深部探測技術(shù)與試驗研究專項

1、“深部探測技術(shù)與實驗研究專項(SinoProb®概況為落實?國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定? (國發(fā)【 2006】 4 號文)的戰(zhàn)略部署，揭示 地球深部結(jié)構(gòu)與組成，減輕資源、災(zāi)害和環(huán)境多重壓力， 響應(yīng)國際地球科學(xué)開展趨勢， 參與 全球地學(xué)競爭，國家啟動“深部探測技術(shù)與實驗研究專項(SinoProbe)( 2021-2021)，作為“地殼探測工程的培育性科學(xué)方案，由國土資源部組織實施。深部探測技術(shù)與實驗研究專項總體目標(biāo)是， 為實施“地殼探測工程 做好關(guān)鍵技術(shù)準(zhǔn)備， 解決關(guān)鍵探測技術(shù)難點(diǎn)與核心技術(shù)集成， 形成對固體地球深部層圈進(jìn)行立體探測的技術(shù)方法 體系；在不同景觀、 復(fù)雜礦集區(qū)、 含油氣

2、盆地、 重大地質(zhì)災(zāi)害區(qū)等關(guān)鍵地帶進(jìn)行實驗與示范， 形成假設(shè)干深部探測實驗基地； 圍繞現(xiàn)代地球科學(xué)難題和熱點(diǎn)問題， 部署實驗研究工作； 實現(xiàn) 深部探測數(shù)據(jù)的融合與共享， 建立深部探測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)； 積聚優(yōu)秀人才， 形成假設(shè)干技術(shù)體 系的研究團(tuán)隊；完善?地殼探測工程?方案設(shè)計方案，推動國家立項。深部探測技術(shù)與實驗研究專項的主要任務(wù)是， 建立我國大陸電磁參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)、 全國地球 化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)， 為深部探測提供結(jié)構(gòu)、 組分的參考系； 在東部的華北、 華南開展綜合探測實驗， 運(yùn)用不同的方法、 技術(shù)集中探測實驗， 包括區(qū)域超長剖面、 礦集區(qū)立體探測和萬米科學(xué)鉆選 址等， 形成深部探測技術(shù)體系； 選擇復(fù)雜結(jié)構(gòu)的

3、西秦嶺中央造山帶， 超厚地殼的青藏高原腹 地，現(xiàn)今最活潑的三江地球動力活動帶， 松遼超大型油氣盆地進(jìn)行探測技術(shù)實驗， 獲得特殊 地質(zhì)結(jié)構(gòu)的高精度探測數(shù)據(jù)； 在具有重大科學(xué)研究、 資源環(huán)境意義的關(guān)鍵部位， 開展精細(xì)探 測和科學(xué)鉆驗證， 爭取重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)， 并為進(jìn)一步部署超深科學(xué)鉆進(jìn)行選址； 研究深部地殼 地球化學(xué)探測技術(shù)， 包括深穿透地球化學(xué)、 巖石探針等方法技術(shù)； 研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 深層地應(yīng)力測量， 監(jiān)測現(xiàn)今地殼運(yùn)動， 建立地應(yīng)力標(biāo)定技術(shù)系統(tǒng)； 創(chuàng)新并行巨型地殼結(jié)構(gòu)數(shù) 值模擬平臺， 計算模擬洲際規(guī)模的地球動力學(xué)過程， 建立巖石圈三維結(jié)構(gòu)； 集成各種方法數(shù) 據(jù)與成果，集成深部探測有效的技術(shù)

4、體系；實現(xiàn)海量探測數(shù)據(jù)儲存、計算、共享、演示與發(fā) 布全流程現(xiàn)代化，提升科學(xué)管理水平，完善?地殼探測工程?的技術(shù)路線和實施方案，推動 國家立項論證。專項設(shè)立 8 個工程：工程 1. 大陸電磁參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)實驗研究實驗性地建立中國大陸陣列式大地電磁場標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)的實施方法和關(guān)鍵技術(shù)， 在全國部署及 華北、青藏地區(qū)部署多層次的觀測網(wǎng)。工程 2. 深部探測技術(shù)實驗與集成以深反射地震技術(shù)為先導(dǎo)， 開展深部結(jié)構(gòu)和物性綜合探測、 數(shù)據(jù)處理、 層析成像及構(gòu)造 地球物理解釋，形成深部探測的有效技術(shù)組合。工程 3. 深部礦產(chǎn)資源立體探測及試驗研究 透視礦集區(qū)，綜合探測南嶺、長江中下游成礦帶和典型礦集區(qū)精細(xì)結(jié)構(gòu)，為開辟“深部

