挖礦挖到地幔
① 如果人類挖到了地幔會有什麼後果
科學家欲完全鑽透地殼探尋地球深處的秘密來自海底的信息 通過在海底進行鑽探,科學家最近已經接觸到了地殼最深處的秘密。但是科學家還在盼望著完全鑽透地球,一窺地幔特徵的那一天。
或許你認為這種在石頭上鑽洞的活計,完全可以交給布魯斯威利斯來干。在電影《世界末日》里,威利斯甚至在一顆威脅地球安全的彗星上鑽出了數百米深的一口井。
然而對於許多地質學家而言,這不僅僅是不夠深的問題:在過去的40多年中,科學家一直試圖鑽透地球最表面的那層薄薄的硬殼――地殼,但是他們始終未能如願。
最近,一組國際合作的科學家首次在東太平洋的洋底鑽出了1.5公里深的一口井,由於當地特殊的地質構造,科學家首次完整地獲得了一直延伸到地殼深處輝長岩層的岩石樣本。他們距離鑽透整個地殼,只有幾步之遙。
腳下的神秘世界
從古至今,人們一直對頭頂的天空充滿著好奇心。從柏拉圖到伽利略再到哈勃,天文學家對宇宙取得了令人驚嘆的認識。盡管人們已經有能力在另一個星球上著陸,但是對於腳下地球的內部結構,人們還知之甚少。
直到20世紀之前,人們對於地球的內部結構還只用想像來填補空白。19世紀的法國小說家凡爾納在他的《地心游記》里描述了一個中空的地球。這成了小說中知名的硬傷。
到了20世紀初,科學家開始使用地震波作為研究地球內部構造的工具。這個工具是如此有效,以至於今天它仍在發揮著巨大的作用。通過觀測地震波在地球內部的傳播情況,科學家把地球大致劃分成了地殼、地幔和地核三部分。
1957年,美國地質學家沃爾特芒克提出了一個雄心勃勃的計劃。這個計劃的核心內容十分簡單,那就是打一口井,把整個地殼鑽透。由於這口井要一直打到莫霍界面――地殼與地幔的分界面上,這個計劃被稱為「莫霍計劃」。
有人認為,「莫霍計劃」是地質學家對於20世紀50年代太空計劃大發展的一個回應。既然人類已經可以進入太空,甚至准備飛向月球,那麼人類腳下的另一片前沿領域也理應得到重視。
「莫霍計劃」選擇了在洋底而不是在陸地上鑽井,原因很簡單:洋底的地殼比陸地的地殼薄的多。
在大陸上挖一口貫穿地殼的井,需要向下挖30到50公里。如果你把地點選在了喜馬拉雅山脈附近,你可能需要挖80公里。即便只有30公里,目前的鑽井技術也很難滿足要求。井挖得越深,對鑽桿的要求就相應提高;而鑽頭將無法抵禦地殼深處的高溫。如果在洋底挖同樣的一口井,只要挖大約5公里,就可以抵達地幔。
1961年,在得到政府資助之後,一群美國科學家開始實施「莫霍計劃」。在「莫霍計劃」的第一階段里,他們進行了一組試驗性質的鑽探,在太平洋西海岸靠近墨西哥的地方鑽了5個深度不超過200米的井。
這幾乎是「莫霍計劃」的全部直接成果了。1966年,由於美國國會砍掉了對於「莫霍計劃」的撥款,這個計劃的第二和第三階段還沒來得及實施,就突然死亡了。但是「莫霍計劃的」價值並沒有消亡,它為後來的洋底鑽探計劃提供了許多有用的信息,包括應該在何處鑽井。「莫霍計劃」還促進了一些深海鑽探技術的進步。
1968年,美國建造的格洛瑪挑戰者號(Glomar Challenger)海洋鑽探船下水。這艘鑽探船是為了美國的「深海鑽探計劃」建造的。作為「莫霍計劃」的後繼者,深海鑽探計劃的目的並不是鑽透地殼,而是對全球海底地質情況進行一次大檢查。
20世紀60年代,科學家首次在大西洋底發現了一條巨型的山脈。隨後又在世界其他地方發現了類似的洋底山脈,科學家稱之為洋中脊。科學家推測說,洋中脊的產生和地殼之下的地幔熱對流有關。熱對流讓洋中脊拱出洋底,並且朝兩邊擴張。這個理論被稱作海底擴張。
