地球的厚度是多少,地球实际上有多厚(为何钻到16262米就不再往下钻了)
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1、地球的厚度是多少:地球实际上有多厚
赤道半径是6378千米,南北极半径是6357千米。也就是说,从地球表面赤道上的一点,穿透地心到地球另一面对应的一点,有12756千米;从北极点穿过地心到南极点,有12714千米。
地球由三个同心球层组成:地核、地幔和地壳。
地壳
地壳是地球的表面层,也是(地球上绝大多数有机生命)人类生存和从事各种生产活动的场所。地壳实际上是由多组断裂的,很多大小不等的块体组成的,它的外部呈现出高低起伏的形态,因而地壳的厚度并不均匀:大陆下的地壳平均厚度约35公里,我国青藏高原的地壳厚度达65公里以上;海洋下的地壳厚度仅约5~10公里;整个地壳的平均厚度约17公里,这与地球平均半径6371公里相比,仅是薄薄的一层。
地幔
地壳下面是地球的中间层,叫做“地幔”,厚度约2865公里,主要由致密的造岩物质构成,这是地球内部体积最大、质量最大的一层。
地核
地幔下面是地核,地核的平均厚度约3400公里。地核还可分为外地核、过渡层和内地核三层,外地核厚度约2080公里,物质大致成液态,可流动;过渡层的厚度约140公里;内地核是一个半径为1250公里的球心,物质大概是固态的,主要由铁、镍等金属元素构成。
2、苏联人曾想钻透地球,为何钻到16262米就不再往下钻了?
地球直径12756千米,看起来不算太大。人类上天入地,探索太空深海,脚步永不停歇。目前,旅行者一号探测器已经飞到了太阳系边缘,离地球已经224亿千米远了。它在离地球46亿公里处回头一瞥,拍下了一张地球的全景照片,有意思的是,这张照片上已经看不到地球,只有放大后才能发现一个亮点,那就是地球。至于地球的卫星——月球,在几十年前人类的足迹就踏上了它。水星、金星、火星以及木星、土星、天王星、海王星和冥王星等太阳系内的行星,人类的探测器都造访过,有的还登陆了上去。深达11034米的马里亚纳海沟,也早已被深海探测器光顾过。然而,我们唯独对自己脚下的地球内部,还很陌生。至于地壳、地幔、地核等地球的内部结构,也都是科学家推测的。地球内部到底有什么?是什么物质构成的?谁也不知道。因为没有人或仪器到达过地球内部。也没有从地球内部挖出来过什么东西,因此所有的定论都是猜测,无法验证。
地表距离地心约6371千米,这是地球的半径,这个距离看起来不算太远。但是,人类对地球内部却知之甚少,尽管我们都观测到了银河系之外,发现了宇宙中的众多奥秘,但对于我们脚下地球的内部,却仍然是一片茫然,满头雾水。至于地表上的各种矿井,大多都是几百米深,最深的也不过千米,还远没有穿透地壳(地壳平均厚度17千米),更别提地幔和地核了。
那么,人类为什么不挖开地球内部看看呢?或者向地下打个深洞看看,即便是足迹到不了地心,那取出一点东西出来证明一下总可以吧?您还别说,还真有一个国家在50年前就启动了这个项目:钻一个深井,看看地球内部到底有什么!这个国家就是前苏联。想想看,也只有苏联才能干出如此“疯狂”的事来。
这个钻井就是著名的“科拉钻井”。因钻井位于靠近挪威的科拉半岛而得名。当时启动这项工程,是出于跟美国搞科技竞赛的目的,实际上也是冷战的产物。当然,苏联对外的口径,说是科考,不带有任何军事和政治目的。实际上,二战结束后,美苏为了各自的利益,疯狂地进行各种“竞赛”。在太空竞争中,苏联人虽然最先踏入太空,但美国后来居上,登上了月球。苏联在空中失去优势,比不过美国,就反过来想往地下去探索,以便在地下取得优势。于是,“科拉超级钻井”计划便应运而生。
该工程于1970年5月24日动工,所有参与这项工程的科研、工程人员都被要求严格保密。苏联大批科学家、专家、工程技术人员云集科拉半岛。为此苏联政府对参加该项工程的所有人员都分了一套房子,每月薪水是普通科学家一年的薪水,待遇丰厚。为了这项“雄伟”的计划,苏联汇集了科研方面的精英,从1965年就开始了准备工作,包括选址、科技人员的调配、设备研发采购,还在荒凉的科拉半岛上建了一座小城,用于工程技术人员的生活区。
工程开始后,起初,进展顺利,500米、1000米、1500米,捷报频传。钻到8000米处时,发现了蕴含大量黄金、钻石的矿石,含量高达每吨80克!要知道地面上的金矿,含量达每吨4克就有商业开采价值了。但越往深处钻,难度越大,问题也频发,进度越慢。从理论上来说,钻井并不复杂,就是在钻杆上安装好钻头,靠电力或机械驱动,然后往地下钻就是了。但实际上,工程远没有想象中那么简单,随着深度的增加,会出现很多问题,最主要的就是因高温而使钻头高度磨损的问题。我们知道,往地下深层,每增加100米,温度就增加3摄氏度,到一万米的深度,温度就高达近400℃,在如此高温下,即便是硬度、熔点非常高的钨,也很难耐受,况且地下布满坚硬的花岗岩和这种硬岩石、金属矿石等,钻头在高速旋转状态下,磨损严重。因此,钻探工作的进度随着深度的增加而越来越慢。
