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‘Borehole of opportunity’ attracts international scientists

1月8日至10日,来自世界各地的科学家和工程师聚集在康奈尔大学的斯奈厅(Snee Hall),设计实验,这些实验可能会被纳入该大学的提议,即挖一个2.5英里深的钻孔,作为增强型地热能源系统的一部分。

约35名研究人员前往校园参加研讨会,约20名康奈尔大学的教职员工、学生和设施专业人员参加了研讨会。这个研讨会是由国际大陆科学钻探计划赞助的,这是一个促进地下调查的非盈利组织。

对大陆深部钻孔的科学研究并不多见,因为这些钻孔大多是由行业挖掘的,行业通常不共享数据和数据。获取信息对于了解岩石力学、水文地质学、地震学、微生物学和其他有关地球的信息至关重要。

康奈尔大学提议在校园内建一个钻孔,作为地球热源的测试井,这是一个增强型地热系统,利用地球的热能为校园内的大部分建筑供暖。

测试井将有助于系统的设计,但也作为一个“机会的钻孔”,一些研讨会的与会者称之为——了解更多关于地下的机会。

“通过研究这里的过程和条件,人们对展示可持续能源解决方案在美国东北部和全球许多地区的应用潜力感到兴奋。”


帕特里克·富尔顿

地球与大气科学助理教授、研讨会组委会成员帕特里克·富尔顿(Patrick Fulton)说:“纽约市中心的地下地质年代久远,温度相对较低,而且远离构造板块边界,而后者与大陆的大部分地区相似。”“通过研究这里的过程和条件,人们对展示可持续能源解决方案在美国东北部和全球许多地区的应用潜力感到兴奋。”

许多在研讨会上提出的实验旨在提高对流体如何流经深层沉积和变质岩的条件的理解。流体力学是地球源热系统的一个重要方面,它将通过地下孔隙和裂缝网络的循环水来提取地球的热量,在水被带到地表之前,将水的温度提高到约200华氏度。

广泛的讨论集中在了解深部岩石与地下应力和应变之间的机械相互作用的机会上。J. Preston Levis工程教授、研讨会组委会负责人特里乔丹(Terry Jordan)说,伊萨卡地区的地震活动相对较少,这意味着几乎没有任何数据可以让人深入了解地下。

“岩石由固体矿物、自然不连续物和小孔隙中的流体组成,”Jordan说。“这些部件之间的机械相互作用是什么?”岩石系统如何应对流体、压力或矿物的变化?研讨会阐明了以科学为重点的钻孔试验和实验可以提供独特的机会来探索这种岩石行为。”

富尔顿说:“一个深钻孔还可以提供很多关于生命形式如何在远离阳光和极端温度的地下深处生存的科学见解,以及关于流体流动、构造过程和基岩应力条件的见解。人们还对如何利用康奈尔钻孔来帮助测试和推进表征地下特征的新仪器和技术的发展很感兴趣。”

研讨会的参加者包括德国、日本、中国、荷兰和瑞士,以及美国12个州和地区的大学,包括雪城大学、布法罗大学、宾厄姆顿大学、奥斯威戈纽约州立大学学院和圣劳伦斯大学

约旦说,与国际和地区科学家建立伙伴关系是这次会议的一个关键目标。

研讨会期间开发的实验正被提交给一项资金提案,由国际大陆科学钻探计划(International Continental Scientific Drilling Program)进行审查。任何来自该组织的资金都将补充钻孔的其他资金来源。

“这些是理想的实验,可以解决科学家们很少有机会研究的关键问题,”乔丹说。“康奈尔是做这些事情的地方,这让人非常兴奋。”

Syl Kacapyr是工程学院的公共关系和内容经理。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://news.cornell.edu/stories/2020/02/borehole-opportunity-attracts-international-scientists