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人类首次打穿地球的壳幔边界，会引起火山爆发吗？

　　12 月 18 日，“决心”号钻探人员在通过船底与海水相连通的月池上安装返孔锥。新华社图

　　此时此刻，中美英等 12 国科学家正在西南印度洋一处名为“亚特兰蒂斯浅滩”的地方打穿地壳与地幔的边界，这也是人类历史上首次钻穿壳幔边界。

　　此时此刻，远在近万公里之外的中国大量网友，发出了自己的担心：“打穿了地幔，海水是否会倒灌进去？” “是不是会打出岩浆？” “会不会引起火山爆发？”

　　还有些中国网友关心起了地球母亲的感受：“不要毁了地球，自取灭亡！” “人类可以上天探索，但是切忌不要入地，那是生存家园的根基，出不得半点差池，请停止吧！”

　　真会如此吗？

　　地球的结构

　　先来普及下地球结构的知识。地球内部存在两个主要的间断面：第一个间断面位于地表下平均 30 多公里处，称莫霍洛维奇间断面（简称莫霍面或M界面）；第二个间断面位于地表下约 2900 公里处，称谷登堡-维舍特间断面（下称谷登堡面）。而这两个间断面就把地球内部分为三个圈层：地壳、地幔、地核。

人类首次打穿地球的壳幔边界，会引起火山爆发吗？

　　地壳是固体地球的最外一圈，主要由硅酸盐岩石构成，其范围从地表到莫霍面。厚度变化较大，大洋地壳较薄，平均厚 6 公里，最薄处不到 5 公里；大陆地壳较厚，平均厚 35 公里，最厚处可达 70 公里。

　　地幔位于莫霍面和谷登堡面之间，厚 2900 公里。以 1000 公里深度为界，地幔可分为上、下地幔。上地幔中，离地表 100-150 公里范围内温度最高，近于岩石的熔点，处于塑性流动状态，称为软流圈。

　　从谷登堡面以下至地心部分为地核，厚 3473 公里。据推测，地核物质由铁、镍组成，温度和压力非常高，密度大，可达每立方厘米 9.98-13 克。

　　也就是说，12 国科学家要打穿地壳与地幔的边界，要打一个数公里的超深钻井才行。据新华社报道，今后两个月，这些科学家将钻一个 1300 米深的钻孔。在后续计划中，科学家还将把这一钻孔加深至 3000 米，最终打穿壳幔边界。

　　中国科学院地质与地球物理研究所刘传周研究员、同济大学海洋地质国家重点实验室周怀阳教授、课题组成员马强博士等人全程参加。

　　会毁灭地球吗

　　接下来的问题是，网友们关于钻穿壳幔边界后会引起火山爆发的担心是否多余？

　　12 月 21 日下午，四川省地矿局教授级高级工程师范晓告诉澎湃新闻，地幔分为上下地幔，上地幔的上部有个软流圈，这里才是较普遍分布的岩浆层，现在只是打穿地壳和地幔的接触面，也就是莫霍面。

　　他还解释，相比地壳的空间尺度和地质作用的规模，钻探工程可以施加的影响是极其微不足道的，根本不可能因为钻探而引起火山爆发。

　　正在西南印度洋“亚特兰蒂斯浅滩”参与钻探活动的一位专家接受澎湃新闻采访时也认为，这次钻探活动压根不会引起火山爆发。

　　一方面，钻头到不了岩浆层，就算到达岩浆层，整个钻具都会融化掉。因为岩浆层温度很高，可以达到 1200 多摄氏度，目前的钻头承受不了这么高的温度；另一方面，地球太大了，这次打的钻口是微不足道的。而且地球不是一个平层，会有各种各样的断层和裂隙，地球一些自然断层的裂隙深度比钻探的深度大多了，所以钻探就相当于拿根大头针在冰面上戳一下。

　　网友们“海水倒灌”的担心同样是多余的。

　　范晓表示，海洋钻探现在是很普遍的一种工程行为，它被用于勘探能源矿产、金属矿产、科学研究等，它有一套较成熟的技术，只不过这次钻探深度很大而己，上述“海水倒灌”的担忧毫无必要。

　　此外，大西洋、太平洋等大洋都有一个大洋中脊，这个大洋中脊是地壳不断张裂、拉开的地方，不断有地下热水、岩浆涌出来，海水也会不断充入这个生长的裂隙中，这也许可被称为海水“倒灌”，这种极大尺度的地质作用过程，是人类的任何规模的工程活动都不能比拟的。

　　为何要打穿地壳

　　言归正传，中美英等 12 国科学家们首次打穿地壳与地幔边界，具有重要的科学研究意义。

　　正在西南印度洋参与上述钻探活动的一位专家向澎湃新闻表示，和探索外太空一样，大洋钻探是人类探索未知世界的重要一步。“地球内部到底是怎样的，实际上到现在很多都还是假说、推测。人类进行大洋钻探，突破自然的局限，直接拿到样品，以此观察地球内部的结构构造、物质组成，这对科学探索而言是一大进步。”

　　范晓也赞赏这次大洋钻探活动的科学研究意义。

　　他表示，对地球深部物质的探索，早期主要是通过地质演化过程当中，因地壳运动被抬升暴露在地表的深部岩石来了解的。而随着科学的发展，可以通过钻探来直接了解地壳深部的结构和岩石组成。这对于了解下部地壳的结构、岩石的组成成分，包括它的一些物理化学环境等，有十分重要的意义。

　　据新华社报道，科学家期待通过超深钻井取到岩芯后，研究一系列科学问题，如下地壳的岩石是如何分层的？下地壳中有多少地幔混入？莫霍面是否代表了地幔的蚀变边界？下地壳和含水的地幔中是否存在生命？

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