格洛瑪挑戰者號在大西洋和太平洋的洋中脊附近鑽了許多口井,提取了其中的沉積物和岩石的樣本。結果,科學家發現,距離洋中脊越遠的樣本年齡也就越久遠,反之就越年輕。這一堅實的證據支持了海底擴張的理論。後來,海底擴張理論成為了現代地質學中板塊學說的一部分。
從海面到岩漿庫
「深海鑽探計劃」及其後續的計劃,都可以追溯到40多年前的莫霍計劃。它們為科學家了解地殼的演化以及監測地震都做出了很大的貢獻,然而,把地殼打穿仍然是許多地質學家的願望。
去年,一組來自多個國家的科學家,在美國加州大學聖塔巴巴拉分校的地質學家道格拉斯威爾森的帶領下,乘坐JOIDES 決心號鑽探船,來到了東太平洋海域。
他們參與的這項計劃稱作「綜合大洋鑽探計劃」。這一次,他們試圖尋找到洋底地殼最薄弱的地點,並從中挖出盡可能多的信息。
1992年,美國哥倫比亞大學的地質學家邁克爾帕蒂曾經提出了一個理論,認為洋底地殼如果形成的速度較快,那麼那裡的地殼就比較薄。而一個較薄的地殼,也就意味著科學家可以相對容易地鑽到地幔。
通過測量洋底的磁場分布,科學家可以找出哪些地區的地殼形成速度更快。在過去的歲月中,地球的磁場曾經發生過多次倒轉。科學家已經整理出了一份磁場倒轉的時間表。當岩漿從地幔上涌,逐漸冷卻形成新的地殼時,它會記錄下當時的地球磁場的方向,就像一枚枚凝固在岩石中的指南針。不斷向外擴張的洋底地殼就成為了一條記錄地球磁場變化的磁帶。
通過對照磁場倒轉的時間表,科學家就可以發現哪些地點地殼擴張的速度更快。這次,他們選中的地點是中美洲哥斯大黎加以西800英里的東太平洋海域。在這里,地殼每年擴張約20厘米,速度可能超過了今天地球上任何洋中脊的擴張速度。
為了尋找這個地點,科學家花費了3年時間。找到合適的地點並不意味著萬事大吉。去年下半年,JOIDES 決心號鑽探船上的科學家在這里放下了鑽桿。然而,這里的岩層硬得出奇,一共有25具碳化鎢鑽頭在鑽探過程中損壞。
在鑽探計劃預定結束時間之前的一周,科學家終於看到了此行需要尋找的目標:輝長岩的岩芯樣本。此時,他們已經在船上度過了5個月的鑽井生活。
輝長岩是一種顆粒狀的岩石,通常由岩漿緩慢冷卻形成。科學家起初推測,他們從洋底之下1.5公里處提取到了這些輝長岩,意味著他們鑽到了一個曾經的岩漿庫――岩漿從地幔上涌,在這里積聚。有些岩漿繼續上涌,形成地殼,其餘的留在岩漿庫里慢慢冷卻,形成了他們如今採集到的輝長岩。
但是後來的分析表明,他們取得的標本可能來自一個較小的岩漿庫,而不是起初認為的大型岩漿庫。但是,這仍然是一個令科學家激動的發現。
這組科學家並沒有接觸到地質學家夢寐以求的地幔,他們打算明年重返這里,繼續進行鑽探工作。與此同時,綜合大洋鑽探計劃還有其他的打算。去年底,由日本建造的地球號海洋鑽探船即將投入使用。這艘鑽探船有能力鑽透7公里的海底地殼。也許在不遠的將來,我們就能了解到來自地球更深處的秘密。
② 從土地一直往下挖,會挖到哪兒
各位的地理知識真是豐富啊,什麼美國、阿根廷都出來了,中國經過地心的另一面是南美附近,但樓主說了在哪裡挖嗎?而且是你挖的啊,相信工程技術再發達也挖不過去的,最多會引起岩漿爆發。
樓主說的從地球的土地一直挖,最後在地幔的軟流層上面就要終止了(就像大家說的挖到阿根廷要終止一樣),最終有可能挖到的是岩漿。
③ 如果往地球一直鑽孔,當鑽破地殼,會怎麼樣當鑽到地幔又會怎樣鑽到地核呢穿透整個地球呢
我們不妨做這樣的假設,人類發發明了抗高溫高壓的材料,用它做根管子洞穿地球。這有什麼不可以呢?
