人类到过地壳中多深的地方?答案是4公里,并且仍然有生命存在!
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我们首先想到的可能是天然洞穴,但实际上已探明的最深的库鲁伯亚拉洞穴也只有2197米的垂直落差。并且洞穴座落于格鲁吉亚的阿拉贝卡山中,其入口海拔为2256米,也就是说洞穴底部还在海平面之上。

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不过这种深度所展现出来的视觉效果已经非常震撼。

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换个向下的视角看看,有没有一种被无底深渊吞噬的恐惧感?

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感觉不够强烈?那么悬于半空的体验怎么样?

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虽然这个洞穴有可能仍未探明更深的底部,也不排除地球上可能会有更深的未知地底深渊存在,但一般来说在海平面以下的暴露洞穴多数都为水文系统所覆盖、很多连接缝隙极为狭窄,探索起来困难重重。

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并且非常危险,在2018年以2212米探明深度超过库鲁伯亚拉成为新的最深纪录的Veryovkina洞穴中,洞穴潜水员Alexander Veryovkin于1983年探索一段虹吸管时死亡了。目前,世界上也只有这两个超过2000米深的洞穴。

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人类对于未知的极端地点,通常充满了神秘的向往,不知道会存在一些什么了不得的东西或是奇珍异宝,例如万年寒冰芯、亿年龙纹钢、孕育出的地火精魂、甚至可能汇聚了磅礴无边的龙脉之气。。。

然而,令人失望的是,整个地球或已知的物质世界实际上并没有太多不同。库鲁伯亚拉洞穴底部也就生存了一些特有的小型节肢动物而已,吃了它既不能延年益寿更不会得到什么超能力,勉强塞塞牙缝吧。。。

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既然通过天然洞穴无法到达更深的地方,那么就只能靠人力来挖了~~人类从青铜器时代开始了这一进程,当时主要是挖掘浅层矿井寻找燧石和金属矿石,一直到了19世纪工业革命之后才算真正的大面积超越了100米深度(不是钻井,而是指人能切身到达的地方)。

虽然地下采矿困难重重、成本高昂,但对资源的渴求使得深度极限不断的被突破,然而能够支撑得起极限纪录的恐怕也就只有黄金了,钻石都不行,并且还是黄金脱离了货币属性在工业领域有着重要且广泛的用途之后。

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说实话,黄澄澄的散碎金子看起来似乎挺丑陋,但内心感觉上还是很美丽的,握在手中沉甸甸的非常踏实。。。要不要来两块?浓浓的纯正到999.9‰的喜爱啊~~

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由此,也创造出了工程上的奇迹,仅一个竖井、一根钢缆就可以直达地下2000米深度!

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这就是位于南非的Mponeng金矿,最深处已经超过了4000米,在这个深度上岩石表面温度已经达到了66℃,空气温度也接近了60℃。高温、地震、高压含水层、有害气体等威胁,使得这里的环境对于人类来说如同地狱一般。

但黄金的利润足以促进技术发展来克服这些问题,世界上超过3000米深的十大矿井无一例外都出产黄金,其中6个位于南非这个黄金之都。以3900米排名第二的陶托那金矿,全部隧道加起来长达800多公里,这是一种超大的人工结构体。

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Mponeng金矿的多层电梯一次可以容纳120人,说是电梯实际上只是一个四面透风的多层铁笼子,若是第一次乘坐这玩意以每秒十几米的速度在昏暗中直下2000米,要比游乐场的那些设施刺激多了。

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的确,没有意外几乎是不可能的,南非Vaal Reefs金矿在1995年,一辆12吨重的矿车在1676米深度的隧道中,撞破了安全屏障掉落入电梯井内砸到了装满夜班矿工的人笼上,使其坠落了460米砸在2300米深的底部。双层电梯笼压缩到了不足一层高度,105人只剩残肢断臂,唯一的生还者是矿车驾驶员,在坠落之前他成功跳车了。。。

1909~1994年期间,南非有近70000名矿工死亡,一百多万人受伤,这之后死亡人数才开始逐年下降。

目前的技术还无法制造出能够安全运行的直接到达4000米深处的电梯,所以工人们需要换乘才能到矿底,然后再步行到采矿作业面,全程需要一个多小时,然而走了这么远的路要开采的矿脉实际上只有几十厘米厚。

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采矿工人在狭窄的作业面蹲上一天,要做的就是用汽锤把这些金矿石切割下来,实际上的平均含金量每吨仅在10克左右,差不多一个大金戒指的量。

