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海底探索史话之梦断莫霍(下)

2011-11-03撰文何起祥许靖华

海洋世界 2011年4期
关键词:海斯海德堡深海

撰文/何起祥 许靖华

海底探索史话之梦断莫霍(下)

撰文/何起祥 许靖华

“莫霍孔计划”在几经周折后终于夭折。客观地回顾历史,当时确实把问题看得简单了。时机还不成熟。即使在今天,人们已经积累了半个世纪的大洋钻探经验,也还不能断言钻穿莫霍面是否胜券在握。

1961年的试钻成功,只不过是万里长征走完了第一步。

在20世纪的50年代,大多数理论地质学家都倾向于榴辉岩地幔的模式。但在野外,榴辉岩却极为罕见。在古代洋壳碎片出露的山区,在玄武岩和辉长岩之下发现的岩石,往往不是榴辉岩而是橄榄岩。因此,一些不大恪守“固定论”教条的地质学家,尤其是欧洲的一些“活动论”者,都倾向于地幔由橄榄岩组成的设想。海斯在美国就属于这类为数极少的“离经叛道”的异端分子,当然希望用钻探这个手段来解决这个世纪争论难题。

在当时,作为超级大国之一的美国,财大气粗,不可一世,大有天下无事不可为的架势。这一年,国际大地测量和地球物理学会年会在加拿大的多伦多召开。美国混成协会的代表在会上放了一炮,宣布了他们的“莫霍孔计划”,一时议论蜂起。苏联代表团闻风而动,暗示他们也有类似的打算。这一新的动向极大地刺激了美国政府,决心在钻穿莫霍面的竞争中与老对手苏联一决雌雄。

就这样,美国混成协会的莫霍孔委员会加快步子,正式与美国国家科学院挂上了钩,建立了一种互动的工作关系。1960年底,美国自然科学基金会与洛杉矶环球勘探公司签约,决定立即动手改装该公司的CUSS-I钻探船,初定于1961年初试钻。CUSS-1原是四家石油公司联合拥有的一艘海上作业船只。消息传开,美国地球科学界群情激昂。

经过莫霍孔计划参与者的不懈努力,一些重大的技术难题都一一被克服了。他们很快就发明了一种动力定位系统,解决了远洋定位问题;并用一种可以吸收上下振动的“缓冲钻杆”解决了海浪颠簸带来的钻探困难。

1961年3月初,装备一新的CUSS-I号钻探船在美国加州拉约拉滨外948米水深的海域打了第一个钻孔。成功地钻到了海底以下315米的深处。同年4月,又在墨西哥湾西部瓜达鲁普岛附近海域试钻。连钻5孔,成功地保持船位稳定作业达3周之久。在3558米的深水水域,钻透了170米的沉积盖层和13米的基底玄武岩。当该船锋芒初试成功返回洛杉矶时,当时的美国总统肯尼迪致电祝贺,称之为人类科学史上“历史性的里程碑”。

1961年的试钻成功,只不过是万里长征走完了第一步。从根本上攻克深海钻探的技术难关那是在10年之后的事情。1970年6月14日,“深海钻探计划”在纽约东南方300千米 处水深6000米的海域中进行返孔试验告捷,深海钻探技术基本成熟。不过,那时的“莫霍孔计划”早已成为过眼烟云。历史已经匆匆地翻过了这一页。

“莫霍孔计划”在几经周折后终于夭折。客观地回顾历史,当时确实把问题看得简单了。

瓜达鲁普试验之后不久,CUSS-I就退役了。美国混成协会雄心勃勃,打算筹建一艘更大的新船来实现莫霍孔计划。1962年2月28日,美国自然科学基金会选择休斯敦的布隆和洛特公司作为莫霍孔计划的工程承包单位。

前进的道路崎岖而又坎坷。一边热情似火,另一边却暗潮汹涌,反对的声浪一直不断。钻探成本轮番上涨,使得更多的人开始重新权衡“莫霍孔计划”的必要性和可行性。反对者一针见血地指出,“莫霍孔计划”的问题绝不在技术上是否可行,而在于它的科学价值。有的地质学家说,地幔物质很可能就出露在深海沟的陡壁上,通过海底取样也许就可以直接取得地幔物质,何必舍近求远,花那么多钱去打什么莫霍孔!这些质疑从根本上动摇了“莫霍孔计划”的必要性。1961年,美国混成协会改组,霍利斯·海德堡出任新一任主席。在巨大的舆论压力下,美国科学院决定委托海德堡组织一个委员会来重新评价“莫霍孔计划”的得失利弊。这对“莫霍孔计划”来说,无异是当头棒喝。

海德堡是普林斯顿大学的一位石油地质学教授,与海斯有共事之谊。那时,美国石油工业界已经将触角伸向海洋,开始进行海域的油气勘探和开发。对海域钻探技术的经济评估已经不是什么新问题。经过一段时间的调查研究,海德堡委员会提出了一个十分尖锐的问题:即使钻穿莫霍面在科学上是必要的,是一鼓作气钻穿莫霍面,还是分阶段实现目标?委员会的大多数成员不赞成“把所有鸡蛋都装在一个筐里”,一步到位并非上策。更有人质疑,用纳税人的钱去取一堆岩石样品是否明智。更何况能否取得样品还在未定之天。于是,海德堡委员会建议分阶段来实施此项计划,先用3年的时间进行试验,3年后再决定是否要钻穿莫霍面。他们建议建造一艘中等规模的动力定位钻探船在海底多钻几个浅孔以取得经验。而这样做,在当时只要900万美元就够了。

“莫霍孔计划”在几经周折后终于夭折。客观地回顾历史,当时确实把问题看得简单了。时机还不成熟。即使在今天,人们已经积累了半个世纪的大洋钻探经验,也还不能断言钻穿莫霍面是否胜券在握。但是,哈雷·海斯及其在美国混成协会中的同事们的功勋仍然是应当永远铭记的。他们的锐意创新,点燃了探索海洋的圣火;他们的执著努力,开启了又一次地学革命的大门,以他们为核心的科学集体开发出来的深海钻探技术,为后来的深海钻探和地学革命铺平了道路。也有人相信,海斯的莫霍孔之梦变成现实应当是不会太远的事。

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