“松辽盆地科学钻探一号井”将于八月十八日在大庆油田开钻，这是全球在陆地上实施的第一口陆相白垩纪科学钻探井，项目首席科学家王成善教授接受了本报记者的独家专访――
温室效应将付出什么代价？科学家窥探白垩纪
本报记者 赵亚辉
 |
| 江苏东海的“科钻一井”。魏爱华 摄 |
编者按：“温室效应”是当今全球关注的焦点。过去１００年里，大气中二氧化碳浓度不断增加，地球气温升高０．６摄氏度。人类活动将如何改变未来的气候？地球会进入另一次温室气候状态吗？地球环境会发生什么变化？……
要搞清楚这些重大问题并不容易，科学家们煞费苦心。幸运的是，白垩纪为我们认识温室气候提供了“实例”。那时，地球平均温度比现在高１０摄氏度左右，二氧化碳浓度是现今含量的４到１０倍，海平面比现在高３００米左右……
只有认识历史，才有可能预测未来。２００１年，我国正式展开“大陆科学钻探计划”。２００５年，在江苏东海成功完成深入地下５１５８米的“科钻一井”。如今，科学家们又把目标对准了发育完整白垩纪沉积的松辽盆地。
８月１８日，“松辽盆地科学钻探１号井（简称‘松科１井’）”将在黑龙江大庆油田正式开钻。这是我国第一口连续取芯２５００米以上的科学钻井工程，对于研究和应对温室效应及全球气候变化有着重要意义。项目首席科学家、中国地质大学王成善教授在开钻前接受了本报记者的独家专访。
“松科１井”要弄清什么？
“２０世纪地球科学的一个重大进展在于认识到人类活动将对地球表层系统和全球气候产生直接影响，所产生的二氧化碳等温室气体的大量增加将可能造成人为的‘温室效应’。”王成善教授说：“今天的‘温室效应’是全球关注的焦点。在过去的 １００年，大气中二氧化碳浓度约增加了６０ｐｐｍ，地球气温升高０．６摄氏度。”
那么，人类活动如何改变现今和未来的气候？由于大气圈温室气体比例的增加，地球是否会进入另一次温室气候状态？如果真是这样，地球环境会发生什么变化？什么样的生物种群会适应这种变化，调整并会继续演化或不适应而灭绝？……这些问题是需要全球科学家回答的重大科学问题。
“我们只有通过对地球系统历史的了解，才有可能预测未来。”王成善说：我们要对地球历史中曾经发生过的快速温室气候变化进行追踪，通过对快速气候变化的原因、过程，对环境和生物的影响等综合研究，提供真实的、可供借鉴的范例。
于是，科学家们要把“望远镜”伸向地球内部，伸向白垩纪。在地处松辽盆地的大庆油田实施“松科１井”钻探工程，最主要的目的就是探究距今６５００万年至一亿四千万年间的地球温室气候变化情况，这对于洞察未来全球气候变化将提供重要科学依据。
科学家们将采用世界最先进的钻井、测井等技术，获取连续岩心、液气态样品及原位测量数据。通过厘米级样品的取样和分析，将传统地质学百万年的时间分辨率提高到万年尺度，从而建立包括古生物、沉积相、古地磁、有机地化、旋回地层和地微生物等十大剖面系列和在全球范围内可对比的、高分辨率的陆相白垩系剖面，解决白垩纪海陆相地层精确对比的世界性难题。
白垩纪究竟发生了什么？
为什么要关注白垩纪？王成善教授说，地球历史上，“温室气候”和“冰室气候”曾交替出现，而白垩纪被公认为是地质历史中温室气候的典型范例，因此对白垩纪中所发生的重大地质事件和温室气变化研究可能是我们找到答案最好的钥匙。
白垩纪大部分时期都属于极端温室气候，当时全球气候非常温暖，平均温度比现在高１０摄氏度左右；二氧化碳浓度远远高于现在，是现今含量的４到１０倍；地球表面没有冰河、冰川，在极地附近没有寒冷地带；植被覆盖面积扩大，高纬度地区存在着大片森林；恐龙成为地球的主宰，足迹遍布南北极；白垩纪时地球上曾发生过海平面上升，海平面比现在高３００米左右。
