从“掘井取水”到“万米钻探”

    说起挖井的技术与历史，中国人最可自豪。据说甲骨文中就有“井”字，华夏民族的祖先们早就知道用石头做成的铲子、头掘地寻水了。科学史家李约瑟研究了史料后认为，中国古代的凿井技术是一项重大发明，并在11世纪传到欧洲，影响极为深远。

    近代地质科学建立后，人们对地下的好奇心有增无减。而研究岩芯，是地质科学家最偏爱的手段之一。岩芯就像地球的“起居注”，一天不漏地记录了地球的生活作息和成长经历——地球的体温怎样变化？地球偷偷埋藏了多少宝藏？大地为何震动？火山为何喷发？地球如何从最初的“水深火热”变为养育万物的“母亲”？这些问题的答案，岩芯里几乎都有。倘若能够让地球亿万年沉积下来的岩石重见天日，那无疑是最理想的研究载体。

    于是，人类开始联合起来在地球上的许多地方打千米以上的深钻孔。目前最深的钻井是苏联打的，深达12262米；次深的是德国9101米的KTB深孔，两孔深度均远超过珠穆朗玛峰的海拔高度。

    中国虽然起步较晚，但地理环境可谓得天独厚。经过科学家的艰苦奋斗，终于研制成功了属于自己的钻探利器“地壳一号”。这个钻机有何能耐敢称“一号”？通过一组数据，我们便可知晓：组装前的钻机设备总体积6000余立方米，总重量1500多吨，其中长度超过10米的结构件33件，单件最大长度13米，单件最大重量约40吨，需要50辆长21.5米的六轴重型拖挂运输车才能装下。这些巨型部件经过9个复杂的步骤安装完成后，整个钻机约20层楼高，相当于一个半足球场大。钻机钻深10000米，最大勾载700吨，相当于120头成年大象的重量，总功率4610千瓦。“地壳一号”不仅庞大，更兼具灵巧。它真正实现了钻进设备的数字化、自动化与智能化，人坐在控制室里便可遥控。

    预计“地壳一号”所在的“松科2井”将与已经完成的“松科1井”钻探成果一起，构成完整的白垩系岩芯。白垩纪即是恐龙大繁殖时期，也是发生大灭绝的时期。现在的研究显示，白垩纪的平均气温比今天高10摄氏度左右，这一时期的地层会完整地记录那时的环境变化。这些成果，将对我们今天的全球气候变化研究意义重大。另外，大庆油田之下是否埋藏着更深的“油盆”，也有待“地壳一号”给出答案。（作者单位：中国科学技术大学科技史与科技考古系）