦区域。 决心 号钻探人员连夜在此展开钻孔重返装置的安装工作。他们将钻杆、返孔锥下部导管和底座以及一个扩孔器套在一起,缓缓放入海底。钻杆抵达海底后,钻头开始钻进。随着钻孔一点点深入,返孔锥下部导管和扩孔器就会一点点嵌入钻孔。

18日傍晚,经过整整一天钻进,10多米长的导管和扩孔器已全部嵌入钻孔,返孔锥底座也安装在钻孔口。通过月池,工人们将漏斗状的返孔锥套在钻杆上,让它顺着钻杆落到海底的底座上。反转钻杆,扩孔器收缩,直径变小,就可牢牢固定返孔锥。

这些安装工作完成后,船上就可收回 打底孔 的钻杆,换上专门钻取岩芯的钻杆。19日下午,岩芯钻杆顺利进入了钻孔。科学家将这个钻孔编号为U1473A。今后一个多月中, 决心 号将一直在这个孔里钻取岩芯。

岩石是一定地质作用的产物,形成和稳定于一定的地质环境。每当地质环境改变,岩石也将随之改变。因此深入研究岩石,就能窥探地球发展和演化过程的 蛛丝马迹 。大洋钻探犹如打入海底的 岩石探针 ,直接获取珍贵的研究样品和科学数据。

科学家期待通过钻取U1473A孔的岩芯,研究一系列科学问题,如下地壳的岩石是如何分层的?下地壳中有多少地幔混入?莫霍面是否代表了地幔的蚀变边界?下地壳和含水的地幔中是否存在生命?

12月2日,中国科学院地质与地球物理研究所刘传周研究员在 决心 号钻探船上参加科学家会议。

史上首次!地壳地幔边界将被打穿

人类历史上将首次打穿地壳与地幔的边界。整个钻探计划分3个航次,本次开展的是首次钻探。

地幔边界将被打穿有何意义?地幔边界将被打穿,这些地心能量如果能为人所用,将有极大地可能改变全球能源格局。

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