繼“神舟”上天、“蛟龍”下海之后，中國科學(xué)家在地球深部的探索又迎來歷史性突破。

6月2日，吉林大學(xué)主要承擔(dān)研發(fā)的“地殼一號”萬米鉆機正式宣布完成首秀：完鉆井深7018米，創(chuàng)造了亞洲國家大陸科學(xué)鉆井新紀錄，標志著我國成為繼俄羅斯和德國之后，世界上第三個擁有實施萬米大陸鉆探計劃專用裝備和相關(guān)技術(shù)的國家。

萬米鉆機填補裝備領(lǐng)域空白

科學(xué)鉆探是獲取地球深部物質(zhì)、了解地球內(nèi)部信息最直接、有效、可靠的方法，是地球科學(xué)發(fā)展不可缺少的重要支撐，也是解決人類社會發(fā)展面臨的資源、能源、環(huán)境等重大問題不可缺少的重要技術(shù)手段。

此前，我國地球物理的儀器主要依賴進口，但國外高精度的儀器對我國是封鎖的。

“如果說我們是‘小米加步槍’的部隊，人家就是有導(dǎo)彈的部隊。”我國著名戰(zhàn)略科學(xué)家、特聘專家、吉林大學(xué)交叉學(xué)部學(xué)部長黃大年教授生前接受采訪時說。

參與“深部探測技術(shù)與實驗研究專項”是黃大年回國后的第一項重要任務(wù)——擔(dān)任專項第9項目“深部探測關(guān)鍵儀器裝備研制與實驗項目”負責(zé)人。

該項目第五課題——“深部大陸科學(xué)鉆探裝備研制”，由吉林大學(xué)作為主要承擔(dān)單位進行研發(fā)，以滿足我國地球深部探測任務(wù)中對超深鉆探用高端裝備的需求。

經(jīng)過4年多的技術(shù)攻關(guān)，2013年吉林大學(xué)成功研發(fā)了我國首臺萬米大陸科學(xué)鉆探專用裝備“地殼一號”萬米鉆機，填補了我國在深部大陸科學(xué)鉆探裝備領(lǐng)域空白，大大提高了我國超深井科學(xué)鉆探裝備的技術(shù)水平。

科學(xué)家突破多項技術(shù)難題

在我國東北部，松遼盆地靜臥在大小興安嶺和長白山脈的懷抱中。2006年8月18日，在松遼盆地北部中央坳陷區(qū)開鉆的中國白堊紀大陸科學(xué)鉆探工程(松科一井)分兩孔進行。2007年10月20日，松科一井順利完鉆，為白堊紀地球表層系統(tǒng)重大地質(zhì)事件與溫室氣候變化的后續(xù)研究奠定了堅實基礎(chǔ)。

松科二井于2014年開鉆，目標是打穿松遼盆地白堊系，探索松遼盆地深部能源潛力，建立松遼盆地深部地層結(jié)構(gòu)，尋求白堊紀氣候變化地質(zhì)證據(jù)，研發(fā)深部探測技術(shù)。

“地殼一號”萬米鉆機成為完成松科二井項目的不二選擇。“‘地殼一號’經(jīng)受住了考驗，鉆機無故障率達97.5%，最高日進尺286米，充分體現(xiàn)出我國自主研發(fā)鉆機的能力。”松科二井工程總裝備師、“地殼一號”萬米鉆機研發(fā)負責(zé)人、吉林大學(xué)副校長孫友宏說，“地殼一號”突破了四項關(guān)鍵技術(shù)，一些技術(shù)甚至達到國際領(lǐng)先水平，使得我國鉆探裝備研發(fā)水平成功躋身國際第一梯隊。

開啟中國“地學(xué)”新起點

在5月21日進行的松科二井成果鑒定會上，李廷棟、康玉柱、武強、侯增謙、楊經(jīng)綏等院士及有關(guān)專家一致認為，該成果實現(xiàn)了理論、技術(shù)、工程、裝備的重大突破，對拓展我國深部能源勘查開發(fā)新空間、引領(lǐng)白堊紀古氣候研究具有重要意義。

目前松科二井巖心已經(jīng)全部采集完畢，這將會在研究白堊紀古氣候演變以及未來人類生存環(huán)境演化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

“之所以研究白堊紀，因為這一時期是離我們最近的溫室氣候時期，也是高二氧化碳、高海平面和高溫的‘三高’時期。搞清楚白堊紀，對于研究未來地球演化——可能會進入這種‘三高’時期具有重要借鑒意義。”松科二井首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士王成善說。

通俗說，通過松科二井這一“時間隧道”，中國地質(zhì)科學(xué)家基本還原了白堊紀的場景。

此外，7018米的松科二井還揭示了松遼盆地形成的原因、過程和結(jié)果，為支撐大慶油田未來50年發(fā)展，保證我國能源安全提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。