繼“神舟”上天、“蛟龍”下海之后,中國科學(xué)家在地球深部的探索又迎來歷史性突破。“地殼一號”萬米鉆機布完成“首秀”:科學(xué)鉆探井入地7018米,創(chuàng)造了亞洲國家大陸科學(xué)鉆井新紀錄,標(biāo)志著我國成為繼俄羅斯和德國之后,世界上第三個擁有實施萬米大陸鉆探計劃專用裝備和相關(guān)技術(shù)的國家,下面讓我們來了解入地7018米發(fā)現(xiàn)了什么?鉆入地下7018米的作用和價值,。
而這項舉世矚目的技術(shù)突破背后,創(chuàng)造深部鉆探技術(shù)四項世界紀錄,其中有兩項是重大突破。代表著中國四項進展:
1、世界首次研發(fā)應(yīng)用大口徑一次取心成井等技術(shù)并成功,研發(fā)抗高溫鉆探技術(shù)達標(biāo),創(chuàng)國內(nèi)最高溫(241℃)條件下鉆進的新紀錄。
2、發(fā)現(xiàn)了松遼盆地深部頁巖氣,和地?zé)崮軆煞N清潔低碳能源,具有良好的勘探開發(fā)前景。在盆地深部斷陷沙河子組和火石嶺組(3350米以深)地層中發(fā)現(xiàn)頁巖氣氣測異常43層,累計厚度102米,甲烷占全烴組分平均含量的86%。在井深4400米—7018米發(fā)現(xiàn)150℃—240℃高溫干熱巖體和2層含高放射性元素鈾異常地層。
3、獲得白堊紀陸地古氣候演變規(guī)律的三項重要證據(jù)。對白堊紀(距今1.45億到0.65億年)進行了最完整、最連續(xù)陸相地層厘米級高分辨率的精細刻畫,屬于全球首次實現(xiàn)。同樣首次重建了白堊紀陸相百萬年至十萬年尺度氣候演化歷史,發(fā)現(xiàn)了大規(guī)?;鹕奖l(fā)排放二氧化碳引發(fā)陸相氣候劇烈波動的重要信息。
4、基礎(chǔ)地質(zhì)研究取得了3項重大進展,建立松遼盆地陸相地層標(biāo)準剖面——“金柱子”,構(gòu)建了盆地早期基底雙向匯聚、后期伸展反轉(zhuǎn)的陸內(nèi)盆地演化新機制,提出了多期海侵事件造成盆地有機質(zhì)更加富集的新認識。
這幾年,我國無論是國家還是企業(yè),亦或是個人的各項成就數(shù)據(jù),不斷的飆升。我們各行各業(yè)各方面的喜報不斷的傳來,讓我們每一個中華兒女分外自豪。
這是我們無數(shù)的前人,在中國積弱積貧的情況下,負重前行努力下的厚積薄發(fā)。正是那無數(shù)個日夜的艱難孤寂,換來一朝揚眉吐氣,也讓我們見證我們國家的偉大復(fù)興。如今,我們中國的技術(shù)和產(chǎn)品,都從祖國孵化成熟之后,實現(xiàn)快速平鋪覆蓋世界。
而與此同時,我國對于技術(shù)和創(chuàng)新,誕生了一個良好的氛圍和孵化環(huán)境。讓國貨大膽的創(chuàng)新創(chuàng)造,在由上到下的支持中騰飛起來,比如眾籌,就是我國民間創(chuàng)新的孵化器之一。
向地球深部進軍,入地7018米的作用和價值。
7018米深的松科二井,屬于我國實施的松遼盆地白堊系國際大陸科學(xué)鉆探工程,是國際大陸科學(xué)鉆探計劃(ICDP)實施22年以來最深鉆井,也是全球首個鉆穿白堊紀陸相地層的科學(xué)鉆探井。
這是中國入地工程的一項標(biāo)志性成就,將為我國地球深部探測提供關(guān)鍵技術(shù)和裝備,拓展松遼盆地深部頁巖氣、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉纯辈殚_發(fā)的新空間,引領(lǐng)全球白堊紀陸相古氣候研究,顯著提升我國在地質(zhì)歷史古氣候研究領(lǐng)域的國際影響力。
科學(xué)鉆探是獲取地球深部物質(zhì)和了解地球內(nèi)部信息最直接、有效、可靠的方法,是地球科學(xué)發(fā)展不可缺少的重要支撐,也是解決人類社會發(fā)展面臨的資源、能源、環(huán)境等重大問題不可缺少的重要技術(shù)手段。
20世紀70年代以來,很多發(fā)達國家陸續(xù)實施了多項科學(xué)鉆探計劃。具有代表性的有蘇聯(lián)科拉半島12262米超深鉆,是目前世界上最深井;德國KTB超深鉆,9101米,排名第二。
1996年2月,德國、美國和中國作為第一批成員,發(fā)起了國際大陸科學(xué)鉆探計劃。目前,我國已成功申請到“大別—蘇魯”大陸超深鉆、中國環(huán)境科學(xué)鉆探青海湖工程、科鉆一井和二井工程等多項ICDP項目,在大陸科學(xué)鉆探領(lǐng)域取得令人矚目的成績。