到了1983年的时候,科拉超深钻孔已经钻探到地下12000米!这是个前所未有的深度,已经超过了美国,成为了世界钻探的新纪录。至此,苏联的这项超级工程已经进行了13年,花费的人力物力财力巨大。期间,光是用坏的机械设备就堆满了很大一个仓库,钻头也更换了无数次。当然,新的技术难题也出现过多次,苏联科学家也解决了不少麻烦。最大的一次故障是钻探到7000米时,钻杆突然断裂,工程技术人员想尽一切办法都无法取出钻杆和钻头,无奈之际,只好再换个位置重新钻。因此,科拉超级钻孔历时13年,钻孔深度达到史无前例的12000米,已经超过了地表最深处——太平洋马里亚纳海沟的深度(11034米),成为当时世界上最深的钻孔。
其后的工程进度,则更加的困难,也更加缓慢!直到1992年,这项工程宣告停止时,整整10年时间,才增加了262米!平均每年的钻孔速度还不到30米。1992年,苏联政府宣布,该工程彻底停工!理由是:缺少经费!说白了就是没钱了。随后,科拉钻孔区域被一块12吨重的钢门封闭,整个施工区都被戒严,周围20公里内严禁任何人、车辆、飞行物进入。其实,这项工程并不是钻一个孔,而是几十个孔,只有一个孔——SG-3井达到了最深——12262米。
那么,科拉超级钻井停工真的是因为经费不足吗?其实不然!经费只是其中一个原因而已,且不是主要原因。主要原因有二:1.技术难题无法解决。地球深部的高温高压远非地面可比。坚硬的岩石、成分复杂的矿石、各种金属矿物等复杂的地质状况,令钻探工作困难重重。且越往深处,困难成倍增加。到一万米以下,即便是熔点非常高的金属钻头,也用不了几天就得更换。解决不了钻头钻杆的降温问题,工程就无法继续下去。
2.钻探到万米深度后,地下传来了科学无法解释的超自然现象!包括异响、莫名其妙的惨叫声、类似于人类哭泣的呻吟声等,还有不定时出现的令科学家也无法解释的一种声音。反对此项工程的人说是钻探打开了“地狱之门”,那是魔鬼在嚎叫。科技人员用超声探测仪进行分析测试,但无法确定是什么发出的声音,因为与地表上的所有声音都不相同。
于是,苏联政府决定停止钻探,永久封闭科拉钻孔。科拉超级钻孔的深度也定格在了12262米!那么,苏联花费了如此之大的代价,取得了什么科研成果呢?其实,科拉超级钻井的政治意义远大于实际意义!它就是美苏两国在冷战时期,相互较劲的产物。美苏两国在各个领域都想占据世界第一,谁也不让谁。美国在太空有优势,已经载人登月成功,那么苏联人就逆向思维,往地下打孔,试图穿透地球。不过,穿透地球那是不可能的,苏联人忙活了22年,钻探的深度还不到地球半径的0.2%,连地壳都没有穿透,离地心远着呢,更不可能穿透地球了。
不过,科拉钻井工程也取得了一些成果。对于地壳中的矿藏、地层分界、地壳元素的构成都取得了一定的成果。科技人员在地下3000米处取得的岩石样本,跟月球土壤成分一模一样。这有力地证明了地球与月球原来就是一体的,月球是从地球分离出去的。在科拉钻井取出的各个岩石层的岩芯标本中,地表上稀有的金属在标本中的含量却很大,例如黄金、铂金和钻石等。地壳与地幔之间的连接处叫莫霍洛维奇面,科拉钻井费了那么大的劲也没有到达这里。地壳平均厚度17千米,最厚的地方是我国的青藏高原,厚达70千米,最薄的地方就是深海海底——马里亚纳海沟,只有7千米。那么有人会质疑了,既然海底最薄,为什么不从海底钻探呢?呵呵……科学家不会想不到这么简单的问题,问题是从深海钻探,难度更大。实际上,美国和苏联都从深海钻探过,但成果不大,仅仅钻了几百米就进行不下去了。
2002年,一支由俄罗斯、美国、加拿大等国的科学家组成的队伍,再次进入科拉半岛,试图对封闭的钻孔再研究一番。结果,恐怖的事情发生了:封闭区12吨重的钢制大门已经被移开,井口的封闭钢盖也被打开,整个钻井区的设备都被翻动过,有的还扔得乱七八糟。众人都面面相觑,无法解释。而等到大家下到地下500米的平台处时,奇怪的现象发生了:深井里冒出蓝烟,地下传来令人毛骨悚然的“嗷嗷”叫声,并且有火光一闪一闪的。此时,有五个科考人员突然晕倒,其余人员见状赶紧升井返回。返回地面后,几个莫名其妙生病的人员被紧急送往莫斯科的医院治疗,俄罗斯政府严令大家保密,不要对外乱说。
接着,俄罗斯政府决定永久封闭科拉钻井,任何人都严禁靠近钻井周围50公里处。一直到现在,科拉钻井还是被神秘地封闭着,没人能靠近,也没人敢靠近。对于科拉钻井所发生的奇怪的事情,没人给出合理解释,包括政府部门。
科拉钻井,是迄今为止人类钻探地球垂直距离的最深的井!2008年卡塔尔的阿肖辛油井和2011年俄罗斯库页岛的油井,深度分别为12289米和12345米,它们在数值上超越了科拉钻井,但它们不是垂直深度,从这点上来说,科拉钻井还是世界上最深的钻井。不过,近年来我国的海洋钻井平台——蓝鲸1号,最大钻探能力达到了15250米,超过了科拉钻井2988米。但我国的钻井平台,是钻探石油天然气的,不是用来科考的。因此,从科考这个角度来说,科拉钻井目前依然是全球最深的钻井。
最后说一句,科拉钻井其实叫科拉钻孔更确切!因为它直径不大,上部92厘米,下部才21.5厘米,更像是一个“孔”而不是“井”。
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