作者:凌光

　　新闻背景

　　几个月来，“决心”号大洋钻探船正在南海进行科学钻探，此次钻探由我国科学家主导，吸引了很多人的关注。

　　很多读者可能并不了解，大洋钻探是从什么时候、又是怎样开展起来的？它的科学目标经过了怎样转换？今天我们就来讲讲这里面的故事。

　　一个大胆设想——钻透莫霍面

　　1957年3月23日，美国科学基金会地学部在华盛顿召开的研究项目评审会刚结束，在经历了两天十分艰辛的评议后，学者们松了一口气，闲聊起所议项目中一些精彩的创见。但斯克利浦斯海洋研究所的蒙克却认为，这些项目中没有一个能导致地球科学的重大突破，应当有一项研究计划能真正解决地球科学的根本问题，他提议打一口超深钻，穿透莫霍面，看看地幔到底是什么物质组成的。

　　什么叫莫霍面？1909年，南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇在研究萨拉布地区一次地震时，发现在地下33千米处地震波的波速发生了明显的变化，由原来的6-7千米/秒突变到8千米/秒，说明组成物质明显不同。持续研究发现，这一界面具有全球性，并经证实是地壳和地幔的分界面。后来，这个分界面就被称为莫霍面。

　　蒙克作为美国科学院院士，长期研究波浪和地球自转等问题，应当说，地壳与地幔构造并非他的专长，他提出钻探莫霍面未必十分认真。然而当时在座的普林斯顿大学的赫斯教授却深受启发，他对蒙克的提议作了认真严肃的思考，并开始为之奔走游说——赫斯在地质学史上绝非等闲之辈，他后来提出了海底扩张学说，这是后话。

　　那个时候，地球科学家对于莫霍面以下的地幔到底是何种岩石众说纷纭，十分关注，因为它直接影响人们对地质作用的解释。

　　然而，钻透莫霍面谈何容易。莫霍面在大陆地区深度约在20-70千米左右，在大洋地区的深度也在7-8千米。

　　钻透莫霍面，最可能的地点还是在大洋上。经过艰苦的游说，赫斯等人居然取得了初步的成功——1960年12月23日，美国自然科学基金会与洛杉矶的环球海洋勘探公司签约，决定改装CUSS-I钻探船，并于1961年初进行第一次试钻。

　　消息传开，大哗。反对者指出存在技术上难以克服的困难：第一，很难在深海上抛锚固定钻探船只；第二，一个钻头是无论如何打不到莫霍面的，而要在大洋里更换钻头并重返原孔，是不可能的。

　　然而，第一个技术困难很快被解决了。他们发明了一种动力定位系统，在钻探船上安装了4个马达作为侧向推进器。钻探船到达预定地点后，就从甲板上将一个信号装置沉入海底。该装置不断从海底发出声波信号。船上的接收装置立即将收到的信号输入计算机。当船只从固定的孔位漂开时，计算机就能根据声波信号测出漂移的方向和距离，并将数据传送到船侧的推进器。推进器立即开始工作，调整船只位置，自动校正发生的偏移。要不了多少时间，钻探船就能回到原来的位置，将位移控制在方圆50米的范围内。

　　但是，即使没有侧向的漂移，船只也免不了随着海浪上下颠簸。因此由一段段的钻杆连接而成的钻具不能是刚性的，否则就会折断。为此，工程技术人员发明了一种可以吸收上下振动的“缓冲钻杆”。

　　装备了这套钻探设备的CUSS-I钻探船，1961年3月初在斯克利浦斯海洋研究所所在地拉霍亚海岸外，在948 米水深的海域中打了第一个钻孔，成功地钻到了海底以下315米的深处。同年3月23日至4月12日，CUSS-I钻探船在墨西哥西岸瓜德鲁普岛以东水深3558米处钻了五口深海钻井，最大井深183米，钻透了170米的沉积物和13米的玄武岩。

　　该船返回洛杉矶时，当时的美国总统肯尼迪特地致电祝贺，称之为科学史上“历史性的里程碑”。

　　然而，深海钻探是可行的，钻透莫霍面却是太难了。经过一番探索和争论， 1966年8月18日，全体众议院以108票对59票最终否决了对莫霍计划的拨款。至此，莫霍计划经历了近十年的风风雨雨，终于寿终正寝。“莫霍钻”（mohole）变成了“乌有钻”（nohole）。

　　不过，由莫霍计划开创的深海钻探事业却继续进行了下去。它后来取得的成就，是当初的莫霍计划也未能预料到的。

　　发现古气候，几百米就够了！

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