嘿，我们把地球钻了个洞

　　人类的地球大冒险可分为三个维度，上天、下海、入地。从目前的情况看，入地也许是最为困难的一个维度。为什么这么说呢？因为地球本身具有极为坚硬的地壳，再加上复杂无比的地质结构，让科学探险的速度变慢、长度变短、难度变大。我们都曾幻想过，地球内部究竟是一个怎样的世界，是否真如科幻作家儒勒·凡尔纳《地心游记》所描述的模样—地底藏着波涛汹涌的大海和巨大的蘑菇林；在地下森林中，上古猿人放牧一群乳齿象；再往里面是摄人心魄的岩浆崩裂……今天我们就借助一架深入地下的“望远镜”—松科二井，看看地下的世界藏着多少秘密。

　　一直往下钻，你会钻出啥

　　我们知道，地球的外层是地壳，紧接着向里分别为地幔和地核，它们就像鸡蛋的蛋壳、蛋清和蛋黄。高山、高原地区的地壳厚，像中国青藏高原的地壳厚度可达65千米以上；平原、盆地的地壳相对薄，像松辽盆地地壳较薄，才有了科研钻井的可能。如果我们的钻头一直向下钻，会钻出啥？我们可能会遇到以下的物质：地下水、煤层、天然气、油藏、盐丘、高温水、放射性金属，还有上亿年的微生物遗迹。

　　如果我们取一个正常值（不快也不慢），1厘米的岩心记录着至少100年的沉积物历史，1米的岩心则见证了1万年的沉积物历史，而我们松科二井这次取得的岩心，约有4000多米。通过钻探取回的岩心样本，可是科学家手中的无价之宝。本次松科二井通过岩心获取了完整白垩纪地层记录，通过分析研究岩石的成分、地壳的结构，推断地壳的演化过程、研究生物的演化和灭绝的历史，也许关于白垩纪恐龙灭绝之谜将从此揭开。

　　来一趟地心大冒险？

　　看过科幻电影《地心游记》的同学一定会幻想，我们的科学工作者将来也可以像黎登布洛克教授一样在地心里冒险。但是就目前来说，科学家给出的答案是：想要让人进入地心，困难非常多。假如想从松科二井的洞里进入地心旅行，这是可能的吗？松科二井的直径长度是300毫米，大小相当于一个水果篮，人是不可能钻进去的。那么问题来了，为什么科学钻井的洞特别小，连容一个人钻进去的空间都没有？

　　首先，岩石是最大的问题，岩石的特点是越钻越硬，而且想打出一条垂直的通路非常困难，因为地下的岩石分布不是均衡的，每一层的沉积物不同，密度不同，有时是液体、气体、固体混合，压力也随时发生变化。

　　其次，根据我们物理课上学习的能量守恒定律，你要取出多大体积的岩石，就需要相应的能量。而相对于地底的无穷能量，地上的设备就必须要保证足够庞大，能够提供异常巨大且持续的能量。

　　再次，人不可能进去的原因在于，首先钻孔太小，也不能扩大到人可以进去的直径，其次，地下还存在着诸多的风险。比如高温，松科二井完钻时7000米的温度是240℃，这是人类无法承受的温度，必须穿戴隔温设备；比如高压，7000米的井内有1000个大气压的压力，人体也是无法承受的。另外，还有放射性金属元素对人体的伤害。

　　假如我们用耐高温、耐高压、防水材料做成了作业服，同时佩戴内部循环装置等，是否就可以潜入地下呢？目前看来，答案是否定的。因为，最危险的并不是前面几种，而是因为深入地下太远，地层结构复杂，随时都会发生垮塌。

　　被刷新的世界纪录

　　垮塌问题是科学钻井中最令人头疼的问题。在挤压的岩石中钻孔，每时每刻都存在巨大的压力和垮塌风险，松科二井的钻孔钻到5900米时，最严重的垮塌出现了—三个月，钻头没有钻进一厘米。所有的科学家们都急疯了，为了平衡地下的压力，科学家研究通过高温泥浆实现压力平衡，但是灌注进地下的泥浆始终不能让垮塌停下来。实验室里的科学家通宵达旦地做着实验，他们需要调配出最适合的高温泥浆来阻止不断的垮塌。整整三个月大家都沉浸在焦灼的实验、灌注、失败、再实验、再灌注、再失败的过程中，一次次从希望走向失望，从失望走向新的希望。经历了将近100天的煎熬，配方终于调试成功了，垮塌被有效遏制了。钻头欢快地唱着歌，一路狂奔。

　　松科二井的科学家们创造了深部钻探技术四项世界纪录，实现了两项重大突破。在世界上首次研发并成功应用大口径一次取心成井等技术，将钻进速度提高了2倍。

　　地下是否生活着某种文明生物或者一个神奇的新世界，地球这颗孕育生命的行星隐藏了多少秘密？随着科学探险的一步步推进，这些秘密终将都会有一个合理的解释。

　　撰文/王稳石（中国地质调查局 松科二井项目负责人）