“科学钻探”

赵焕

在中国科技馆四层“守护地球家园”展厅的最内侧，有一个“镇馆之宝”——高达2.1米的岩心。岩心柱静静地伫立着，仿佛带领大家穿越到2.3亿年前的地球深处。展厅板块“岩心的奥秘”，就是围绕这根珍贵的岩心实物设计研发的。

这段岩心来自哪里？

岩心来自“中国大陆科学钻探工程”，该工程是中国大地上首次实施的国际大陆科学钻探工程。科钻一井（CCSD-1），即该工程的第一口钻井，位于江苏省东海县，于2001年8月4日开钻，2005年3月8日完钻，主孔钻探到5158米，是当时亚洲最深的科钻井。科钻一井是中国入地计划的先驱，也是中国在地球内部设立的第一架“望远镜”。凭借它，我们可以突破时空局限，探索2.3亿年前的板块汇聚和山脉形成。

取自地下1千米的岩心记录了什么？

展厅中这段长约2.1米的岩心实物取自地下1071.30米～1073.07米处，是“中国大陆科学钻探工程”科钻一井取得的榴辉岩。大别-苏鲁超高压变质带是世界上规模最大、保存最好的超高压变质带，钻井提供了追踪大陆深俯冲与折返的窗口。这段岩心记载了2.3亿年前华南板块与华北板块碰撞，华南陆壳物质俯冲到上地幔深度再快速折返的过程，有助于揭秘中国乃至亚洲大陆的拼贴形成过程。

为什么要获取岩心？

岩心记录着大地深处的物质分布、流体活动、温度与压力的变化、矿物熔融与结晶历程。科学家通过钻探获取岩心，对地壳进行直接取样和观测。通过岩心，我们可以了解地球深部由什么组成，是什么状态，认识板块运动造成的海陆变迁、地壳应力与地震活动、火山作用、深部矿产资源、全球环境与气候变化，以及生命的演化……

“大陆科学钻探”能看到什么？

大陆科学钻探采用的现代高新钻探技术可以连续采集地下深处的岩石及流（气）体样品，并应用测井方法获得地下岩层的电阻率、波速、密度、放射性等物理性质。“大陆科学钻探计划”被形象地称为“深入地球内部的望远镜”，岩心样品由全球科学家进行多学科综合研究，以解决大陆形成与演化的基础科学问题，为应对全球变化提供地质资源、减少地质灾害。

2001年后，中國先后开展了青海湖环境科学钻探、柴达木盐湖环境资源科学钻探、汶川地震断裂带科学钻探等大陆科学钻探探测……科学钻探呈现出方兴未艾的景象。中国大陆科学钻探计划先后两次刷新亚洲最深大陆科学钻井的记录：2005年完钻的苏鲁造山带5158米的科钻一井，2018年完钻的松辽盆地7018米的松科二井。