5、 第二找礦空間提供技術(shù)體系。工程 4. 地殼全元素探測技術(shù)與試驗示范 開展千米深度物質(zhì)時空分布探測技術(shù)，建立全國地球化學(xué) 76 種元素基準(zhǔn)網(wǎng)；開展 深部廊帶地球化學(xué)探測試驗。工程 5. 大陸科學(xué)鉆探選址與鉆探試驗 標(biāo)識深部探測成果，開展板塊會聚邊界、礦集區(qū)以及火山- 地?zé)岬鹊貐^(qū)科學(xué)鉆探選址預(yù)研究；開展萬米超深孔鉆探技術(shù)和設(shè)備研制。工程 6. 地應(yīng)力測量與監(jiān)測技術(shù)實驗研究 研發(fā)千米深孔地應(yīng)力測量與應(yīng)力 /應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)；選擇首都圈和青藏高原東南 緣開展深孔應(yīng)力 /應(yīng)變綜合監(jiān)測實驗。工程 7. 巖石圈三維結(jié)構(gòu)與動力學(xué)數(shù)值模擬建立超級并行數(shù)值模擬計算平臺， 定量模擬大陸巖石圈三維結(jié)構(gòu)和地球動力

6、學(xué)過程， 探 索應(yīng)力場與地震災(zāi)害之間相關(guān)關(guān)系。工程 8. 深部探測綜合集成與數(shù)據(jù)管理整體部署專項研究方案， 綜合集成各工程成果， 探討中新生代以來構(gòu)造格局與動力學(xué)過 程；構(gòu)建探測數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；建設(shè)深部探測實驗基地；開展科普宣傳；推動?地 殼探測方案?國家立項。從地表走向深處：揭開中國“入地方案的序幕“深部探測技術(shù)與實驗研究專項簡介地球的深部一直是科學(xué)的、為什么開展深部探測？實際上人類對腳下深處的認(rèn)知程度還不如對茫茫太空的了解，紫禁城，成為科學(xué)家探索、追求的夢境。然而， 對地球深部的任何數(shù)據(jù)的取得都依賴于技術(shù)的支持， 深部探測技術(shù)成為揭開地球 “芝麻大門 的鑰匙。毫無疑問， 只有掌握海

7、量的、 多時空尺度、 多學(xué)科的探測、 觀測數(shù)據(jù)、 信息后，科學(xué)家才能有效地揭示地球的內(nèi)幕， 研究地球系統(tǒng)的現(xiàn)象、規(guī)律與過程， 真正點(diǎn)亮 我們腳下的“黑獄 。地質(zhì)學(xué)家堅信， 解決人類面臨的日益緊迫的資源、 環(huán)境問題與挑戰(zhàn)，只能立足地球，其 它星球可能相當(dāng)長的時期還幫不上忙， 向地球深部汲取資源， 成為人類最現(xiàn)實的途徑； 把握 地球內(nèi)部脈搏， 提升自然災(zāi)害預(yù)警能力， 可以減輕災(zāi)害的威脅； 深化認(rèn)識巖石圈結(jié)構(gòu)與組成、 將全面提升地球科學(xué)開展水平提供科技支撐。地質(zhì)過程造就了中國大陸和海域豐富多彩的地理景觀和地貌特征。從 38 億年古老的華 北克拉通， 到新近崛起的世界第三極青藏高原， 還有橫貫東西的秦

8、嶺大別中央造山帶， 以 及由于大陸的裂解而形成的渤海灣盆地和臺灣海峽， 無不受深部地質(zhì)作用過程的控制。 當(dāng)我 們感慨大好河山之壯麗，享受天然資源之饋贈之時，可曾想到千山萬壑起之何因？ 金銀銅 鐵源之何處？下一個汶川地震將發(fā)之何時？我們比任何時候都急迫地渴望了解地球表層發(fā) 生的所有一切如何受深部的控制和影響。?地殼探測工程?是我國科學(xué)家歷時 6 年構(gòu)思、籌劃的重大科學(xué)方案，是我國“上天、 入地、下海挑戰(zhàn)自然的壯舉，更是解決影響我國經(jīng)濟(jì)、社會開展的急迫的資源、災(zāi)害問題 的重大舉措和推動我國從地質(zhì)大國走向地質(zhì)強(qiáng)國的必由之路。 ?地殼探測工程?將極大地深 化和擴(kuò)展我們認(rèn)識大陸巖石圈結(jié)構(gòu)、 活動過程與動

