江苏省连云港市东海县毛北村北矗立着一座40米高的科学钻塔。这项被称作“中国第一井”的中国大陆科学钻探工程已于8月4日正式开工。这意味着中国地学界在向地球内部发起新的挑战。从这里,中国将又一次开始冲击“科学的世界”和“世界的科学”。记者近日采访了参与此项科学钻探工程的一些教授,他们讲述了很多普通人不了解的新鲜事儿。 工程历经10年始开工先后受到四任部长关注 这项向地球内部发起挑战的高难度科技工程,从这次工程的提出到正式开工,其间历经10年。 1991年,时任地质矿产部部长的朱训组织专家研讨,提出中国也应发展自己的科学钻探工程。 继任部长宋瑞祥正式就这一科学项目向国家提出申请,建议中国尽快实施大陆科学钻探,并开始组织进行科学钻探的选址与先行研究。 1997年,科技部和国家计委组织的专家委员会审议通过了原地矿部提交的“中国大陆科学钻探工程立项报告”。此后,时任国土资源部部长的周永康组织专家历时近3年,落实了工程建议书、可行性报告、设计书和开工报告。 建国50周年之际,国家计划发展委员会为此项工程批准了1.5亿元人民币的启动资金。 田凤山就任国土资源部部长以后,工程进入了实质性的实施准备阶段,终于在2001年8月4日正式开工。 前期钻出的岩石碎片也是研究的宝贵资料 2001年春节之后,中国大陆科学钻探工程(CCSD)开始全面着手工程的前期准备工作。参加科学工程的专家和工作人员们夜以继日,包括基础设施建设、井架就位固定、现场实验室与信息网络中心筹备在内的所有准备工作于6月23日全部准备完毕。这比预定的日期提前了两天。由于这项工程在中国具有典型的代表意义,为了保证开工典礼万无一失,前期的准备工作一直对媒体严格保密。 为使工程在开工后能够较快进入实质性研究,专家和施工人员在开工前的这段时间里,先期进行了稳固井架地基和下套管的作业。由于井深将达5000米,获取岩心的管孔直径与最外层起固定作用的几层粗套管直径相差悬殊,因此前期下套管获取的只是大量的流体样石和岩石碎片,专家们将泥浆冲去,挑出岩石碎片,晒干后的岩屑被转到实验室进行精细鉴定与分析,它们可向我们传递地球浅层的信息。 额外的5分钟说服了各国专家美国主席给中国打了高分 毛北村位于大别——苏鲁超高压变质带的核心。目前,世界上的十余个大陆造山带中都发现了超高压变质岩,可是国际大陆科学钻探组织(ICDP)为什么这一次偏偏选中了中国作为资助对象呢? 参与这项工程的杨教授向我们讲述了他当年的经历:1997年,国际大陆科学钻探顾问委员组召集各国专家开会讨论确定受资助的钻探建议书,各国科学家共提交了16份选址建议书。中国在这次会议上第一次提交了选择中国大别——苏鲁地区为受资助地区的建议书。然而会前的形势却并不看好中国,尤其是时任委员会主席的美国人伯克先生一开始即表示支持由美、日提出的哈萨克斯坦地区,并对美国科学家的工作大加赞赏。 在即将投票之际,杨教授急中生智,特别申请到额外的五分钟发言,他再次强调了大别——苏鲁地区延伸4000公里的“中国高压超高压变质带”是规模最大的世界级场地,在这里钻探必将带来具有全球意义的科研数据和成果。精辟的论证以及不争的事实,使会场内的专家们折服了,大别——苏鲁地区以总分第二的名次受到了顾问委员会专家的瞩目,而哈萨克斯坦地区被各国专家排除在外,只名列第九。 事后,杨教授才知道,那位并不看好中国的美国主席给中国打的分数是哈萨克斯坦地区的两倍半,大别——苏鲁地区从此更加受到全世界地学界的瞩目。 国际大陆科学钻探组织秘书长钟情绘有CCSD标志的工作服 如今的毛北基地处处体现出崭新的科学气息。 专家告诉记者,与井架相距不远处,是面积达到2400平方米的指挥部和科研基地,醒目的红屋顶,白色的墙体映衬在蓝天下,走进指挥部,你可以看到各类地质科学实验室,岩心库,数据库,录井室,调度室,电脑在紧张的运算,旁边摆着国际一流水准的显微镜、岩心扫描仪以及各式各样的测试仪器。 2001年8月4日的开工典礼上,那些曾经为中国选址建议书打出高分的外国专家看到这一切兴奋得不断翘指赞叹。ICDP秘书长还向杨教授要了一套绘有CCSD标志的工作服,而且还特意为ICDP职委会主席艾默曼教授也要了一套。 