工欲善其事,必先利其器。此前,我國地球物理的儀器主要依賴進口,但國外高精度的儀器對我國是封鎖的。經(jīng)過四年多的技術(shù)攻關(guān),2013年吉林大學(xué)成功研發(fā)了我國首臺萬米大陸科學(xué)鉆探專用裝備“地殼一號”萬米鉆機,填補了我國在深部大陸科學(xué)鉆探裝備領(lǐng)域空白,大大提高了我國超深井科學(xué)鉆探裝備的技術(shù)水平。
鉆入地下7018米基本還原白堊紀場景
在我國東北部,松遼盆地靜臥在大小興安嶺和長白山脈的懷抱中。2006年8月18日,在松遼盆地北部中央坳陷區(qū)開鉆的中國白堊紀大陸科學(xué)鉆探工程(松科一井)分兩孔進行。2007年10月20日,松科一井順利完鉆,總?cè)⌒倪M尺為2577米,心長共計2485米,為白堊紀地球表層系統(tǒng)重大地質(zhì)事件與溫室氣候變化的后續(xù)研究奠定了堅實基礎(chǔ)。
松科二井于2014年開鉆,目標(biāo)是打穿松遼盆地白堊系,探索松遼盆地深部能源潛力,建立松遼盆地深部地層結(jié)構(gòu),尋求白堊紀氣候變化地質(zhì)證據(jù),研發(fā)深部探測技術(shù)。
“地殼一號”萬米鉆機成為完成松科二井項目的不二選擇?!啊貧ひ惶枴?jīng)受住了考驗,鉆機無故障率達97.5%,最高日進尺286米,充分體現(xiàn)出我國自主研發(fā)鉆機的能力?!彼煽贫こ炭傃b備師、“地殼一號”萬米鉆機研發(fā)負責(zé)人、吉林大學(xué)副校長孫友宏說,“地殼一號”突破了四項關(guān)鍵技術(shù),一些技術(shù)甚至達到國際領(lǐng)先水平,使得我國鉆探裝備研發(fā)水平成功躋身國際第一梯隊
目前松科二井巖心已經(jīng)全部采集完畢,這將會在研究白堊紀古氣候演變以及未來人類生存環(huán)境演化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。“之所以研究白堊紀,因為這一時期是離我們最近的溫室氣候時期,也是高二氧化碳、高海平面和高溫的‘三高’時期。搞清楚白堊紀,對于研究未來地球演化——可能會進入這種‘三高’時期具有重要借鑒意義?!彼煽贫紫茖W(xué)家、中國科學(xué)院院士王成善說。
王成善形容:“松科二井向整個地球科學(xué)界提供了一個大舞臺——首次重建了白堊紀陸相百萬年至十萬年尺度氣候演化歷史,發(fā)現(xiàn)了各個時間尺度陸相氣候變化的主要控制因素,為研究地球氣候系統(tǒng)在溫室氣候條件下演變機制找到新證據(jù)。”
通俗說,通過松科二井這一“時間隧道”,中國地質(zhì)科學(xué)家基本還原了白堊紀的場景。
此外,7018米的松科二井還揭示了松遼盆地形成的原因、過程和結(jié)果,為支撐大慶油田未來50年發(fā)展,保證我國能源安全提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。
下一步,中國科學(xué)家將繼續(xù)研發(fā)15000米國產(chǎn)超深鉆探裝備系列,做好我國超萬米大陸科學(xué)鉆探工程以及大型含油氣盆地科學(xué)鉆探工程的選址和實施工作。
人類的征途不僅僅是星辰和大海,還有探索通向地球深處的隧道,更加貼近地聆聽地球母親的“心跳”。
PS:白堊紀是什么意思?,白堊紀(英語:Cretaceous Period)是地質(zhì)年代中中生代的最后一個紀,始于BC1.45億年,結(jié)束于BC6500萬年,歷經(jīng)8000萬年。是顯生宙的最長一個階段。
這時期,大陸被海洋分開,地球變得溫暖、干旱。開花植物,最大的恐龍出現(xiàn)時期,許多新的恐龍種類開始出現(xiàn),恐龍仍然統(tǒng)治著陸地,翼龍在天空中滑翔,巨大的海生爬行動物統(tǒng)治著淺海。最早的蛇類、蛾、和蜜蜂以及許多新的小型哺乳動物也出現(xiàn)了。中國僅西藏、新疆喀什地區(qū)、黑龍江省東部和臺灣島才有海相白堊系沉積,其余廣大地區(qū)則不同程度地發(fā)育了陸相地層。白堊紀時期最著名的的就是有恐龍。
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