9、力學(xué)機(jī)制的視野， 把握地殼活動脈搏， 開 辟深層找礦新空間，為國家平安了解深部物性參數(shù)，為實現(xiàn)能源與重要礦產(chǎn)資源重大突破、 提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力提供全新科學(xué)背景和根底信息，全面提升地球科學(xué)開展。?深部探測技術(shù)與實驗研究?專項( 2021-2021)是?地殼探測工程?的培育性研究計 劃。深部探測專項的核心任務(wù)和總體目標(biāo)是：為?地殼探測工程?做好關(guān)鍵技術(shù)準(zhǔn)備，圍繞 ?地殼探測工程? 的全面實施， 解決關(guān)鍵探測技術(shù)難點(diǎn)與核心技術(shù)集成， 形成對固體地球深 部層圈立體探測的技術(shù)體系；在不同自然景觀、復(fù)雜礦集區(qū)、 含油氣盆地深層、重大地質(zhì)災(zāi) 害區(qū)等關(guān)鍵地帶進(jìn)行試驗、 示范， 形成假設(shè)干深部探測實驗基地

10、； 解決急迫的重大地質(zhì)科學(xué)難 題熱點(diǎn)，部署實驗任務(wù)；實現(xiàn)深部數(shù)據(jù)融合與共享，建立深部數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；積聚、培養(yǎng)優(yōu) 秀人才，形成假設(shè)干技術(shù)體系的研究團(tuán)隊；完善?地殼探測工程?設(shè)計方案，推動國家立項。 ?深部探測技術(shù)與實驗研究? 專項的啟動標(biāo)志著我國入地方案拉開序幕， 具有重大、 深遠(yuǎn)的 科學(xué)意義。、科學(xué)原理人類生存的巖石圈是地球外層固體局部，漂浮在地幔軟流層之上， 并因物質(zhì)的比重大小而分成假設(shè)干次級圈層。由于板塊構(gòu)造的俯沖、碰撞，物質(zhì)循環(huán)，地幔物質(zhì)上涌，火山噴發(fā)等 造成十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。 深部探測關(guān)鍵技術(shù)在于建立穿透不同深度，精確萃取巖石物理性質(zhì)的技術(shù)組合與集成，以及探測數(shù)據(jù)的處理和有效信息提取。當(dāng)

11、今地球科學(xué)的開展和進(jìn)步對地球深部數(shù)據(jù)和認(rèn)識程度的依賴越來越高，可以說沒有對地球深部的探測就沒有地球科學(xué)理論的進(jìn)步。我國深部探測和巖石圈研究，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后先進(jìn)國家， 這是造成我國地學(xué)研究水平、資源探測技術(shù)、災(zāi)害預(yù)報能力落后的重要原因。實施“地殼探測工程將大大地縮小與國際先進(jìn)水平的差距。大陸是如何形成和演化的？大陸是地球上最復(fù)雜和多樣化的組成局部。 大陸內(nèi)部有最古老的巖石，記錄著地球的早 期形成和演化。板塊構(gòu)造理論只是解釋了大陸年齡和復(fù)雜性的極小局部，特別是上億年來陸殼物質(zhì)的側(cè)向生長。 然而，為了厘清地幔是如何驅(qū)動板塊運(yùn)動的， 以及不同的地貌特征與地 球深部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，要求我們超越單一的板塊理論、

12、使用新一代的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)模型。人工深地震反射、 天然地震層析成像、 大陸電磁參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)等技術(shù)實驗等，結(jié)合其它多種地質(zhì)實驗，我們將獲得解剖大陸地殼及巖石圈地幔結(jié)構(gòu)的最正確技術(shù)途徑。大陸地殼及巖石圈地幔的觀測結(jié)果，將使我們得以將地表地質(zhì)和地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)與地幔內(nèi)部的驅(qū)動力和熱力過 程聯(lián)系起來，也使我們得以將早期大陸的形成與后繼板塊的運(yùn)動所形成的板塊構(gòu)造與的 和潛在的地質(zhì)災(zāi)害聯(lián)系起來。為什么會產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害？科學(xué)家們對地震、火山等地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識已經(jīng)有了長足進(jìn)步，如對數(shù)秒鐘至數(shù)分鐘內(nèi)的斷層破裂與擴(kuò)展、地震引發(fā)地殼形變以及地質(zhì)災(zāi)害鏈的成因的認(rèn)識等等。我們知道，斷層是幾百公里以外的應(yīng)力傳導(dǎo)所致。但是，為了提高我們

