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钻穿地壳,探索“核心”机密

2025-02-28西山

课堂内外·初中版(科学少年) 2025年2期
关键词:科考船登月岩心

人们形容神通广大,会说“上天入地”,如今人类已经能够飞天登月,但“入地”仍十分困难。1968 年,国际科学界开启了一个伟大的梦想——深海钻探计划。这个计划的目的,是通过钻探的方式,发现地球深处的秘密。半个多世纪过去了,这个计划几经演变,人类在大海中越钻越深,发现的秘密越来越多——验证了板块构造理论,揭示了气候演变的规律,发现了海底的“可燃冰”……

1998 年,我国也加入这个计划,并逐渐成为中坚力量。曾经,我们只能“买票”搭乘他国的科考船开展研究,今天,我们拥有了自己的大洋钻探船——“梦想”号!

“梦想”的使命

地球由外到内分为地壳、地幔和地核三部分,其中地幔占地球体积的4/5,是探究地震、火山活动等地质运动的关键。要获取地幔的岩心做研究,必须打穿地壳与地幔的分界面——莫霍面。由于大陆上的地壳厚度约有35 千米,而大洋的地壳厚度在5 到15 千米之间,因此打穿莫霍面的最佳突破口在海底。人类为这个梦想已努力近60 年,“梦想”号的诞生也是为了这个目标。

乘风破浪的霸气

“梦想”号总长179.8 米、宽32.8 米,满载排水量42600 吨。从排水量来说,它与中国海军的075 型船坞登陆舰不相上下。“梦想”号的续航达到2.8 万公里,可在6 级海况下正常作业、16 级超强台风下安全生存,具备全球海域无限航区作业的能力。钻探船的船头设有停机坪,因为在钻探过程中无法回港,人员和物资的运送要靠直升机完成。

打穿地壳的硬实力

钻探船中部的高大井架,就是它钻探的核心设备所在。“梦想”号在这里配备了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机,具备4 种钻探模式和3 种取心方法,最大钻深可达11000 米。钻探科学领域有句话“1万米钻深的难度堪比登月”,可见技术难度之高。

最豪华的实验室

“梦想”号上装备有目前海洋科考船中面积最大、功能最全的实验室,总面积超3000 平方米,分为基础地质、古地磁、无机地球化学、有机地球化学、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等九大功能,基本上涵盖了全海洋学科领域主要的学科方向。整艘船堪称一座移动的海上实验室。

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