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【慶祝改革開放40年】5158米!“亞洲第一井”填補我國大陸科學鉆探領域空白

【連網】(記者 朱國操 通訊員 李大偉 馬中 )連云港東海縣費嶺村屬國營江蘇省東海種蓄場管轄,位于東海縣城西南部。2001年,這個位于蘇北一隅的小村莊發生了一件舉世矚目的大事!當年6月25日,一項國家級科研項目———中國大陸科學鉆探工程(CCSD)正式開鉆。

該工程是我國“九五”國家重大科學工程項目,國際大陸科學鉆探重點項目之一,由原國土資源部組織實施,中國大陸科學鉆探工程中心具體執行。2005年,項目竣工。最終的鉆探深度定格在5158米,這一深度是繼前蘇聯和德國之后第三個超過5000米深的科學鉆孔,也是全世界穿過造山帶最深部位的科學深鉆。該工程建成了亞洲第一個深部地質作用長期觀測實驗基地,也是亞洲第一個大陸科學鉆探和地球物理遙測數據信息庫等,使我國超高壓變質帶和地幔物質研究達到國際領先水平。

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(資料圖片)

“亞洲第一井”是具有劃時代意義的地學高科技系統工程,是解決人類發展面臨的資源、災害和環境三大問題的重要手段之一,也是人類向“入地”科學研究發起的一次挑戰。如今,項目除繼續承擔科學研究的功能外,還將在科普與旅游開發方面發揮更大作用。

村里來了一批外地“挖礦人”

“如此重大的科學研究項目為何會選在這里?”日前,帶著這一疑問,記者走進“亞洲第一井”作業區。

如今,項目竣工已過去十多年,科研專家早已撤離,眼前沒了鉆井作業時繁忙的景象,記者只能從高聳的鉆塔以及下方堆放的大量鉆桿中想象當年那熱火朝天的作業場景。

“其實2000年的時候,村里人就感到有些不對勁了。”今年58歲的費嶺村村民劉歆,原來是種蓄場農業隊負責人,他向記者說道,“當時能看到一些穿橘黃色服裝的人在村子南邊的地里搞測量,有時還能看到直升機在村子上空轉悠。”

對于這一奇怪現象,村民也摸不著頭腦,并不知道接下來要發生什么大事。后來,一批工程車和人員來到村南,在峰泉公路西側的一塊地里建起了房子。“我們以為是來挖礦的。”基于當地蘊含金紅色礦,村民對這群陌生人的來意做出這一判斷。

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2001年,來到這里的人員越來越多,還有不少外國人。“后來才聽說這些人不是來挖礦的,是來搞科學鉆探的,一下子引起了轟動,周邊村民都圍過來看熱鬧。”劉歆說,一項國家級科研項目就在自己身邊,令村民既驚訝又興奮。

“后來這些人拉起了圍墻,圍墻里豎起鐵塔,外人不讓進。”種蓄場農經中心主任張洪軍告訴記者,圍起來的區域大概有160畝。2001年,項目開鉆后還搞了盛大的儀式。“來了很多大領導,現場擠滿了人。”張洪軍說,隨后的幾年里,圍墻內進行著繁忙的鉆探工作。

2004年,中央電視臺心連心藝術團走進“亞洲第一井”慰問演出,周邊村民也第一次走進鉆探作業區,觀看演出的同時,近距離感受高高的鉆塔和成堆鉆桿帶來的震撼。

項目落戶東海成了最好的選擇

雖然村民對當年項目施工期間的場景依舊印象深刻,但是對于這樣重大的項目為什么會選在他們身邊卻不太清楚。為了尋找答案,在兩名看守人員的引導下,記者走進“亞洲第一井”作業區,參觀了科研成果展館。通過參觀展板和實物,記者腦海中的疑惑漸漸找到答案。

原來項目選擇在這里,前期經過多次科學考察和測量。東海縣位處綿延一千公里的大別———蘇魯超高壓變質帶關鍵部位,緊靠我國最大的郯(城)廬(山)斷裂帶,而郯城歷史上曾發生過8.5級大地震。中外地質科學家相繼在這里發現超高壓礦物———柯石英,還有微粒金剛石,使其成為世界上規模最大的超高壓變質帶及最深的古碰撞造成山帶的根部。

這意味著,從這里可以通過最短的鉆孔深度、最大程度地揭示大陸板塊會聚邊緣最深部的垂向變化。經探測,該地區地質構造相對簡單,巖層傾角較緩,5000米鉆孔可以穿過更多的巖層。同時,地溫梯度較低也適于鉆探施工。

此外,該地區地下3000至5000米深度普遍存在高波速、高密度、高電阻和強反射層,鉆探可對其進行直接探測。從這里下鉆還能更好地監測地震活動,這對于我國東部沿海經濟發達地區意義重大。而且,東海縣有大型金剛石礦,還有儲量豐富具有戰略意義的鈦金屬,通過深鉆,可進一步拓寬找礦途徑,還可能發現原先不知道的礦種。

另一個重要原因就是東海縣交通優勢明顯,通訊便利,水電供應充足。這些因素疊加,也讓這一國家級科研項目落戶東海成了最好的選擇。

科研成果具有劃時代意義

在堅硬的結晶巖上鉆進去5000多米,進行全孔定向連續取芯,不僅在我國沒有先例,在世界上也屬于高難度工程。科研人員在克服重重困難后,實現了鉆井深度5158米,最長巖芯達4.25米的重大成果,開創我國鉆井技術發展新的里程碑。

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項目通過區域地質調查和衛星孔巖芯研究,在千米深處發現了生命的存在,并首次在南蘇魯超高壓變質帶中發現超高壓和非超高壓兩類性質不同的花崗質片麻巖石,首次在高壓變質帶連云港地區發現藍透閃石、凍藍石、文石等高壓低溫礦物;首次在地表榴輝巖的巖石薄片中發現微粒金剛石等,其科研成果達到國際領先水平。

科研成果對于研究地學、生物學、環境學乃至天體學都有重要意義。其中,地球千米深處發現生命的存在,打破了人們對生物圈的傳統認識。

項目的實施不僅填補了我國在大陸科學鉆探領域的空白,也為我國開展經常性的科學鉆探奠定堅實的基礎,其成功的鉆探技術和科學意義以及一系列新成果引起世界高度關注。

“2006年左右,人員和設備開始撤離了。”劉歆告訴記者,現在廠區里豎立的鉆塔是后來重新建起來的,原來的鉆塔在項目結束后就被拆了。“鉆探時的鉆塔要更高,應該有60多米,現在的只有50多米。”劉歆說,“聽說現在建的鉆塔是為了疏通鉆孔。”

雖然鉆探工程早已結束,但項目的科研意義并未終止。2011年,在井內安裝中國大陸第一臺深井地球物理綜合觀測儀,建立物理綜合性長期觀察站,如同伸入地球內部的“望遠鏡”,可以直接獲取第一手地下數據和地震前期應力改變等信息,對于觀測地球深部應力、地磁、地熱等地球物理狀態及其變化,監測地震活動,探索地震發生機制和活動規律等具有重大意義。

如今,不少外地人慕名來到費嶺村,一睹“亞洲第一井”的風采。采訪中記者得知,當地政府正在積極與相關方面協調,爭取盡快將“亞洲第一井”打造成為集科普與旅游于一體的觀光項目,進一步發揮這一重大科研工程的“余熱”。

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