地壳一号钻深7018米 带你感受白垩纪时代

2日，吉林大学主要承担研发的“地壳一号”万米钻机“正式宣布完成“首秀”：完钻井深7018米，创造了亚洲国家大陆科学钻井新纪录，标志着我国成为继俄罗斯和德国之后，世界上第三个拥有实施万米大陆钻探计划专用装备和相关技术的国家。

全球首个钻穿白垩纪陆相地层的科学钻探井

科学钻探是探索地球深部奥秘和开发地下资源唯一最直接的技术手段。为满足我国地球深部探测工程的重大需求，2009年国家启动了“深部探测技术与实验研究专项”， 经过四年多的技术攻关，吉林大学成功研发我国首台万米大陆科学钻探专用装备“地壳一号”万米钻机。

7018米深的松科二井，属于我国实施的松辽盆地白垩系国际大陆科学钻探工程，是国际大陆科学钻探计划(ICDP)实施22年以来最深钻井，也是全球首个钻穿白垩纪陆相地层的科学钻探井。为实施松辽盆地科学钻探二井工程，获取松辽盆地白垩系地层的完整岩心，获得白垩纪时期亚洲东部高分辨率气候环境变化记录。“地壳一号”万米钻机于2013年10月由四川省广汉市运抵黑龙江省安达市。松科二井设计井深6400米，完钻井深7018米。钻机先后完成大直径全面钻进、取心钻进、通井钻进和扩孔钻进等多项复杂工作，创造了亚洲大陆科学钻井新记录。此外，松科二井钻井最高日进尺达265米，最快机械钻速达28.8米/小时，分别创造了最高日进尺和最快钻速的国内记录。这充分说明了地壳一号”万米钻机先进性和高可靠性。

探索白垩纪陆相古气候研究近了一大步

松科二井于2014年开钻，目标是打穿松辽盆地白垩系，探索松辽盆地深部能源潜力，建立松辽盆地深部地层结构，寻求白垩纪气候变化地质证据，研发深部探测技术。而其中机器的现在就非“地壳一号”莫属，地壳一号’钻机无故障率达97.5%，最高日进尺286米，充分体现出我国自主研发钻机的能力。

对于采集到的松科二井岩心在研究方面的作用，松科二井首席科学家、中国科学院院士王成善表示，之所以研究白垩纪，因为这一时期是离我们最近的温室气候时期，也是高二氧化碳、高海平面和高温的‘三高’时期，将会在研究白垩纪古气候演变以及未来人类生存环境演化方面发挥关键作用。搞清楚白垩纪，对于研究未来地球演化——可能会进入这种‘三高’时期具有重要借鉴意义。

另外，还首次揭秘了首次重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史，发现了各个时间尺度陆相气候变化的主要控制因素，为研究地球气候系统在温室气候条件下演变机制找到新证据。

其他重要发现与进展

除了获得白垩纪陆地古气候演变规律的重要证据外，在盆地深部断陷沙河子组和火石岭组(3350米以深)地层中发现页岩气气测异常43层，累计厚度102米，甲烷占全烃组分平均含量的86%。在井深4400米—7018米发现150℃—240℃高温干热岩体和2层含高放射性元素铀异常地层，分别发现了松辽盆地深部页岩气，和地热能两种清洁低碳能源，并且具有良好的勘探开发前景。这将对我国能源供应产生巨大贡献。

此外，基础地质研究取得了3项重大进展，建立松辽盆地陆相地层标准剖面——“金柱子”，构建了盆地早期基底双向汇聚、后期伸展反转的陆内盆地演化新机制，刷新了科学家对多期海侵事件造成盆地有机质更加富集的认识。这有助于地理科学家对研究地形演变有研究贡献作用。

万米钻机未来将继续深化

我国目前的钻机技术还是处于初步发展的阶段，还有很多技术难关需要去攻克，但就此次地壳一号”万米钻机来说，我国在这方面的技术按这个速度发展，不久将会领先与其他国家。20世纪70年代以来，很多发达国家陆续实施了多项科学钻探计划。具有代表性的有苏联科拉半岛12262米超深钻，是目前世界上最深井;德国KTB超深钻，9101米，排名第二。而我国的松科二井目前已突破到7018米，从技术上大大提高了我国超深井科学钻探装备的技术水平。相关人士表示，中国科学家将继续研发15000米国产超深钻探装备系列，做好我国超万米大陆科学钻探工程以及大型含油气盆地科学钻探工程的选址和实施工作。