不會爆炸的,有強大的壓力從外圍向內壓迫岩漿,岩漿不會流出來的。
④ 人類能將地球挖穿么最深也只能挖1萬多米,到底還有多少難題
聰明的人類是地球的主宰,當人類用智慧不斷攻克著不同的難題甚至飛上了太空時,一些科學愛好者可能就幻想過或許有那麼一天人們可以鑽到地心去看一看。
其實並非沒有科學家想過這事,前俄羅斯曾經創造了有名的科拉超深鑽孔,最初定下的終極目標就是要到達地球的中心!然而在進行到一萬多米的時候,特製的鑽頭已經無法承受200度的高溫了,鑽孔工程一度被迫暫停,隔年重新啟動後也只繼續鑽入了100多米就無法再繼續進行了。地心的最高溫處可達5000度,是科拉鑽孔的鑽頭能承受溫度的幾十倍,而人們目前尚未發現有如此耐高溫的材料可以做成打洞的鑽頭,來進入地心。
地球為人類提供了賴以生存的環境,因此人們經常在詩歌里把地球稱為母親,而人類真的要挖穿自己腳下踩著的地球似乎並不是一件很明智的事情!所以別說我們現在沒有能力,就算有一天科技發達到有這個能力,誰也不會傻傻的在自己腳下打洞吧?
⑤ 在地面挖洞,如果一直挖下去把地球挖穿要多長時間
把地球挖穿要多長時間?
把地球挖穿這個事的確有人干過,而且這一挖就是近23年的時間,這件舉世聞名的事件始於前蘇聯的一些科研人員。可能是擔心不同地方地下結構和物質組成不同,便同時鑽了多個孔,而深度達到12263米的SG-3,就是所有鑽孔中最深的一個,也叫科拉超深鑽孔。
⑥ 蘇聯計劃挖穿地球,挖到9500米全是黃金,為何不挖了
「舉杯望明月,對影成三人。」中國古代的著名文人墨客都曾經對這月亮發出各種感嘆,月亮不僅寄託著人們的情思而且人們對它的探索也一直沒有停止。中國古人信奉天神說,有夜觀星宿占卜的傳統,而後在1609年伽利略受到他人的啟發,製造出了能將物體放大30倍的望遠鏡,這才能將天上的星星看的更加清晰些。
為了這筆取之不盡的財富,莫斯科政府承諾參與的科學家先給套房,且工資待遇豐厚,於是吸引了大批科學家加入。1983年科學家鑽到12000米深,7000米深的時溫度就高達210攝氏度,鑽頭就會被融化掉,而為了研製出耐高溫的鑽頭需要花費4萬美元,這樣昂貴的費用,前蘇聯一直堅持到了12262米。
這時候已經檢測出大量的黃金,但如果將黃金進行開采,產生的巨大費用已經超過黃金本身的價值,正因如此,前蘇聯沒有選擇開采黃金。如今再也沒有科學家和國家提出要鑽洞到地球深處去,因為這樣對地球造成的損傷是不可逆的,而且可能會引發不可預知的後果。
⑦ 如果人類一直往地球下面挖井,可以把地球挖穿嗎
朝著地心挖的話,永遠也挖不穿。
人造深井
世界上最深的礦井,是南非的姆波尼格礦井,深達4公里,井底溫度已經接近60攝氏度,電梯以每秒13米的下降速度,3分鍾後到2220米處換乘另外一部電梯,再花近3分鍾下降至井底。
所以,憑人類目前的能力,是不可能把地球挖穿的,除非未來發明更先進的鑽探技術,比如在科幻電影《星際迷航》中,羅慕蘭人的挖礦飛船,就有一個可以挖穿地球的設備。
