在地上打洞的話,可以一直鑽多深?

wangshuiyiyu

在地上打洞,也是分種類的。其中一類叫做科學鑽探。

目前從地球表面打下去的最深的洞是前蘇聯在科拉半島的超深鑽,這是個科學鑽探項目,最終打了一個12262米深的洞。

目前深度排名第二的科學鑽探項目是德國的KTB超深鑽,深9101米。

上週(6月2日),我國科學家在東北用“地殼一號”萬米鑽機鑽出了一個世界第三、亞洲第一的松科二井,深度是7018米。

↓“地殼一號”萬米鑽機,圖/新華網↓

科學鑽探是幹啥用的呢?

一是直接探測地球內部是什麼樣子的。因為地球是不透明的,所以我們要想知道地球內部的物理狀態,要麼通過地震波等間接手段計算,要麼通過科學鑽探去直接測量。

二是可以研究遠古時代的生物和氣候。新聞裡經常能看到建築工地挖出古代文物的報道,要想挖出比古代還古老的生物遺蹟,研究地球氣候的演化,就得使勁往下挖。

三是科學鑽探可以為將來的頁岩氣、地熱等能源的開發提供科學數據。

油井、礦坑等是商業用途的洞,商業要減少成本和增加利潤,因此一般商業用途的洞都不會太深。

不過,商業用途的礦坑雖然深度不算大,但可能看著比較壯觀。比如有些回答裡面給出下面這個圖,其實並不是科拉超深鑽,而是俄羅斯的米爾鑽石礦

↓米爾鑽石礦坑,圖/raredelights.com↓

這個礦坑之所以顯得深,是因為它旁邊有小鎮有樓房,方便比較大小。其實,這個礦坑的實際深度才五百多米而已,在全球礦坑深度榜中都排不進前三。

↓米爾鑽石礦坑近景,是不是更震撼,圖/raredelights.com↓

↓相比之下,美國的賓漢姆峽谷銅礦坑雖然更深(970米)但是照片上看著卻不明顯,圖/wiki↓

最後,比科拉超深鑽更深的洞,顯然是可能的。據新華網報道,下一步我國科學家將繼續研發15000米國產超深鑽探裝備系列。

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喬小海

人類最深的洞,是12262米,蘇聯製造。

科拉超深鑽孔,位於俄羅斯摩爾曼斯克州扎波利亞爾內市以西10公里。鑽孔地處科拉半島,接近俄羅斯與挪威邊境。

1970年,科拉超深鑽孔開鑽,當時還是蘇聯時期。從地表至7000米深的過程比較順利,隨後鑽頭進入到一個相對脆弱的岩層中,岩石出現了塌落現象,碎石正好卡住了鑽頭和鑽桿,鑽頭多次掉落。

1979年6月,鑽孔深度達到9584米,打破美國人保持的世界紀錄。

但是鑽井隊遇到兩大困難。首先是鑽桿重量太大,雖然採用輕鋁合金材料,10公里長的鑽桿加上鑽頭還是重達200噸。鑽桿本身很細,想象一下一根十公里長的筷子的模樣,可以說弱不禁風。鑽桿在與周圍岩石的摩擦下不堪重負,多次被擰斷。

第二個困難是溫度,鑽頭每往下挖100米,溫度大約會上升3℃,在-10公里處的溫度高達300℃,鑽頭和靠近鑽頭的鑽桿部分經受不住高溫,會變形或斷落。

隨後的十年裡,蘇聯不斷投入人力物力,最鼎盛的時候,科拉井上有300名工作人員。

鉅額的投入,換來持續的進步。1983年,鑽孔突破12066m米,超過馬裡亞納海溝的11034米。海溝是自然形成的,印證中國一個成語:人定勝天。

不過再往下就非常艱難了,可以說舉步維艱,到1989年,也不過鑽到12262米。

到這個深度,研究人員聽到鑽孔裡傳出奇怪的聲音,於是向投入耐熱的話筒與傳感器。話筒錄下地獄般的哀嚎聲,似乎有數不清的人正遭受巨大的痛苦。

一種說法是鑽頭遇到超自然現象,另一個說法則是鑽頭鑽到地獄的天花板,鑽孔飛出一隻青面獠牙、長有翅膀的怪物。

不管怎麼樣,科研工作停止了,隨後不久蘇聯解體,科拉超深鑽孔就成為歷史。


地圖帝

目前,前蘇聯鑽孔鑽的最深處也只有12千米262米!而我們知道地球的平均半徑有6378千米,而就是地球最外層的地殼其平均厚度也有33千米。因而人類在鑽探地球方面,還遠遠沒有達到理想的深度。這也嚴重製約了地震預測等問題的探索!