听到“钻探”他都会睁开双眼1.85米的大汉体重只剩60多斤 “中国第一井”工程凝聚了无数科学家和工作人员的心血。杨教授还向记者讲述了一位山东汉子的故事。 1992年,时任地矿部科技司司长的张良弼出于对研究前沿的敏感,深深感到科学“钻探”之于中国地学界的重要意义,为了筹备该项工程,这位地球物理学家充分发挥了他善于沟通交流说服的才华,将大批留学归国、学有所长的专家们云集在科学钻探工程的旗帜下。由于钻孔选址涉及多个省的多个地区,他多次往返协调安徽、江苏、山东各地的合作关系。在专业方面,他还亲自出马,翻校外文相关资料,起草数十份专业报告,并对他人上交的报告进行逐字逐句的外文及中文校正。 1999年5月,长期患有糖尿病的张良弼突感身体疼痛难忍,不得不到医院检查,一份绝情的医疗报告使他无奈地住进了北京医院。在病床上,身患晚期胰腺癌的他仍撑着虚弱的身子坚持批改了两份报告。在他生命最后的日子里,他虚弱得一动不能动,眼睛都无力睁开,可是,每当来看望他的专家友人们不小心提起“钻探”二字,他都会神奇地睁开双眼,期待地望着朋友们。 1999年12月28日,张良弼带着他未竟的心愿离开了人世。此时,这位1.85米的山东汉子体重只剩下60多斤。 首席女科学家发现地学实验宝地 在大陆钻探这一前沿科学领域,活跃着我国大批的科学专家。 许志琴,此次钻探工程的首席科学家。记者在中国地质科学研究院见到了这位学成归国的“三八”红旗手。耳边碰巧响起她与工作人员的交谈,“我马上就得走,上哪?还是青藏高原呗。”再次定睛看看她,她的表情仿佛说要上班上学一样平静。 采访中,记者才知道,正是她,首次发现了大别——苏鲁地区是超高压变质带这一发育面积广阔的全球地学实验宝地。1987年,在法国留学的许志琴写博士论文时回祖国考察,在大别山经过不懈的现场研究,她找到了超高压变质带的典型代表性矿物——柯石英。回到法国后,她在自己的博士论文里发表了这一成果,引起法国和比利时等国学术界的震动。 整个钻探工程将历时5年专家、工作人员两个月换一次岗 在这次中国钻探工程的筹备过程中,苏德成副研究员主要负责信息网络中心的筹建工作,通过这个网络,中心负责向国际专家学者通告工程进展状况,这也是受国际组织资助的一项重要义务。他连续工作在毛北现场,几个月不能回家,在北京的岳母病危直至去世,家人多次催促他回去,可是他强忍悲伤,仍然坚持在工作岗位上直至开工典礼。 还有一位研究员,他那远在新疆的妻子终于可以结束分居生活回京,与他约好八月下旬到北京安家,可是家属已经到京了,他却因为毛北的工作不能抽出时间返京,只好让人生地不熟的妻子儿女在北京孤军奋战。 目前在毛北工作的专家大约有四五十位,钻探工作人员60多位,由于整个钻探工程将历时5年,考虑到工作人员的身体健康和与家人的亲情联系,他们实行每两个月一换的岗位AB制。 起获岩心的比率达到90%超过设计规定的85% 由于有周密的筹备工作,从8月4日正式开工至今,钻井已从最初的100米进展到360米,起获岩心的比率达到90%,超过设计规定的85%.从德国租借的世界上最先进的顶驱钻探系统不日便将运抵,这套先进的设备可以避免传统钻杆由于受力不均而跑偏、在同一地层徘徊的缺点,保证钻杆能以较垂直的角度探入地球深部。 这口预定井深5000米的科学深钻井是目前东亚地区最深的科学钻井,它填补了中国地学界在科学深钻方面的空白,反映了中国国力的增强,标志着中国地学研究进入了新阶段。(文/本报特约记者张冬梅、供图/杨文采) 大陆科学钻探小百科 CCSD(中国大陆科学钻探工程):利用现代深部钻探高新技术,在具有全球地学意义的大别——苏鲁超高压变质带实施中国第一口5000米科学深钻,利用从钻孔中获取的岩心及液、气态样品及原位测量数据,进行多学科综合研究。 超高压变质岩:是板块俯冲、碰撞作用的产物,是研究板块会聚边界物质组成,结构及地球动力学的重要窗口之一。 ICDP(国际大陆科学钻探组织):1997年成立,总部位于德国波茨坦,德国、美国、中国为主要发起国及常任理事国。 纪录:目前世界上最深的科学钻探井为前苏联的科拉SG3超深钻井,深12262米。 |