13、對地震起因和震級影響因素的認(rèn)識，還需要我們在更大的地表范圍內(nèi)監(jiān)測地應(yīng)力和應(yīng)變，了解斷層系統(tǒng)的深部聯(lián)系，測量震源帶上活動斷層的物理特性。因此，為了更好地了解地震周期變化和成因，還需要持續(xù)數(shù)十年、甚 至更長期的地應(yīng)力監(jiān)測與研究工作。人類對火山活動的內(nèi)在規(guī)律和對火山噴發(fā)的誘因的認(rèn)識尚不完整。目前，我們只是對一些引起火山噴發(fā)的短期形變進(jìn)行了有限觀測，但是對火山、板塊構(gòu)造運(yùn)動、區(qū)域應(yīng)力場內(nèi)巖 漿活動的長期耦合關(guān)系知之甚少。新的綜合研究手段將使我們更明確地區(qū)分什么是火山的正 ?！昂粑?、什么是火山噴發(fā)前的“脹氣 。通過火山科學(xué)鉆探，并輔以高精度應(yīng)變測量、地 震監(jiān)測和衛(wèi)星雷達(dá)成像分析，將會大大提高對火山災(zāi)害的

14、科學(xué)評估和對火山噴發(fā)的預(yù)測。油氣與礦產(chǎn)資源是如何形成和分布的？石油、天然氣， 被稱為工業(yè)的血液，是國家戰(zhàn)略資源； 金、銀、 銅、鐵、錫等金屬礦產(chǎn)， 被稱為工業(yè)糧食，也是國家戰(zhàn)略資源，在任何國家都如此，具有極為重要的價值和地位。油 氣是低等植物和動物 浮游生物 在隔絕空氣并在細(xì)菌 生物化學(xué) 作用下， 先形成“腐泥， 然后在高溫200。C和高壓作用下先生成原瀝青，最后形成石油和天然氣。油氣的生成、 演化、運(yùn)移、聚集、保存和破壞，都是以盆地為根底的，含油氣盆地的類型、構(gòu)造、沉積和 開展演化對油氣分布具有控制作用。 油氣絕大多數(shù)被覆蓋在數(shù)千米深的盆地之下， 需要深部 精細(xì)探測和發(fā)現(xiàn)。黑色、 有色、稀有

15、和貴金屬，以及工業(yè)化工礦物原料是由地質(zhì)作用形成的呈固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的具有現(xiàn)實或潛在經(jīng)濟(jì)價值的天然富集物，絕大局部礦產(chǎn)形成于深部、賦存于地下。 隨著我國工業(yè)化、 城鎮(zhèn)化速度加快對其需求急速增長， 地表或淺層礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)的時機(jī)越來越小， 資源勘查走向深部成為必然。三、深部探測專項研究內(nèi)容1. 大區(qū)域地下物理性質(zhì)、化學(xué)組成的背景探測 1大陸電磁參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)實驗研究擬建立我國大陸電磁場標(biāo)準(zhǔn)觀測網(wǎng)， 創(chuàng)立大陸巖石圈地球物理參數(shù)三維結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)模型的 構(gòu)建方法、技術(shù)流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。大陸電磁場攜帶著地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、 溫度、 壓力，以及物質(zhì)成分的物理狀態(tài)等重要 信息，是研究巖石圈導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)有效方法之一。通過研究地震

16、波在地球內(nèi)部的傳播， 了解地球內(nèi)部的殼幔幾何結(jié)構(gòu)和波速結(jié)構(gòu)， 深入認(rèn) 識地球。 2地殼全元素探測技術(shù)與實驗示范建立我國 79 種自然元素分布的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)和穿透性地球化學(xué)技術(shù)體系，解決我國 環(huán)境地球化學(xué)本底和區(qū)域背景值，探討深部找礦的元素深穿透機(jī)理?；瘜W(xué)元素是地球物質(zhì)組成的最根本單位， 被稱為地球的基因。 化學(xué)元素及其化合物的含 量、分布和行為制約了礦產(chǎn)資源和生態(tài)環(huán)境。系統(tǒng)采集不同地質(zhì)單元、 不同時代地球化學(xué)樣品， 精確測定天然元素的含量， 從時間尺 度上認(rèn)識大陸演化和地質(zhì)事件中化學(xué)元素響應(yīng)。揭示元素在地殼中的三建立全國大陸地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)和地殼不同結(jié)構(gòu)層地球化學(xué)模型， 維空間分布，研究大規(guī)模