那麼為什麼人類不繼續往深部鑽探呢?這主要是由於隨著鑽探深度的增加,鑽探的難度及經濟成本隨鑽探深度呈非線性加速增加的!如上圖所示,在地球比較淺(如幾米至幾十米)的部分,鑽探難度及經濟成本(Y軸)隨深度增加變化還不大。但是如果深度繼續增加,鑽探難度就會極速增加,如上圖所示。比如你鑽探100米價格是1萬美元,而你鑽探1000米,其價格可能就是30萬美元,而鑽探10000米,其價格可能就是5000萬美元以上!

所以,目前人類只能鑽探到12千米262米,想繼續向地球更深處鑽探,技術問題和經濟問題目前都沒有得到解決!


地震博士

答 | 獬執事

提到人類挖的最深的坑,大家一定會想到極具傳奇色彩的前蘇聯“科拉超深鑽孔”。是的,在冷戰時期,前蘇聯為了與美國進行科研競賽,在其領土的最東邊科拉半島進行了一個高科技項目:鑽洞。別小看“鑽洞”這兩個字,前蘇聯科學家的目的是搶在美國人之前探測到莫霍洛維奇不連續面(簡稱莫霍面)——也就是地幔與地殼的分界面。

那這個莫霍面有多深呢?其最淺處距地面大約6公里,最深處達70公里,平均深度約33公里。截止2018年,人類最高建築哈利法塔也才828米,也就是說,如果要鑽一個到達莫霍面的洞,至少要鑽出7座哈利法塔的高度,這可不是一件容易的事。

20世紀60年代,美國為研究地球深部,與40餘個國家聯合開展了“莫霍計劃(Mohole Project)”,最終在1966年因經費等原因而終止。前蘇聯以一國之力想超越國際,其難度可想而知。那前蘇聯的科學家們到底鑽到了多深呢?答案是12262米,也就是12.262公里,比世界海拔最低處馬裡亞納海溝的深度11034米還深了100多米。這個洞被命名為“科拉超深鑽孔(Kola Superdeep Borehole)”,在不長的一段日子裡一直代表著人類鑽洞的最高水平。

為什麼不鑽下去了呢?這裡有一個著名的傳說:打到12公里的時候,前蘇聯科學家們探測到一些古怪的聲響,那聲響如同無數的人一起發生的淒厲叫聲。想叫這個聲音的可以谷歌一下“科拉超深鑽孔錄音”,其實也並不覺得嚇人。

為什麼剛剛說是在“不長的一段日子”裡呢?打造“科拉超深鑽孔”的是科學精神,而科學精神常常沒有商業精神強大——為了獲取地下的礦藏,現在很多礦井、油井的深度就已經到達了幾公里,其中最深的依然是俄羅斯的Z-44 Chayvo,它比“科拉超深鑽孔”還深了近100米,達12.345公里。開發商願意花大價錢挖這麼深的油井,為的自然不是科研,而是石油。那這個富含石油的地方在哪裡呢?

答案是薩哈林島。如果你覺得陌生,那這個島還有別一個名字,庫頁島。


亞歐研究寮

當然了,如果你想的話,其實可以鑽10到12公里,直到熱死你。歷史上有科學家歷經二十多年,打造了科拉超深鑽孔,據說這些傢伙嘗試了15公里,最後停止了,這件事還傳出謠言,認為科學家鑽到了地獄,才停止工作,但這無疑是好事者在造謠而已。


不過,就算你有金剛不壞的磚頭,也不能直接挖掘地球,因為那裡的溫度和壓力是巨大的,你的鑽孔可能變成一個火山口,你可能會遇到所有的熔岩。

如果你發現某種方式可以堅持在液態岩石中挖掘,那麼你可能會達到約6,000°C的核心,壓力為3,600,000大氣壓。這個時候你會處於幾乎沒有重量的狀態。甚至你會被汽化。

不過,我就假設你是一個習慣於熔岩的高溫外星人,那麼你將會朝著地球上的相反點向上挖。這可能挖到了海底。

這僅僅是建立你有超能力的情況下,那麼我說說,如果你能夠一直鑽地球會看到地球裡面什麼呢?


