俄罗斯科拉半岛,临近挪威国界的荒原之中,矗立着一座苏联时期的废弃科学研究站。在摇摇欲坠的建筑物中间,混凝土地板上嵌着一个沉重生锈的井盖,上面牢牢钉着一圈螺栓,仿佛封印了什么不为人知的秘密。井盖之下就是鼎鼎大名的科拉超深钻孔,这原本只是一个科研钻探工程,却因为一则都市传说名扬四海。
相传科拉超深钻孔曾经钻到地下1.2万米的地方,在这里,挖掘仪器震动强烈,科学家们惊讶地发现地心内部竟有一个空腔,他们使用超精度录音机探测,却听到了类似人类的惨叫声,他们认为自己挖开了“地狱之门”。
有关地狱之门的传说当然是子虚乌有的。事实上这些记录本身毫无根据,它们的最初来源是芬兰一家报刊上的读者来信,只不过在后来的转载过程中变得越发神乎其神了。当然,撇开这些怪力乱神,现实中的科拉超深钻孔,也是一个具有传奇色彩的宝藏钻井。科拉超深钻孔,是苏联于1970年在科拉半岛佩琴加区设立的科学钻探项目。建造科拉超深钻孔,主要是为了研究我们星球上最古老的岩石,并了解其中发生过的地质过程。
诞生于美苏两国冷战期间,这口钻井也背负着“为国争光”的光荣使命,那时,两国向地球最深处钻孔,希望自己能率先挖穿地壳,到达莫霍洛维奇不连续面,也就是地壳和地幔之间的分界面。苏联那么大,为什么偏偏选择在佩琴加区进行钻探呢?事实上,这一地区有着得天独厚的优势。覆盖科拉半岛、芬兰、瑞典和挪威等地的波罗的地盾,是欧洲最古老的地质区域之一,而佩琴加正好是这个地盾的一部分。
在这里,水、风和冰川侵蚀了覆盖在数亿年前古老地层之上的沉积物,使得我们在这里钻15千米深的井,就可以看到通常隐藏在25千米或更深的陆壳中的地层。
1965年,项目负责人找到了合适的钻探地点。经过五年的建设和准备,所有钻井设施的施工和安装工作完毕,工业园区和住宅建设完成。1970年,一场人类史上的工程壮举在北极圈内徐徐展开。1970年,为了纪念列宁诞辰100周年,科拉超深井正式开钻。
这在当时可以说是轰轰烈烈的科学研究项目。整个研究计划是在前苏联地质部的直接领导下进行的,成千上万的科研人员中只有极少数的科学家得以到现场参加。所有参与钻探工作的人员均分得了一套莫斯科的公寓房,工作期间的月工资水平达到大学教授一年的年薪。
苏联人使用Uralmash-4E系列钻机完成第一阶段钻探。设计钻探5000米,实际达到了7263米。
这成为该设备达到的最深纪录,也让科拉超深钻孔一举成为了当时欧洲最深的钻孔。在第二阶段钻探过程中,技术团队拆除旧钻机,采用独特的Uralmash-15000装置,在井底高温和高压的极端条件下,最终达到10636米。1979年6月6日当天,科拉超深井打破了之前由美国奥克拉荷马州Bertha Rogers超深井保持的9583米的记录,正式成为当时世界上最深的超深井。
钻探工作一路高歌猛进。
1983年,该井达到了12000米,超越了世界上最深的马里亚纳海沟。为了准备1984年在莫斯科举办的国际地质大会,此后的钻探工作停止了大约一年,而这闲置期也许为后来的事故埋下了隐患:1984年9月,在钻探到12066米后,一根5000米的钻柱断裂并留在钻孔中。后来的钻探工作只能从7000米的深度重新开始。1989年,科拉超深钻孔首次达到了它的最大深度——12262米。
工作人员乐观地预计,该钻孔深度将于1990年达到13500米,到1993年达到15000米。但他们很快就发现,这个深度地壳的温度已经高于预期的100℃,达到了180℃,这个温度下设备损坏非常严重,想要进行更深的钻探已经不可行了,于是钻探工作在1992年停止,停止钻进的官方理由是经费不足。
虽然1992年就停钻了,但此后,针对科拉超深井的资料和数据研究仍持续了数年,直到2006年资金耗尽。
2008年,该地址被废弃,科拉超深钻孔被牢牢封严,一代传奇终于落幕。既然科拉超深钻孔钻了这么深,究竟有没有完成当初人们赋予它的光荣使命,成功钻到莫霍面呢?答案非常遗憾,不但没有,还差了不止一点,它只到达波罗的地盾的1/3处。一般来说,地壳在5-70千米的厚度范围内,海洋地壳的厚度较小,在8千米左右,大陆地壳的厚度则在20-70千米。
所以即使按最薄的陆壳算,科拉超深钻孔也才刚刚钻透一半,更别提那些比较厚的地方了。而按照地球的平均半径6371千米来计算,科拉超深钻孔也只钻到了0.2%的位置,实在是太微不足道了。
事实上,到了今天,科拉超深钻孔的深度纪录已经被一些“后起之秀”给打破了。
2008年,卡塔尔的阿肖辛油井达到了12289米;2011年,俄罗斯在库页岛的Odoptu OP-11油井达到了12345米;2012年,埃克森美孚石油公司的Z-44 Chayvo油井达到了12376米。但是,这些油井只是胜在总长度更长,它们还存在一定的水平位移,以实际的垂向深度计算,科拉超深钻孔SG-3依然是到达地球最深处的人造物,也是世界上最深的纯粹以科研为目的钻探井。