17、成礦作用的物質(zhì)背景。2. 深部探測技術(shù)實驗與集成以建立深地震反射技術(shù)為先導(dǎo)， 采用主動震源和被動震源探測技術(shù)體系， 聯(lián)合采集不同 結(jié)構(gòu)地殼和巖石圈深部界面和速度，整適宜應(yīng)不同大地構(gòu)造背景德深部探測技術(shù)組合。近垂直深地震反射探測技術(shù)具有探測深度大、 分辨率高和準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)， 是大陸動力 學(xué)和深部地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)研究的主要手段。被動源天然地震層析成像技術(shù)、 反射折射聯(lián)合層析成像能提供高精度高分辨率的三維定 量速度成像，已成為資源勘探的得力助手。3深部礦產(chǎn)資源立體探測技術(shù)及實驗研究 重點(diǎn)解決重要礦集區(qū)深部立體探測關(guān)鍵技術(shù)，建立礦集區(qū) 3D 地質(zhì)地球物理模型，揭 示深部控礦因素， 追蹤控礦構(gòu)造的深部延伸

18、， 說明成礦機(jī)理， 最終突破深層找礦的理論和技 術(shù)瓶頸。資源、 環(huán)境的瓶頸約束已成為社會經(jīng)濟(jì)開展的主要矛盾， 實現(xiàn)地質(zhì)找礦重大突破仍是我 國地質(zhì)工作的重大任務(wù)。開展深部礦產(chǎn)資源立體探測技術(shù)研究，加強(qiáng)深部找礦、拓展深部“第二找礦空間 (1000-2000m )。4. 大陸科學(xué)鉆探選址與鉆探實驗 通過科學(xué)鉆探選址與預(yù)導(dǎo)孔技術(shù)實驗， 驗證地球物理探測結(jié)構(gòu)， 建立深部探測解釋標(biāo)識； 在關(guān)鍵地質(zhì)部位和礦區(qū)實施深部直接取樣，解決深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成和資源潛力等問題。大陸科學(xué)鉆探揭示大陸地殼的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造， 校正地球物理深部探測結(jié)果， 探索 地球深部流體系統(tǒng)、地?zé)峤Y(jié)構(gòu)，監(jiān)測地震活動；研究全球氣候變化及環(huán)

19、境變遷， 探索地下微生物分布及潛育條件， 預(yù)防環(huán)境及地下水污 染，處理核廢料，長期觀察地球變化。5. 地應(yīng)力測量與監(jiān)測技術(shù)實驗研究 開展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地應(yīng)力測量和監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備， 以支持我國地表應(yīng)力變化的實 時監(jiān)測系統(tǒng)的建立；對中國大陸范圍內(nèi)的關(guān)鍵構(gòu)造地域?qū)嵤┫到y(tǒng)的地應(yīng)力測量與實時監(jiān)測， 查明地應(yīng)力的賦存狀態(tài)及其變化規(guī)律。準(zhǔn)確探測和查明地應(yīng)力的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律,開展區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價以及地球動力學(xué)研究；觀測地應(yīng)力變化，研究和預(yù)報地震。6. 巖石圈三維結(jié)構(gòu)與動力學(xué)數(shù)值模擬 建立覆蓋我國重點(diǎn)區(qū)域的巖石物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫； 建立我國和重點(diǎn)地區(qū)的數(shù)百萬單元網(wǎng)格 計算模型， 開展數(shù)值模擬， 對我國大陸

20、和鄰區(qū)巖石圈動力學(xué)過程的時空特征與控制機(jī)理進(jìn)行 大規(guī)模模擬。印度洋板塊和太平洋板塊的共同作用造就了中國獨(dú)特的構(gòu)造形態(tài)， 作為數(shù)值模擬的邊界 條件，設(shè)計模擬方案；以深部探測的最新數(shù)據(jù)和已有的巖石圈物理資料， 綜合模擬地殼、 巖石圈層次的結(jié)構(gòu)與 構(gòu)造，為礦產(chǎn)資源勘查、地質(zhì)環(huán)境評價及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等分析提供科學(xué)依據(jù)。7. 深部探測綜合集成與數(shù)據(jù)管理 綜合集成不同層次地殼物質(zhì)與結(jié)構(gòu)探測的多源信息和數(shù)據(jù)， 從時間深度上區(qū)分地質(zhì)歷史 的烙印， 恢復(fù)地質(zhì)作用的歷史過程； 建立主體數(shù)據(jù)庫， 解決深部探測海量數(shù)據(jù)的管理與共享 問題；開展地殼探測系統(tǒng)工程研究，推動?地殼探測工程?的國家立項。結(jié)合以往研究積累， 建立