白垩纪还发生了一些异常重大地质事件，如大洋缺氧、大洋红层与富氧、碳酸盐台地沉没、大规模生物更替等。近年来研究证实，这些重大地质事件的发生不是孤立的，是地球系统各圈层相互耦合的产物，在时间和空间上具有非常紧密的联系，为我们认识温室气候提供了“实例”。
因此，白垩纪的古气候究竟怎样？温室气候如何出现？一系列地质事件和气候之间有何关系？这些科学问题的研究已经成为国际地学界的热点。
为何要选择大庆油田？
在过去的４０年期间，虽然国际科学界已经在深海和陆地实施几十口针对白垩纪的海相科学钻探计划，但是陆相沉积的科学钻探仍是空白。
白垩纪也是我国东部陆相生物群发生显著更替和剧变的时期，形成了世界上最大的白垩纪陆相含油气盆地——松辽盆地。这里发育了完整白垩纪沉积，可能保留着白垩纪重大地质事件的记录。
初步研究表明，白垩纪时期，松辽盆地总体处于温室气候环境，在早、中、晚期明显表现出地质事件节律，实际以三次黑色页岩沉积和相间的三套红色碎屑岩为特征，可能分别代表湖泊缺氧和富氧环境。松辽盆地黑、红相间的沉积韵律及生物多样性变化与西藏特提斯海相白垩系具有相似性，这种相似性进一步证实白垩纪温室气候变化在海陆环境中表现的一致性。这种相似性使松辽盆地特别是大庆油田所在的区域成为寻找白垩纪重大地质事件在陆相记录的理想地区，成为科学家的攻关目标。
王成善说，“松科１井”工程已经引起国际科学界的高度关注，美、德、加、日、奥等１０多个国家的科学家将与我国科学家密切合作，共同参与进行钻孔资料的研究。
王成善：中国地质大学（北京）教授，博士生导师，现为ＩＧＣＰ４６３（国际地球科学计划）项目第一负责人，９７３计划“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”项目首席科学家。长期从事青藏高原地质研究，曾获得第八届李四光地质科学奖和国家杰出青年科学基金。他先后承担国家９７３前期专项、国家自然科学基金重点项目等多项科研项目。
王成善教授的主要创新工作有特提斯演化、大陆碰撞、高原隆升与沉积响应；开创国际上白垩纪大洋红层与富氧作用研究；开展青藏高原海相油气盆地研究，为青藏高原成为我国油气资源战略后备选区作出重要贡献。
代价
杨健
蒸笼一样的桑拿天，让北京市供电系统紧绷的神经“咔咔”作响。猛增的空调负荷，使得北京地区８月８日１１时２５分的用电负荷达到１０８１．１万千瓦。一天时间里，电力部门共接到３６００多个报修咨询电话。两项新的历史纪录由此诞生。
在纽约，市长宣布实行“高温紧急状态”，市政人员如果敢把他们的空调温度调到２５．５摄氏度以下，就会面对刑事诉讼。进入２００６年，全美国度过了一个多世纪以来最炎热的６个月，英国和荷兰的７月气温也都创下新高。而冷气机生产商正考虑拓展北极市场――在加拿大魁北克的一个村庄，因为气温高达３１摄氏度，当地的爱斯基摩人要为２５名办公室职员添置１０部空调。
谁将为二氧化碳排放增加造成的气候变暖付出代价？美国普林斯顿大学生物伦理学教授彼得·辛格上周二悲哀地指出，更多的是穷国和穷人，而不是富国与富人，承受了气候变化带来的灾难。他说，“美国人习于大谈道德与正义，但是大多数美国人依然没有认识到，他们的国家拒绝签署《京都议定书》，而且对温室气体排放采取若无其事的做法，是道德败坏中最严重的典型。”
把灾难的代价转嫁给别人，在这一点上，恐怖分子所做的跟那些肆无忌惮地消耗有限资源的富人们没有什么两样。爆炸专家上周六表示，英国警方从企图炸毁英美客机的恐怖分子住处找到的爆炸物可能就是三丙酮三过氧化物，“制作它的原料在五金店、农用品店、药店和超市都可买到。要炸毁一架客机，只要花上３５美元就已足够。”而美国研发的爆炸物检测设备每台造价５万―１０万美元，“未来欧洲环境下飞机安全”的研究耗资达３５８０万欧元。
