苏联科学家在进行研究之后决定在佩琴加区进行钻探,这个区域也是经过了精心选择的 。因为佩琴加区正在覆盖科拉半岛以及芬兰、瑞典等地的“波罗的地盾”之中,这是欧洲大陆最大的地盾区,面积约110万平方千米,其最古老的部分构成了东部广阔的基底 。
一方面,这里地质构造古老,具有研究价值,另外一方面,由于各种风、水乃至冰川的侵蚀作用,此处覆盖的沉积物比较少,只要钻进1.5万米,我们就可以抵达莫霍面 。
关于钻井工作的准备工作,其实早在1965年就开始了,经过了长达5年的准备和建设,苏联安装好了钻井设施,又在附近兴建了工业区、住宅,显然准备大干一场 。
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1970年5月24日,苏联宣布为了庆祝列宁诞生100周年,科拉超深钻井正式开工 。
成千上万的苏联科学参加了这项伟大的工程,但只有极少数科学家得以到现场参加研究工作,作为一个科研项目来说,这对于科学家的意义显然是非凡的 。
因此,在钻井现场还成立了16个实验室来对岩心进行研究 。
苏联地质部直接领导了这次钻井研究,为了吸引人才加入项目,苏联还给所有参与项目的分配了一套位于莫斯科的公寓房,他们在工作期间的月薪水平相当于大学教授一年的工资 。
当时的苏联可谓是“财大气粗”,只要能够胜过美国,这些代价他们还是愿意花的,于是工程的前期进行地还比较顺利——当然,当时人类的钻井技术也已经比较成熟了,这也是前期钻井比较顺利的原因 。
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在第一阶段,苏联人使用Uralmash-4E系列钻机,钻探到了7263米的深度,这一数字已经超过第一阶段5000米的深度预期,成为了当时欧洲最深的钻孔 。
在地下3千米的深处,科学家获得了一些岩石,神奇的是,这些岩石的成分和苏联月球车所采集的月壤成分居然是一样的 。
从理论上来说,钻一个超深的孔洞还是比较简单的,只需要一台旋转钻机、一条钻杆就可以了 。钻机不断钻破地底,钻洞的深度就会不断加深 。如果钻头磨坏了,那只要再换一个新的钻头就可以了 。
不过,实际操作起来,要考虑的因素就太多了,这些问题大多集中出现于第二阶段 。因为越往下,地壳的温度就会越高,即使有水降温也很难起到什么有效的作用,钻头没一会儿就会损坏 。
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只不过,这也没能难道苏联工程师,他们很快就想出了有效的制冷方法,从而可以让特制钻头在超过300度的高温下正常工作 。
在独特的Uralmash-15000钻井机的帮助下,苏联工程师克服了井底高温、高压等极端条件,顺利将钻井达到了10636米的深度,成为了当时世界上最深的超深钻井 。
钻到地下6千米时,科学家发现了浮游生物的化石,令人惊叹的是,这些化石在高温、高压的环境中居然还保存得“完好无损” 。而后,科学家还发现了水的痕迹,可由于岩石的隔断,这些水没能到达地表 。
在钻井工作进行到大约9.5千米时,苏联人还在地壳样本中发现了一个含有黄金和钻石的地层,这可是一个惊人的发现 。苏联科学家立即对此进行研究,发现其中黄金的含量居然达到了惊人的80克/吨 。
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要知道,平常我们所发现的、具有商业开采价值的金矿只要求含金量达到4克/吨就可以了 。而且,在地球表层中所发现的金矿,很少找到含金量超过10克/吨的矿层,可见地壳中这个金矿有多么诱人 。
不过,以当时人类的技术,还没有能力开采这样的金矿,所以工程师们也只能遗憾地继续进行钻孔工作 。
还记得美国也在进行的超深钻井工程吗?当时,美国奥克拉荷马州的超深钻井只打到了9583米的深度就停止了 。
苏联在钻井工程上正式超越美国,给了他们极大的信心,工程师们继续埋头苦干,在1983年直接将钻井打到了1.2万米的深度 。
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在这个时候,莫斯科准备举办国际地质大会,为了筹备这场国际会议,钻井工作停工了接近1年时间,直到1984年才重新开工 。可问题很快就出现了,在钻到12066米的时候,一根长达5千米的钻柱断裂,还留在了钻孔之中 。
苏联工程师曾尝试处理,但对此毫无办法,最终只得从原来那个钻孔大概7公里远的地方重新钻孔,1986年,苏联工程师重新钻到了7000米的深度 。
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