21、中國大陸地殼結(jié)構(gòu)框架； 研究我國大陸、 東亞大陸中新生代構(gòu) 造演化及其地質(zhì)相應(yīng)，重塑主要構(gòu)造單元的演化過程。建立多源信息數(shù)據(jù)庫，分布式數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲、計算、共享、集成和三 維顯示數(shù)據(jù)流。通過門戶網(wǎng)站的實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和共享。引進(jìn)國際先進(jìn)地球深部探測技術(shù)和關(guān)鍵儀器設(shè)備，構(gòu)建一流的深部探測研究實驗室； 追蹤、調(diào)研國際探測技術(shù)開展成果；引進(jìn)國際頂尖技術(shù)和人才，開展專項的日常管理； 完善地殼探測方案實施方案，推動國家立項。四、預(yù)期成果地殼探測是一個系統(tǒng)工程， 是對地球復(fù)雜巨系統(tǒng)的科學(xué)探測。 深部探測專項的實施， 標(biāo) 志著我國地球科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入到深部探測時代。 深部探測技術(shù)的綜合集成與實驗研究，

22、 將建立 有效、可行的技術(shù)組合，為“地殼探測工程提供技術(shù)準(zhǔn)備，推動我國深部探測和超深鉆探 技術(shù)開展， 促進(jìn)地球科學(xué)觀測技術(shù)進(jìn)步和地球科學(xué)理論創(chuàng)新； 在重大地質(zhì)科學(xué)研究、 深部資 源勘查、 自然災(zāi)害預(yù)測等方面取得重大發(fā)現(xiàn)， 有力地促進(jìn)我國地球科學(xué)全面開展， 縮小與國 際地學(xué)開展的差距，并在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式開展。五、應(yīng)用前景盡管深部探測專項最主要的科學(xué)目標(biāo)是如何獲取并加深我們對大陸的結(jié)構(gòu)、 動力學(xué)和演 化的理解，但是通過專項采集的數(shù)據(jù)和集成的研究成果將帶來眾多實際應(yīng)用和社會效益。減輕地質(zhì)災(zāi)害西南三江地區(qū)和華北平原是地震、 火山和滑坡災(zāi)害的多發(fā)地區(qū)。 深部探測專項的工作將 直接為減輕和評估災(zāi)害提供

23、有力數(shù)據(jù)。 這些數(shù)據(jù)將提高我們對火山噴發(fā)的動力作用和對地震 產(chǎn)生原因的分析與認(rèn)識，從而提高我們預(yù)測地震減小地質(zhì)災(zāi)害鏈危害的能力。資源開發(fā)與管理深部探測專項的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國， 為在不同地區(qū)、 不同機(jī)構(gòu)工作的深部探測科學(xué) 家們帶來了珍貴的合作與交流時機(jī)，是全國地質(zhì)、地球物理、環(huán)境、教育、公共政策和資源 評價等多部門多領(lǐng)域合作的一個極好時機(jī)。 高精度深地震反射技術(shù)將給出大陸地殼和沉積盆 地的精細(xì)構(gòu)造，礦集區(qū)立體填圖將給出相對“透明的礦集區(qū)圖像，為地質(zhì)勘查、地下水資 源評價、礦產(chǎn)資源、能源等更廣泛的綜合研究領(lǐng)域提供難得的、珍貴的研究資源?？破铡⒔逃蜕鐣茝V隨著社會對地震、火山、 資源和環(huán)境問

24、題的關(guān)注， 正在起步的、以科學(xué)探測為根底的深 部探測專項方案， 是全面加強(qiáng)地學(xué)教育的天然工具。 深部探測專項鼓勵和推動學(xué)生參與地質(zhì) 調(diào)查、使用真實的探測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)研究和理論學(xué)習(xí)。此外， 由于深部探測專項將在我國不同地區(qū)建立起科學(xué)探測的設(shè)施， 科普教育與推廣活動將延伸至社區(qū)。 通過讓公眾參與地學(xué)研 究，深部探測專項將大大推進(jìn)他們對地學(xué)在提高人類生活環(huán)境和生活質(zhì)量方面所發(fā)揮的作用 的認(rèn)識。深部探測專項的科普教育與社會推廣方案將包含以下主要方面：通過媒體 包括網(wǎng)站、 電視和宣傳冊 使廣闊公眾了解深部探測專項的目標(biāo)和研究成果；為教學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和博物館提供動態(tài)采集的數(shù)據(jù)及研究成果； 整合深部探測數(shù)據(jù)，

