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(jī)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(jì)錄,，標(biāo)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。

7018米深的松科二井,，屬于我國實施的松遼盆地白堊系國際大陸科學(xué)鉆探工程,，是國際大陸科學(xué)鉆探計劃（ICDP）實施22年以來最深鉆井,，也是全球首個鉆穿白堊紀(jì)陸相地層的科學(xué)鉆探井。

這是中國入地工程的一項標(biāo)志性成就,，將為我國地球深部探測提供關(guān)鍵技術(shù)和裝備,，拓展松遼盆地深部頁巖氣、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉纯辈殚_發(fā)的新空間,，引領(lǐng)全球白堊紀(jì)陸相古氣候研究,，顯著提升我國在地質(zhì)歷史古氣候研究領(lǐng)域的國際影響力。

▲這是在松科二井拍攝的“地殼一號”萬米鉆機(jī)整機(jī)系統(tǒng),。（新華社）

十年磨一“鉆”,！“向地球深部進(jìn)軍”

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,。

20世紀(jì)70年代以來,，很多發(fā)達(dá)國家陸續(xù)實施了多項科學(xué)鉆探計劃。具有代表性的有蘇聯(lián)科拉半島12262米超深鉆,，是目前世界上最深井,；德國KTB超深鉆，9101米,，排名第二,。

1996年2月，德國,、美國和中國作為第一批成員,，發(fā)起了國際大陸科學(xué)鉆探計劃。

工欲善其事,，必先利其器,。此前，我國地球物理的儀器主要依賴進(jìn)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,?！蔽覈麘?zhàn)略科學(xué)家、國家“千人計劃”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,。他深知,，這是國家發(fā)展無法回避與繞開的話題，必須突破發(fā)達(dá)國家的裝備與技術(shù)封鎖,。

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(fù)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(jìn)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)過四年多的技術(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(jī),，填補(bǔ)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。

▲現(xiàn)場工作人員登上鉆井平臺進(jìn)行作業(yè),。（新華社）

攻堅克難,！中國科學(xué)家突破高溫、“取心”等技術(shù)難題

如何保障鉆頭在持續(xù)超高溫下不“中暑罷工”,，是科學(xué)家們面臨的重要問題,。松科二井工程總指揮、中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所所長張金昌介紹,，鉆井越深,，溫度越高，鉆井液的技術(shù)難度越大,。松科二井每往下鉆進(jìn)100米，地下溫度會升高3至4℃,，鉆到孔底的時候溫度已超過240℃,。通過反復(fù)研究和實驗，團(tuán)隊研發(fā)出新型鉆井液配方,，經(jīng)受住了井底高溫的考驗,，刷新了我國鉆井液應(yīng)用的最高溫度紀(jì)錄。

“鉆地”成功后科學(xué)家們又面臨“取心”的挑戰(zhàn),。在一個極不均勻和復(fù)雜的球體上“動刀”,，在保證鉆的井眼不能坍塌和崩裂的同時，還要完整無缺地取出深部巖心,，難度極大,。

松科二井采用國內(nèi)首創(chuàng)的大直徑同徑取心鉆探工具，使用鉆探工具直接鉆進(jìn)一個大井眼,，并一次性鉆進(jìn)至設(shè)計井眼直徑,，攻克了大直徑取心鉆頭破碎巖石和粗大巖心抓取、攜帶出井等關(guān)鍵技術(shù)難關(guān),。

▲工作人員在鉆井平臺檢查全液壓頂部驅(qū)動裝置,。（新華社）

如此一來,，既省去了傳統(tǒng)的“小徑取心，大徑擴(kuò)孔”過程中的諸多工序,，避免了“從小井眼到大井眼”鉆進(jìn)過程中的很多風(fēng)險,，也節(jié)約了大量物資，同時,，獲取的巖心樣品實物量也比設(shè)計量多了5倍,。

入地7018米！開啟中國“地學(xué)”新起點

在5月21日進(jìn)行的松科二井成果鑒定會上,，李廷棟,、康玉柱、武強(qiáng),、侯增謙,、楊經(jīng)綏等院士及有關(guān)專家一致認(rèn)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(jì)古氣候研究和服務(wù)“百年大慶”建設(shè)具有重要意義。成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平,，在深部鉆探技術(shù)和白堊紀(jì)陸相古氣候研究方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平,。

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(jì)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,?！爸匝芯堪讏准o(jì)，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(jì),，對于研究未來地球演化——可能會進(jìn)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,。

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。

下一步,，中國科學(xué)家將繼續(xù)研發(fā)15000米國產(chǎn)超深鉆探裝備系列,，做好我國超萬米大陸科學(xué)鉆探工程以及大型含油氣盆地科學(xué)鉆探工程的選址和實施工作。

人類的征途不僅僅是星辰和大海,，還有探索通向地球深處的隧道,，更加貼近地聆聽地球母親的“心跳”。