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环境

发布时间:2005-03-12
世界上最深的实验室位于地球上地震最频发的地方,这是一座4000多米的井,它穿过圣安德鲁斯断层,直达“地震的孕育之地”。 一组传感器将探入断层能量释放之处,希望能够预先捕捉到下次地震的预警信号。 在加利福尼亚海岸,洛杉矶和旧金山之间有一个小镇—派克菲德(Parkfield),它和地震一直有着不解之缘。在这个地方,至少20年内,地震学家将和仙人掌一样,成为这座小镇的一道风景线。因为它距世界上备受关注的地震区—圣安德鲁斯断层仅数千米之遥。 太平洋和北美两大板块在此相遇。由于北美板块异常密实,太平洋板块只能沿着板块交界线(正好是圣安德鲁斯断层)移动,它以超过2.5厘米/年的速度向东北方向滑动,这一速度很可观。 如果要研究地震,世界上没有比这再好的地方了。震源是研究地震活动最好的地方,它位于地下3000多米的地方。 近两年来,一个由美国、法国、日本和德国100多名科学家组成的小组一直致力于一项革命性的计划,计划与肆虐加利福尼亚的地震有关。活动是由斯坦福大学和美国地质观测站发起的。 实际上,这些科学家正在开掘一条长4000多米的“隧道”。“隧道”从派克菲德(属于太平洋板块)出发,在达到震源的深度后斜穿过圣安德鲁斯断层,最后到达北美板块。在最初的几个星期内,将要完成的第一阶段计划是钻一个深1400米的竖直井。它是用一个带有巨大钻头的钻机开钻的,由一台约1500千瓦的电机带动。 在钻井过程中取得的所有材料,包括排出的大量气体,将在钻井现场附近建的实验室中被科学家们精确地分析并记录。 随着井深的慢慢增加,工人们会在井的四壁涂上水泥并加一种“钢制衬套”,总重量约为350吨,以便起到支撑和加固作用。如果没有这层保护,井壁在四周岩石的巨大压力下可能会坍塌,这种压力几乎可达1000个大气压。在到达1400米的深度之后,钻头会倾斜55°继续钻井,沿着此方向开掘长2800米的斜穿过断层的井。 这一阶段是整个计划中最棘手的阶段之一。钻斜井时,重力无法继续引导钻头的方向,而且科学家们预计在断层区有高压液体存在,钻头工作会受到高压液体的干扰。保持钻头正确的倾斜方向的任务将由一个陀螺回转仪来完成,它能够时刻监测钻头的倾斜方向。

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