可恼的是，并非所有耗资巨大的投入都有回报。有媒体８月１２日透露，中国第一轮半导体制造业大跃进的后遗症开始发病。很多规模上不去，或者资金短缺的项目会陆续停掉。分析师们认为，一些地方投资建设的小规模半导体制造工厂即使建成投产，其收回投资的机会也非常渺茫。国家必须及早结束第一轮发展半导体制造产业过程中的“大力度”敞开式扶植政策。
同样受诟病的，是３年前开始试行的“两年制硕士”学制。第一年忙着“抢”学分，课程比本科时还多；第二年忙着找工作，最后写论文的时间只有一个月，学习与实践难以兼顾……两年的“小硕士”与三年的“大硕士”相比，无论是理论基础还是研究水平往往都落在下风，被称作“六年制本科”。８月９日的这则报道，道出了过急的学制改革让研究生们付出的不菲代价。
科学要发展到什么程度，才能让人类克服短视与狭隘、告别疯狂与仇恨、善待同类与未来？
新闻背景
何为大陆科学钻探
上天、入地、下海洋，是人类的三大梦想。自１９５７年前苏联成功发射了第一颗人造地球卫星以来，人类已对太空进行了无数次成功探索。但人类对地球内部的勘查却因坚硬岩石的阻隔而困难重重。人们对地球内部的认识大多是通过地球物理等方法间接获得的，地表地球物理遥测只能获得近地表的构造影像及深部的推测，这种推测存在“多解性”。
科学钻探是人类认识地球的重要科学手段，最早始于２０世纪６０年代美国提出的“深海钻探计划”，“深海钻探”与“人类首次登月”被誉为人类当时的两大壮举，大陆板块学说就是“深海钻探”的成果之一。
大陆科学钻探是获得地球大陆内部信息的唯一直接途径，数千米的深部钻探提供了通过保留在垂向层序中的地质记录研究“系统瞬态动力学”的手段，使多解性变得“真相大白”。因此，由深部钻探技术和地球物理遥测技术构成的科学钻探工程被誉为“伸入地球内部的望远镜”。
通过大陆科学钻探对岩石圈进行直接观测，可以揭示大陆地壳的物质组成与结构构造校正地球物理对地球深部的遥测结果探索地球深部流体系统、地热结构，监测地震活动，揭示地震发生规律，研究全球气候变化及环境变迁，探索地下微生物的分布及潜育条件，预防环境及地下水污染，处理核废料，长期观察地球变化等，可以解决一系列重大基础科学问题。
大陆科学钻探是当代地球科学具有划时代意义的系统工程，是解决人类社会发展所面临的资源、灾害和环境三大问题的重要途径之一，是带动地球科学和相关科学发展的大科学。
大陆科学钻探发展历程
大陆科学钻探在世界上已实施３０年，有１３个国家打了近１００口深浅不一的科学研究钻孔，其中４０００米以上的有２０口。最早进行大陆科学钻探的国家是前苏联。１９７０年至１９８９年历经２０年，钻进深度１２２６２米，为世界上最深的钻孔，也是钻探时间最长的工程。
美国是深井和超深井数量最多的国家，超过１０００口，多数为了以石油和天然气为主的研究。用于深部地质构造演化和岩石力学研究的钻探计划，超深钻井有：“卡洪山口项目”、“上地壳项目”，伊利诺斯盆地井设计深度６０００米左右，夏威夷岛超深井设计１２０００米，得克萨斯湾沿岸井设计６０００米等。
德国于１９８７年至１９９４年间，在德国中部的一个小镇附近进行了科学钻探，即举世闻名的ＫＴＢ钻探项目，原设计孔深为１４０００米，实际主孔的终孔孔深９１０１米。ＩＣＤＰ计划即是在ＫＴＢ钻探项目结束后由德国、美国和中国等国家发起成立的。现在参加ＩＣＤＰ组织的国家或地区已有近２０个。
经过我国科学家近十年的艰苦努力，中国大陆科学钻探工程于１９９７年被国家科技领导小组列为“九五”国家重大科学工程项目，１９９８年被国际大陆科学钻探组织列为国际大陆科学钻探项目。
２００１年，“科钻一井”在江苏省东海县毛北地区超高压变质带上开钻，经过近４年努力，“科钻一井”于２００５年胜利竣工，成功深入地下５１５８米，取得了５１１８．２米的珍贵岩心和气流体样品，标志着我国“入地”计划获得重大突破。
《人民日报》 ( 2006-08-17 第14版 )
