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挺进地心

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第1章(1 / 1)
保卫全人类的安全:

人类登月后向地球的又一次挑战

200่3๑年初春,计划乘๖坐地下飞船抵达地心,同他的侄儿阿克赛和向导:由于未知的原因,一旦ຆ成功,使得整个星球的电磁场迅崩溃,地球仍然会像往常一样正。不是所有小说网站都是第一言情,搜索151้+看书๰网你就知道了。为了拯救地球,

冲刺前缘

入地之&,讲的是一个坚定果敢、具有献身精神的科学探险家黎登布洛克,成立了一个ฐ救援小组,好莱坞向全球推出了一部,在那ว里引爆一个特殊装置,地球的内核生,很多人和建筑都受到创น伤,一支科学部队就此踏上了这次生死之ใ旅。

而法国著名作家凡尔纳的科幻小说《地心游记》,上百年来一直让人激动不己้。这部ຖ充满传奇和幻想色彩的小说,地球物理学家凯斯ั将全球最杰出的科学家组织起来,讲述了一个ฐ惊心动魄的故事,按照ั前๩人的指引,在地底经过整整3๑个ฐ月的艰辛跋涉แ,进行科学探险的故事。在作者笔下,读者能领略๓到เ一个又一个ฐ恢宏而令人惊心动魄的场面:地底深处的波涛๙汹涌的大海ร,巨大的蘑菇林,远古时期的海兽及令人心惊胆战的搏斗,原始古猿在地下森林中放牧乳຃齿象的情景,还有海上的狂风暴雨,耀眼的电å闪雷鸣,摄人心魄的岩浆奔腾……这一切,无຀不紧紧扣住读者心弦,引人入胜。

这些故事把人类渴望了解地球深处秘密的愿望表现到เ了极致。

上天、人地,历来就是人类最大的梦想和追求。人们还凭借自己丰富的想象,对自己不能知其就里的天阙地宫,演绎出无数美丽ษ的传说,为了上天入地而矢志不渝的努力,也从未间断过。

时间流逝到20世纪中ณ叶,公元19๗5๓7๕年的1้0月4๒日,一粒闪闪光的小星星从天空缓缓划ฐ过,开始了人类登天之ใ路,这就是前苏联射的人类历史上第一颗人造地球卫星“伴星1号”。这颗๣小小的卫星虽然只运行了短短的9๗2๐天,但它震惊了世界,标志着人类航天时代的到เ来。从那ว时起,人类的航天之ใ路纷呈,高潮迭出:加加林、季托夫相继环地飞行,阿姆斯ั特朗、奥法林踏上月球,第一座航天站“礼炮1้号”进入太空,第一架航天飞机“哥伦比亚号”航成功,“探路者”号登陆火星……航天科学可谓突飞猛进,硕果累累。

与航天科学的辉煌ä成就相比,这半个世纪里的地球科学,却显得黯然失色。相对于“上天”,“入地”显得困难重重,举步维艰。

人类在赖以生存的地球上已经历了无຀数个春秋。长期以来,人们就试图通过各种方แ法对地球进行探测,但是,由á于地球是一个ฐ极不均匀、极复杂与极难穿透的自然系统。矿物是组成地球的“细胞”,而岩石则ท是矿物的聚合体。许多矿物与岩石的硬度都大于钢๐铁,极难穿透,再加上地质作用又极其复杂,无法对地球内部进行直观的研究,因此迄今为止,人类对地球内部仍然所知甚少。

地质学迄今已有140多年的历史。这门以地球为主要研究对象的学科,至今除少数达国家之ใ外,大部ຖ分展中国家的地质工ื作仍停留แ在地球的表层,即岩石圈上。地球深部ຖ究竟有什么เ秘密?它的构造形态、物质组成,地壳演变的历史过程如何?它与人类所面临ภ的资源、灾害与环境问题๤的关系怎样?……人类太需要了解这些情况了!于是他们开始了艰难的探索ิ之旅๓。

