地球,這顆承載著人類文明的藍(lán)色星球,其內(nèi)部究竟藏著怎樣的秘密?一張來自中南大學(xué)國家自然資源科普基地的邀請(qǐng),將解答這個(gè)疑惑。在這個(gè)擁有內(nèi)設(shè)深部鉆探平臺(tái)、地質(zhì)災(zāi)害模擬演示室、鉆井測(cè)井演示平臺(tái)、科學(xué)家精神長(zhǎng)廊、遙感遙測(cè)實(shí)驗(yàn)室的科普基地里,湖南日?qǐng)?bào)全媒小記者們踏上了一段穿越地球內(nèi)部的奇妙旅程,探索科學(xué)家們?nèi)绾谓沂救祟愘囈陨娴男乔虻膬?nèi)部結(jié)構(gòu)。
了解地球的“內(nèi)臟”
為了揭開地球深處的神秘面紗,20世紀(jì)70年代,在偏遠(yuǎn)寒冷的科拉半島,蘇聯(lián)開啟了一項(xiàng)宏大的科拉超深鉆孔工程。1989年,科拉超深鉆孔達(dá)到了12263米,然而,他們甚至沒有通過地殼。
那么,地球的“內(nèi)臟”到底是什么?
“地殼、地幔和地核!”在中南大學(xué)地球科學(xué)樓普通地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,正確答案清脆響亮。毛安琦老師微笑著給同學(xué)們點(diǎn)贊,并進(jìn)一步解釋道:“地殼層由各種巖石組成,如果把地球比喻成一個(gè)雞蛋,地殼就相當(dāng)于蛋殼。地幔是地球最大的一層,占據(jù)了地球體積的84%,這里主要由橄欖巖組成,大家可以把地幔想象成蛋清。穿過地幔就是地核,是地球的中心圈層,位于2900千米以下直到地心。還用雞蛋來比喻的話,地核就是蛋黃了。”
通俗易懂的比喻讓同學(xué)們對(duì)地球內(nèi)部構(gòu)造有了更為直觀的了解。那么新問題又來了,既然人類連地殼都沒有通過,又是如何了解這些深藏在地下的秘密呢?
“去醫(yī)院體檢的時(shí)候,醫(yī)生會(huì)用B超或彩超對(duì)器官進(jìn)行檢查,通過影像,醫(yī)生可以一目了然地知道每個(gè)器官是否健康。而科學(xué)家在研究地球的時(shí)候,也運(yùn)用了類似的方法,不過他們不依賴B超,而是通過地震探測(cè)地球內(nèi)部。這種技術(shù)叫做地震層析成像,就像對(duì)地球進(jìn)行了CT掃描。除此之外,地磁波和火山爆發(fā)也能幫助我們認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部的秘密?!?/p>
毛安琦老師將同學(xué)們心中的大問號(hào)變成了驚嘆號(hào),“用地震波‘解剖’地球,這也太有趣了!”
你想象不到的巖石容貌
眾所周知,野外勘查是地質(zhì)工作的重要組成部分,勘探隊(duì)員們攜帶著地質(zhì)錘、羅盤和放大鏡三件寶跋山涉水、踏勘祖國的山川河流,尋回各種巖石,并將它們打磨成薄片,通過偏光鏡的微觀視角去研究它們。
走進(jìn)中南大學(xué)地球科學(xué)樓巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)室,同學(xué)們被一塊塊精美的礦物樣本、一盒盒五彩斑斕的巖石標(biāo)本吸引了,這些在燈光下閃爍著神秘光芒的“寶貝”,讓大家興奮不已。
毛安琦老師拿起各類巖石詳細(xì)介紹時(shí),同學(xué)們被一塊呈獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu)、有著玻璃光澤的巖石吸引了,“這塊漂亮的巖石是云母,如果大家細(xì)心觀察媽媽使用的化妝品成分,很可能會(huì)看到它的名字。”
隨后,令同學(xué)們最為期待的環(huán)節(jié)如約而至——用放大鏡觀察巖石薄片標(biāo)本。大家小心翼翼地拿起巖石切片,放置在顯微鏡的物鏡臺(tái)上,輕輕旋轉(zhuǎn)鏡筒,瞪大眼睛觀察巖石慢慢變得半透明,紋理清晰可見,各類巖石的容貌一一呈現(xiàn),同學(xué)們?nèi)滩蛔“l(fā)出陣陣驚嘆。
在大樓里開動(dòng)鉆機(jī)
地質(zhì)勘探的終極手段是鉆探工程,把深埋地下的巖礦樣品采取上來,就可以驗(yàn)證地質(zhì)學(xué)家們的種種猜想。
在鉆探實(shí)驗(yàn)室里,一臺(tái)4層樓高的千米鉆機(jī)赫然屹立,好像在守護(hù)著地球的秘密。“這個(gè)鉆機(jī)真的可以深入地下嗎?這個(gè)洞挖了多深,挖到寶貝了嗎?”為了解答同學(xué)們好奇心滿滿的提問,劉井鵬老師開動(dòng)了鉆機(jī)。在轟鳴聲中,鉆頭不斷下探,模擬采集地球深部巖心巖樣的過程……近距離接觸如此先進(jìn)的鉆探設(shè)備,同學(xué)們都屏氣凝神,感受著科學(xué)研究背后的強(qiáng)大技術(shù)力量。
“原來,探索地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不是一件容易的事。真希望我以后能發(fā)明出更先進(jìn)的設(shè)備,找到更多的寶藏,發(fā)現(xiàn)更多的地球秘密?!边@次科普之旅結(jié)束時(shí),同學(xué)們意猶未盡,神奇的地心世界將召喚他們?nèi)パ芯?、去探索?/p>