我们知道,我们生活的土地下面埋藏着丰富的能源和矿产。因此,人类迫不及待地想要弄清地下岩石的结构,寻找能源及矿产,并加以开采利用。然而,对于自然,我们理应心怀敬畏。必须承认的是,即便在科技日新月异的今天,我们对于大地母亲的内部结构依然所知不多。人类并没有“透视眼”,地下岩石及矿产资源的分布就像一个黑箱,充满了未知。
不过,人们从未停止过一窥地底真容的幻想,著名电影《地心历险记》正是这种幻想的完美呈现。虽然电影中的瑰丽场景或许并不真实,却代表了人类对地下未知世界的一种美好愿景。也许正是在这种愿景的驱动下,人类对探索地底世界的渴望愈发强烈。幸运的是,随着科技的进步,人们对地下结构的认知已愈发清晰。甚至已经可以做到某种程度上的“透视”,下面我们就来看看地质学家们“透视”地层最常用的三大法宝。
大宝露头:地下黑箱的冰山一角。我们知道,地球诞生距今已经有45.5亿年的历史了。在这么漫长的岁月里,地球经历了十分强烈的构造运动。很多古老的岩石都在这些强烈的构造运动中受到抬升,暴露在地表之上,经历风吹雨打。现在,我们在山脉里看到的很多出露地表的岩石,都形成于几千万甚至几亿年前。
它们形象地被称为“露头”(lù tóu),因为看得见摸得着,甚至可以用锤子敲下来带回实验室分析,因此它们成为了科学家们研究古老岩石的重要工具。
二宝钻井:解开黑箱之秘的一孔之见。取出地下岩石的方法其实相当的简单粗暴,那就是——往下挖。当然,信息时代不可能是人工用铲子去挖。通常采用的方法是用钻头向地下打钻,称为钻井。通过钻井,科学家们可以取出埋藏在地下的岩石样本,称为岩心,从而可以和地表出露的岩石样本进行对比。
三宝物探:勾勒地下山脉的制胜法宝。地球物理勘探简称物探,是一类通过探测地下地球物理场分布来推测地质结构的勘探手段。由于组成地壳的岩层在密度、弹性、导电性、磁性、导热性等物理性质上往往存在差异,因此,通过探测和研究这些地球物理场的分布和变化,可以推断出地下的地质构造和岩石分布情况。主要的物探方法包括:重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探等。