但是,陆壳坚硬的岩石屏障顽强地阻碍着人们探索ิ地球内部秘密的努力。

一开始,地学家只有用间接的探测办法,以观测地表的岩体岩层及其构造形态和物质组成为依据,来推测地下的情况。继后,又企图用物理学的原理,从观测地面上的地球物理场的分布๧来推测脚底深处的模样。由á于地球物理场的分布是自然存在,为人所不能控制,所以作用依然极其有限。再后,人们试图寻找较为ฦ主动的,可控制的科学技术来探测地下,但可资利用的手段与资源又极少。只有地壳内地震时所产生的地震波的传布过程及其理论有可能ม被用来主动探测地下岩体岩层的结构,于是产生了地震反射波探测法。尽管这种方法能够反映地下反射面的局部ຖ几何形态,具有较高的分辨率,观测资料的地质解释呈现多解性,仍然是一种间接的方แ法,它所能的地质结论,在一定程度上仍然是不够确定、含糊不清的。

为了解地心的秘密,有的科学家甚至提出了最大胆的设想。

据英国《自然》杂志报道:美国加州ะ理工学院行星科学教授戴维·史蒂文森正在筹划ฐ一项耗资1้0่0亿美元的宏伟计划ฐ,向地心射一个ฐ探测器。史蒂文森的设想十分新า奇,他计划用向地下注入大量铁ກ水的方法来形成一个“倒火山”,借此把探测器送入地下300่0公里处。探测器将把从地球内部直接采集到เ的数据以地震波形式传回地面,因为ฦ无຀线电å波无法穿透这个ฐ深度。

计划的最大难度在于如何在地壳和地幔间开凿通道让探测器通过。为ฦ此,史蒂文森拟先开凿一条长、深3๑00่米,宽1้米的洞。可能需要进行一次数百万吨当量级的核爆炸,也可能会利用地表的一些天然裂ฐ缝,比如冰岛的火山坑。然后,在坑内注入10่万—10่0่0่万吨熔化的铁ກ水。如此巨大的重量将把大坑下的岩层压出一个深深的裂缝,铁ກ水将在地心引力作用下,顺ิ着裂ฐ缝流向地核深处。

假如史蒂文森的计划能ม够成功,将会是人类次直接接收来自地核的信息。但许多科学家质疑ທ这个计划ฐ的可行性,他们认为ฦ用史蒂文森的方แ法把探测器送达地核,可能需要数千年时间。还有人认为,尽管铁水的总量巨เ大,但在强大地核压力的作用下,形成直达地核裂ฐ缝的可能ม性不大。纵然可以形成裂ฐ缝,在铁水流下之后,强大的压力又会使裂ฐ缝闭合。这样,探测器根本无法利用电å磁波传送数据。

世界各国的地球科学家们取得共识并正在实施的是一种最直截了当的方法:在地球表面某些关键地点打深达数公里的深井甚至是深达10่公里以上的深井,从井中获取地球深部实物,并从井中ณ观测由地面到井底之间所展示的一切地质现象。通过这一地球深部的“望远镜”和“实验室”,为地球科学的众多分支学科大量的、可靠的,以其它方法难以得到เ的地学信息。这样,便有可能ม对一些与人类的生存与展息息相关的地学问题,比如说,矿产资源,地质灾害,环境污染等等问题做出更加准确的回答。

目前๩,人类在地球上已经打了千千万万个ฐ洞眼,水上陆上,遍及世界ศ各地,大半是为了开采天然气和石油,钻进深度通常为几公里。美国天然气勘探工作者曾经有钻๵机钻๵到เ地球表层下9๗。7๕公里的地方。由á此可见,用技术的力量来增加钻探的深度是可行的。随着人类的科技进步,向地球深部ຖ的钻探会越来越深。钻๵透地壳的壮举迟早会书写在人类的科学钻探史上。

19๗6๔0年,美国的地学家们开始率先提出了“国际上地幔计划”,随后即有4๒7๕个国家相继加入。这个计划ฐ企图揭开地壳之下上地幔的秘密,主攻方向是“莫霍罗维奇不连续面”简称“莫霍面”。地学家们认为ฦ,莫霍面是地壳与上地幔之ใ间的界ศ面标志,是地球最明显经过分异过程的区域,它距地表最厚处至少35๓公里,离深海ร、洋盆底部ຖ最薄的地方แ仅有5公里。于是美国的科学家大胆提出:从钻探船上把钻杆下到海底,然后从海ร底向下钻๵进6公里到เ达莫霍面,以获取那ว里的重要信息,这就是著名的莫霍钻๵探计划ฐ。这是科学钻探的次尝试。1961年在加利福尼亚海域胜利ำ完成了试钻๵任务,在水深9๗48๖米的海ร底向下钻๵进了3๑1้5๓米,但是最后不幸因意见不一致并因预算经费的猛增而遭到美国参议院的否决。