你會先鑽開地殼,這是地球的外殼,僅佔其質量的1%。地殼厚度為17千米公里。然後是地幔,整個地球的體積的85%和地球質量的65%被地幔佔據。接下來,說不定你還會看到地下世界?另一個文明的存在,當然只是假設。

然後你會挖到鑽石海洋,如果你能帶回來,那你就發達了,然後就是地核,到了這裡接下來的路當然都是之前經歷過的。

好了,以上都是各種假設。沒有這些假設,人類想鑽地球,有多深?以當初70年代的科技,能夠鑽到12262米,當時可是壯舉,那為什麼停止了呢?官方說法是經費不足,那麼我們可以理解為,沒有經費去搞能夠再繼續堅持下去的鑽頭。

要知道,越往下鑽,溫度越高,以人類現今的科技水平,我覺得不會超過兩萬米以上。


萬物未解之謎

總有一些人喜歡幹些瘋狂的事,比如說挖穿地球,地球的平均半徑為6371千米。赤道半徑為6378千米,兩級半經各為6357千米,那麼用最先進的儀器可以挖到多深。



1970年代開始,前蘇聯實行了龐大的深鑽工程位置在俄羅斯北部的科拉半島,鑽孔深達12262米,也是目前最深的鑽孔記錄,但再也鑽不下去。因為地核的溫度很高,核心溫度約6600度,這個溫度比太陽的表面溫度還要高。



別看這個井的深度有12262米之多.但與地球半徑比起來這次,相當於地球半徑的不到0.2%。如果把地球看做一個蘋果,連蘋果的表皮都沒有鑽透,



如果地球真的被鑽穿了,你希望會發生什麼?


炮兵小班

這個事情,前蘇聯還真的幹過,他們為了和美國做地殼研究競爭,打了當時,也應該是目前世界上最深的洞,結果越到很深的時候,地殼也不是像開始他們以為的,是岩漿之類的,出現了很多話呢不可思議的事情,而不得不停止。

其實地球內部的情況,說地核地幔等等,那都是所謂科學家的假想而已,真實的地心是中空的,流傳著一些古老的揭示地球內部情況的圖。下面兩種你相信哪個?

第一章圖和理想化,第二張圖還說明了,地內有生命圈和各種生物,這個圖解釋了很多其他方面的東西,值得深思。因為事情真正的情況,遠遠不是那麼簡單的。

地球的內部構造,其實人類別看現在覺得科技多發達了,但還是遠遠認識不到呢,不同的情況下,你能鑽多深,就只有靠猜測了。所以首先要搞清楚大致的情形,猜想才不會鬧成大笑話。


遙遠的星辰

地球的地殼大約有33Km 。即使你有這麼厲害的鑽孔工具的話,也只能鑽到地殼的深處,而無法把地球打穿。當然,這也只是理論上的假設,其實要打到地殼也是不可能的。主要困難是壓力問題,打得越深時因為靠近地下的岩漿層變得很熱,地下的土也會很鬆軟,很容易塌下來。另外越到深層壓力越大,所以會因為壓力無法挖洞。

插一句,你打洞幹什麼呢?是想打了洞破個吉尼斯紀錄?還是閒得身上長蟲子了?哈啥,開個玩笑。


葉公來幫忙

地球是一個兩極稍扁赤道略鼓的不規則的橢圓球體,地球的赤道部分的直徑是12756公里,也就是說,假如可以在地球上打洞的話,最大深度可達到12756公里的深度。

當然,這只是基於在地球上該洞穴是直線的前提;假如該洞穴允許有平直的彎曲,則可以沿地球赤道表面的部分打洞,地球赤道長約40076公里,這樣,即使扣除經過赤道的海域深度,這個洞穴的深度也足以達到40000公里的深度。

咱們再換個條件,就是假如可以允許該洞穴做螺旋狀的延伸,你想想看,這個洞穴最深可打多少?恐怕就不止一兩個十萬八千里了吧?


北國小野草

地球上打洞,只能是針對硬質的地殼而言,一般地,地殼有多厚,就只能打多深;地殼厚薄不均,選點不同,深度也不同。地心深處,不是固體,而是高溫高壓的液體,這樣的地方,談不上鑽探打洞,也沒有任何材料,工具,可以在此施工。


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