25、為標(biāo)準(zhǔn)化課程建設(shè)和專項研究提供教學(xué)和科研示范材料。六、結(jié)束語國土資源部實行跨部門組織國內(nèi)深部探測及相關(guān)研究的優(yōu)勢技術(shù)力量。 工程承當(dāng)單位包 括國土資源部含中國地質(zhì)科學(xué)院 、中國科學(xué)院、教育部和中國地震局等多部門所屬教學(xué) 與科研機(jī)構(gòu)，以及局部省市的地方科研隊伍。目前，已有 12 位院士， 120 多位教授和研究 員參加該專項研究。 專項鼓勵國際合作， 將引進(jìn)世界上最先進(jìn)的裝備、 儀器和一流人才，共 同推動我國深部探測方案的順利實施。中國“入地方案啟動 地殼探測大馬力開工國家專項“深部探測技術(shù)與實驗研究啟動4 月 22 日，國家專項“深部探測技術(shù)與實驗研究啟動。以此為標(biāo)志，中國的“入地 方案正式拉

26、開序幕。該國家專項是“地殼探測工程 的序曲。 作為反映當(dāng)代中國地質(zhì)科學(xué)家勃勃雄心的 “入 地方案，地殼探測工程最終的投資規(guī)?；?qū)⒌竭_(dá)更為驚人的投入。專項負(fù)責(zé)人、 中國地質(zhì)科學(xué)院副院長董樹文研究員日前在接受 ?科學(xué)時報? 記者采訪時 指出， 開展地殼探測工程的目的在于揭示中國大陸巖石圈結(jié)構(gòu)、活動過程與動力學(xué)機(jī)制， 把握地殼活動脈搏， 開辟深層找礦新空間， 為國家平安了解深部物性參數(shù)， 為實現(xiàn)能源與重要 礦產(chǎn)資源重大突破、 提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力提供全新科學(xué)背景和根底信息， 全面提升地 球科學(xué)開展。不僅是資源訴求2002 年，國土資源部開始籌劃準(zhǔn)備地殼探測工程的技術(shù)路線和工作方案。 2021 年

27、底， 作為地殼探測工程培育性方案的 “深部探測技術(shù)與實驗研究 國家專項通過論證被批準(zhǔn)立項。在這 6 年間，正在邁進(jìn)工業(yè)化階段的中國深刻體會到開展中的資源瓶頸， 這個亟待起飛 的大國比以往任何時候都迫切渴望新的找礦突破?！敖^大多數(shù)石油、天然氣被覆蓋在數(shù)千米深的盆地之下，需要深部精細(xì)探測才能發(fā)現(xiàn)； 絕大局部礦產(chǎn)賦存于地下深部 。董樹文表示， 隨著中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化速度加快對資源需 求急速增長，地表或淺層礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)的時機(jī)越來越小，資源勘查走向深部成為必然。在此國情背景下， 開展地殼探測工程的首要任務(wù)就是滿足正在快速開展的經(jīng)濟(jì)社會對資 源的迫切需求。然而，迄今人類通過打鉆直接了解的地下深度僅有 12公里

28、，相比 6378公里地球赤道半 徑，科學(xué)家對地球深部的認(rèn)識仍然 “很淺薄 ，“還不如對茫茫太空的了解 ，董樹文表示。與國際同行相比，中國科學(xué)家對地下的了解也有很大差距。 歐美等國均早已開展了“入地方案。如美國從 1970 年開始實施，現(xiàn)已進(jìn)入第二輪地 殼探測。 通過第一輪探測， 美國制作出了美洲大陸 6 萬公里地殼的反射地震剖面。 而中國現(xiàn) 在通過該方法完成的剖面只有 4500 公里，是美國的 1/15，英國的 1/8，俄羅斯的 1/5。董樹文指出， 當(dāng)今地球科學(xué)的開展對地球深部數(shù)據(jù)的依賴程度越來越高， 深部探測水平 的落后是中國地學(xué)研究水平、資源探測技術(shù)、災(zāi)害預(yù)報能力落后的重要原因。在解決資

29、源問題的同時， 了解地殼深部結(jié)構(gòu)， 分析深部的動力過程，探明地震、火山爆 發(fā)等自然災(zāi)害發(fā)生的動力因素，也日益成為中國實現(xiàn)可持續(xù)開展的必然要求?！爸袊箨憙?nèi)部的地震十分活潑， 汶川大地震的發(fā)生足以警醒世人。 此外， 活火山結(jié)束 休眠期、重新活潑的可能性也不能排除。董樹文說。國際固體地球科學(xué)的研究說明，地表地形的變化和深部結(jié)構(gòu)的變化呈現(xiàn)鏡像反映的關(guān) 系。在歐洲的地學(xué)整合方案中， 一個叫做 “從表層到深部的工程專門研究由于地球內(nèi)部變 化導(dǎo)致的北歐沉陷、 南歐上升的狀況。 在北歐的荷蘭等地已經(jīng)出現(xiàn)低于海平面的低地， 而上 升和沉陷中間的過渡地區(qū)那么成為了地震、 滑坡多發(fā)帶。 因此， 對深部結(jié)構(gòu)的了解有

