※ [本文转录自 NTU-Karate 看板] 作者: precession (little-boy) 看板: NTU-Karate 标题: 转贴文章--探索地底更深处 时间: Fri Dec 2 09:00:59 2005 探索地底更深处 日本探测船即将钻探人类仪器不曾到达的地函 撰文╱霍恩亚克（Tim Hornyak） 翻译／邱淑慧 如果你曾经想过从地底钻个洞直接通到美国，那麽，日本有艘探测船可能 会是你最棒的选择。工作人员刚完成这艘海洋探测船的最後整备，它将要 钻探达到空前的深度，并且完成科学家长久以来的目标：穿过地球的岩质 地壳，达到地函。地函的质量约占地球质量的2/3，而且其内部不可见的热 对流，与板块运动息息相关。日本是分散在板块交界上的列岛，至少分属 三个不同板块，因此地震频繁。日本海洋与地球科技署地球深部探查中心 （CDEX）主任平朝彦说道：「日本处於地球活动频繁的位置，实际上有 3000万人居住在地球上最危险或最活跃的地区。」 要更了解地函，地球物理学家必须仰赖间接的方法，例如检视震波讯号或 是量测重力场的变化。他们可以藉由地表的火山爆发或是断层，了解地函 岩石的组成。但是这些物质经历过强烈的高温、冷却或其他过程，许多人 认为这已经不能代表真正的地函。穿透地壳与炽热地函的边界——莫氏不 连续面，将使科学家可以直接获得地函样本，以了解其液体、气体与环境 中温度及压力的情形（包含可能存在的微生物），如果岩浆是自然抵达地 表，这些讯息都会在过程中逐渐流失。最近，来自18个国家的研究人员曾 利用美国的钻探船果敢号（JOIDES Resolution），在大西洋的中洋脊处， 尝试钻探达到地函，但是差了300公尺。 今年7月，日本长崎港的技术人员完成了地球号（Chikyu）钻探船的最後装 备，并且将这艘重达5万7500吨、长210公尺的庞大白色船只驶达CDEX。地 球号今年秋天会在北海道附近进行船员训练，它将成为海洋钻探整合计画 的一员。海洋钻探整合计画是自2003年起便开始执行的长期计画，成员包 含日本、美国与欧盟。 地球号的钻探铁塔架高达海平面以上112公尺。 地球号除了是海面上最精密的仪器外，它还架起了世界最高的钻探铁架塔， 高出海平面112公尺，钻管有9.5公里长（约是台北101大楼高度的19倍）。 这一次的钻探，希望这艘花费了5亿4000万美元的地球号，在停留於海深 2500公尺的海面上时，可以钻入地壳达7000公尺。钻探的目标包括了某些 因板块运动而使地函接近地表的区域，或是地壳相对较薄的地方，例如日 本太平洋海岸外的南海海槽。 为了挑战目前的钻探深度纪录（2111公尺），地球号利用的是经由石油工 业证实的技术。它的钻探系统采用了重380吨、约六层办公大楼大小的保 护罩（防爆装置）来保护井口。这个装置不但可预防船只受到甲烷气体与 高压液体喷发的伤害，也使得每次加深九公尺探采的岩心样本可安全的回 收。 地球号另一个重要的技术则是动态定位系统，这是一个利用卫星导航的自 动定位器，并且校正了风速、海浪与船底的六个360度推进器产生的力量， 使船可以一直维持在钻孔的上方。根据CDEX科学家仓本真一表示，地球号 将会被运用於多个钻探与岩心取样的计画，而其所钻出的孔洞有些将会用 来置放固定的地壳监控仪器，以加强地震预警系统。 钻探进入地函或其他钻探海床的工作，都有个危险存在：钻到了氢氧化物 气体的储存槽。如果羽状的烟雾窜出并且上升，将足以使船沉没。逃逸出 的气体也会造成灾难性的爆炸与大火。不过地球物理学家相信冒这个险是 值得的。CDEX科学家曲威兹（Daniel Curewitz）坚持，地函的直接取样 与监测「将大为扩展我们对於自然的了解，并且开启了崭新的途径来探索 我们所居住的地球，认识它的自然、历史与未来。」 【本文出自科学人2005年11月号】 -- 曾经沧海难为水 除却巫山不是云 取次花丛懒回顾 半缘修道半缘君 --

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