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这里的金矿脉以一个比较大的角度倾斜的插入岩层,矿井的隧道就是追逐着矿脉前进得越来越深。例如下面这个澳大利亚的Gwalia金矿的3D结构图,很形象的展示了这一特点。

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Gwalia金矿在上百年的开采过程中,地表浅层矿石逐渐挖掘殆尽,留下了这个深深的大坑,就像地球的一块伤疤。。。

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在现代科技的支持下,本已废弃的天坑重新启用并挖掘到了1600米深,值得一提的是这个矿井的机械化程度非常高。

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并且,令人难以置信的是,Gwalia金矿一直都是采用卡车作为主要运载工具,载重65吨的全尺寸地下卡车阿特拉斯·科普柯MT65,能够从地面一直开到地下一千多米深!!!上面3D结构图中左侧的大回环曲线,就是卡车行进的隧道,整个矿井中有很多各种不同用途的轮式车辆在工作。

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如果未来金价上涨,利润率能够支撑Gwalia金矿继续向下挖掘,这种低矮的萌卡车还会创造新的地下行进纪录。

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不过,在连续十几公里的狭窄隧道中驾驶还是很需要定力的,色调单一引起的枯燥程度很强非常容易绕晕头,有时候从地面直接进入地下4层停车场就有点晕乎乎的了。

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当然,剐蹭肯定是避免不了的。

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在地壳中,温度会随着深度的增加而增长,被称为地温梯度,浅层平均值大约为每公里25℃,不同地方都有所差异。这个问题成为了人类探索地下世界的一个主要障碍,矿井在地面将盐与冰的混合粘稠物输送到深处,用风扇将空气从上面吹过以降低环境温度到30℃之内,所以矿井里面非常潮湿。Mponeng金矿每天制冰5000多吨,陶托那的制冰量一度达到前者的三倍之多。

而对矿井与矿工安全威胁最大的就是地震,除了地壳自然运动引起的岩层变化以外,主要成因是地底采矿打破了压力平衡,构造应力发生变化导致岩层移动。隧道上方承载了上万吨的压力,洞顶洞壁的压力也都不同,若岩石中积聚的弹性变形势能超过了岩石的强度就可能会突然的猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来而发生岩爆。轻微岩爆只有岩片剥落,严重的会导致隧道大规模坍塌并能够测到三、四级的地震波。

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高温高压的地下含水层则是另一大威胁,矿上的地质工作者需要小心翼翼的绕开那些蕴含量巨大的区域来规划隧道,否则涌入的巨量水源是抽不出去的。

不过,水却能引起生物学家的浓厚兴趣,因为这代表了生命存在的可能性。地壳中这个深度的水至少也有几千上万年历史甚至更加久远了,几乎完全封闭的岩石孔隙也的确没有令人失望。

在Mponeng金矿2.8公里深处的地下水样中,居然真的发现了一种硫酸盐还原菌“Ca. D. audaxviator”。而它利用的能量间接来源于核动力,它通过岩石中含有的铀、钍、钾等放射性元素辐射分解水分子产生的氢还原硫酸盐来获得能量;从水中溶解的一氧化碳、二氧化碳、甲酸盐、氨气、铵离子中吸收碳和氮,这是构成蛋白质的基础,如果周围死去的同类较多,那么就直接从分解的有机物中吸收营养,它有鞭毛能够游动。

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并且,在这个孤独贫瘠的生态系统中,只有这唯一的一种生物体存在。如果说,在地壳的深层岩层中存在细菌还不算特别的超出意料之外的话,那么再往上一公里还会发现居住着多细胞动物!

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虽然小了点、简单了点,就是一个消化管道而已,但的的确确算是动物。这是在南非金矿地下1.3公里深处发现的一种线虫,具有不可思议的细菌追踪能力。对,它就是以细菌为食,就像吃草一样去寻觅聚集在一起的菌落,如同海洋中的蓝鲸与磷虾,只不过这个地下世界的“海洋”仅是几毫米大小的岩石缝隙罢了。

这些神奇的发现令天体生物学家浮想联翩,因为在火星岩层深处也可能具备这样的生存条件,更不用说拥有冰壳之下液态海洋的欧罗巴(木卫二)了。

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人类站直了身体,能够抬起头仰望星空,对世界和自身的存在产生了疑问,而不再是仅仅着眼于面前的食物。

还是很希望能够早日登陆火星,运送上去重型装备,获取一个关于宇宙生命的重要答案。

如果,真的在火星上发现了哪怕只有单细胞生物体的存在,也能在一定程度上表明,生命并非极度稀有、更不是唯一,在合适的环境中就有可能诞生、发芽成长。

生命,可能只是宇宙的一种基本属性,一个有些特别的自然规律而已。

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