⑧ 理論上來說,從腳底下開始挖,能否挖到地球另一面
俗話說:上天容易入地難。人類已經登上遠在38萬公里的月球,發射的探測器遍訪太陽系各大行星,最遠的探測器以遠離地球180億公里。
然而我們對腳下地底深處卻知之不多。這就是因為往地下深處鑽探太難了,更不要說鑽通地球到達另一面。
據此,科學家們認為,地球內部大致可分為三個組成物質和性質不同的同心圈層,最外面的一層稱為地殼,最中心部分稱為地核,中間一層稱為地幔。如果把地球內部結構做個形象的比喻,它就像一個雞蛋,地核就相當於蛋黃,地幔就相當於蛋白,地殼就相當於蛋殼。
地殼是地球的表面層,地殼的厚度並不均勻,大陸下的地殼平均厚度約35公里,我國青藏高原的地殼厚度達65公里以上;海洋下的地殼厚度僅約5~10公里;整個地殼的平均厚度約17公里,這與地球平均半徑6371公里相比,僅是薄薄的一層。地殼下面是地球的中間層,叫做「地幔」,厚度約2865公里,主要由緻密的造岩物質構成,這是地球內部體積最大、質量最大的一層。地幔又可分成上地幔和下地幔兩層。一般認為上地幔頂部存在一個軟流層,推測是由於放射元素大量集中,蛻變放熱,將岩石熔融後造成的,可能是岩漿的發源地。軟流層以上的地幔部分和地殼共同組成了岩石圈。下地幔溫度、壓力和密度均增大,物質呈可塑性固態。地幔下面是地核,地核的平均厚度約3400公里。地核的溫度和壓力都很高,估計溫度在5000℃以上,壓力達1.32億千帕以上。
由於萬有引力的作用,地球形成了球體,地球上所有的物質緊緊的擠壓在一起,並極力地向中心移動,這就造成了越往地球內部壓力越大,溫度越高。通過對地球構造的了解,就可想而知對地球鑽探的難度。迄今為止,人們對地球最深的鑽探深度也就一萬兩千米,這連地殼都鑽不透。地球內部的高溫高壓會使鑽探設備無法承受,最堅硬的鑽頭也會像黃泥一樣軟,根本無法工作。地幔層又是流體這又如何鑽出洞來,人們對地球的鑽探僅僅鑽個表皮就如此費力,而且已經無法進行下去,更別說鑽透地球了。
⑨ 蘇聯花24年鑽12公里,美國曾想鑽到地幔,他們發現了什麼
20世界人類對自然的探索可以分為兩個比較大的方向,上天和入地,上天說的是人類的飛天夢想,我們想探索未知的星空,想去往深邃的宇宙空間;
入地說的是,我們腳底下的地球,我們想看下它裡面有什麼,雖然我們生活在地球上,但是我們對自己星球的內部一點都不了解,原因是我們下不去,也看不到。
當時在進行第一階段的實驗鑽探的時候,科學家在鑽井船的四周安裝了四台發動機,以保證鑽井船可以穩定在鑽孔的上方。
後來很多的石油公司看到了海洋鑽探的潛力,這就是莫霍項目留給後世最寶貴的經驗。
蘇聯的科拉鑽孔達到了12公里,挖出了很多地質樣本,發現了非常多的生物化石,例如6公里處發現的生物化石有27億年的歷史,讓我們對地球生物的演化有了更多了解。