“莫霍面钻๵探计划ฐ”虽然中ณ途夭折,但它对于地球科学的展起了不可估量的作用。一方面它开启了科学钻探的先河,宣告科学钻๵探作为一种新า的地学研究方แ法开始得到应用,另一方面也๣证实了实施深海钻๵探获取洋底沉积岩和基岩样品在技术上的可行性。

1้96๔5年,由美国9๗所大学海洋科学研究所组成的“联合海洋地球深部取样机构”制ๆ定了“深海钻探计划”dsdp。从1968๖—1้98๖3๑年,历时1้5๓年。担负此项ำ钻๵探任务的钻๵探船名叫“格洛玛·挑战者”号,它在世界上航行了96๔个航次,行程60万公里,在6๔24๒个ฐ地点钻成1้0่92个ฐ钻孔,取出的岩心总长度为ฦ9๗500่米,最大工作水深6๔2๐4๒7米,海底最大钻进深度1412米,获得了大量的海ร洋与地质资料é。科学界广泛认为,海ร洋科学的展是20世纪科学史上的重大成就之ใ一,而“深海钻๵探”正是其中一颗闪亮的明珠,从此宏观地质学从大量收集各种互不联系的表象,转向以实测资料é和以板块构造理论及大陆漂移学说为纲,做出全球性的综合分析,这是一个ฐ划ฐ时代的伟大转变。

19๗83年,为深海ร钻探的卓越成就而欢欣鼓舞的科学家们又雄心勃勃地确定了为ฦ期10年的“大洋钻๵探计划”odp,目标是查明全球海ร洋洋壳的结构与演化史。美国、加拿大、德国、英国等1้2个国家参与其中。钻๵探作业船“决心号”在1้98๖5๓一一198๖9๗的4年中,完成12๐2๐个航次,在1้44个ฐ地点钻孔33๑0个ฐ,取出岩心3๑7000่多米,样品25万件。根据获得的信息,验证了大陆漂移和海底扩张假说,创造了板块构造学说,在海洋历史、古气候和古生物演化,海ร底火山喷、沉积作用,海底矿产分布๧等方แ面都取得了丰硕成果。

“大洋钻探计划”在200่3๑年10月转入“综合大洋钻探计划iodp”的新阶段,计划打穿大洋壳,揭示ิ地震机理;查明深部生物圈和天然气水化合物;了解极端气候和快气候变化的过程;为ฦ国际学术界构筑起新世纪地球系统科学研究的平台;同时为ฦ深海新资源勘探开、环境预测和防震减灾等实际目的服务。钻探范围将扩大到เ全球所有海区包括陆架浅海和极地海ร区,手段将从钻探扩大到เ海底深部观测网和井下试验,研究领ๆ域从地球科学扩大到เ生命科学。目前,美、日等国的投入已有重大增加,年度预ไ算达到เ1้6亿美元,而且由á于钻๵探船的功能ม更加完备和隔水管钻๵探新า技术的采用,它的船只将进入以往“大洋钻๵探计划”所无法进入的区域,钻๵探深度也将大大提高,从而在古环境、海ร底资源包括气体化合物、地震机制ๆ,大洋岩石圈、海平面变化及深部生物圈等领域挥重要而独特的作用。

实施“大洋钻探计划ฐ”的同时,科学家们在1้9๗90年代开始了“大陆动力学计划”,专攻大陆岩石圈的动力学作用及地质演化。而且大陆是人类生存的空间,基本上了人类赖以生存的资源和能ม源,研究大陆动力演化对人类的生存和展具有重要的实际意义。

大陆地壳与海洋地壳相比要复杂得多。海ร洋地壳中的岩石类型比较简单,而且年龄不过2亿年;而大陆地壳上最古老岩石的年龄为4๒5๓亿年,许多2๐亿年前๩消失了的大洋,都在大陆碰撞带上留แ下了痕迹。因此,大陆岩石圈的形成、结构与演化历史都比大洋要复杂得多。

为什么เ大陆能保存40่亿年不受消เ减;大陆是怎样形成的,又是怎样变形和裂ฐ解的;大陆碰撞、地壳底侵和折沉起了什么作用;大陆下的地幔有什么เ特征;是什么เ机制控制ๆ大陆地震;大陆拉张的驱动力是什么;沉积盆地是怎么形成的;大陆与水圈、大气圈是怎么เ相互作用的。这一系列ต的问题๤都是对地球科学的新า挑战。

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