30、助于解釋 表層的一系列災(zāi)害作用。董樹文指出， 地球科學(xué)開展到今天， 地球系統(tǒng)科學(xué)是最前沿的方向。 地球系統(tǒng)科學(xué)旨在 聯(lián)系地球各個圈層的相互作用， 而地球表層是各個圈層相互作用的平臺， 因此建立地球系統(tǒng) 科學(xué)必須了解地球的深部。 “深部探測不僅解決資源、環(huán)境的問題，地球科學(xué)創(chuàng)新的動力也 在于此。董樹文說。聚焦 8 項研究內(nèi)容中國擁有全球最復(fù)雜的巖石圈結(jié)構(gòu)：位于東部的巖石圈厚度只有70100公里，是全球最薄的巖石圈，但西部卻到達(dá) 200多公里；東部的地殼厚度僅有 30公里，但喜馬拉雅山地 區(qū)的地殼到達(dá) 70 公里。在這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)下， 深部探測必須做試驗和示范工作。 據(jù)悉， 本次啟動的為期 5年的

31、 “深部探測技術(shù)與實驗研究專項，主要任務(wù)是為“地殼探測工程作好關(guān)鍵技術(shù)準(zhǔn)備，解 決關(guān)鍵探測技術(shù)難點(diǎn)與核心技術(shù)集成； 并進(jìn)行一些試驗、 示范，形成假設(shè)干深部探測實驗基地； 積累數(shù)據(jù)，積聚、培養(yǎng)優(yōu)秀人才，形成假設(shè)干技術(shù)體系的研究團(tuán)隊；完善“地殼探測工程設(shè) 計方案，推動國家立項?！斑@是一項開放的科學(xué)方案。董樹文告訴?科學(xué)時報?記者，深部探測專項的數(shù)據(jù)采 集網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全國，為在不同地區(qū)、不同機(jī)構(gòu)工作的深部探測科學(xué)家們帶來合作交流時機(jī)。 據(jù)悉，該專項由國土資源部組織管理，中國地質(zhì)科學(xué)院組織實施。目前，已有12 位院士、120 多位教授和研究員參加該專項研究。 “4月 22 日啟動的首批 1/3課題屬于委

32、托課題，由 中科院、教育部、國土資源部、中國地震局等單位承當(dāng)。其余 2/3 的課題都將以公開競爭的方式確定。據(jù)了解， 深部探測技術(shù)與實驗研究專項包括大陸電磁參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)實驗研究、 地殼全元素 探測技術(shù)與實驗示范、深部探測技術(shù)實驗與集成、深部礦產(chǎn)資源立體探測技術(shù)及實驗研究、 大陸科學(xué)鉆探選址與鉆探實驗、 地應(yīng)力測量與監(jiān)測技術(shù)實驗研究、 巖石圈三維結(jié)構(gòu)與動力學(xué) 數(shù)值模擬以及深部探測綜合集成與數(shù)據(jù)管理等8 項內(nèi)容。董樹文介紹， 這 8 項內(nèi)容可概括為 “兩網(wǎng) 建成覆蓋全國的大地電磁標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)和地球 化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)，不僅探測深部結(jié)構(gòu)，而且補(bǔ)充其物質(zhì)屬性；“兩區(qū) 華北實驗區(qū)和華南實驗區(qū)，所有的方法都將集中在這兩個

33、區(qū)中互相驗證；“四帶 立足青藏高原超厚地殼、 秦嶺復(fù)雜拼合造山帶、大慶等超大型盆地等中國特殊的巖石圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗研究；“多點(diǎn) 部署 6個科學(xué)鉆探， 分別對應(yīng)地球物理標(biāo)識、 羅布莎鉻鐵礦鉆探、 金川鎳礦鉆探、 廬樅 礦集區(qū)立體探測、南嶺礦集區(qū)鉆探、騰沖火山活動性科學(xué)鉆探。董樹文指出， 深部探測專項的實施， 標(biāo)志著我國地球科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入到深部探測時代。 建 立起來的有效、 可行的技術(shù)組合將為 “地殼探測工程提供技術(shù)準(zhǔn)備， 推動我國深部探測和 超深鉆探技術(shù)開展，縮小與國際地學(xué)開展的差距，并在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式開展。一筆種子錢董樹文表示，盡管深部探測專項最主要的科學(xué)目標(biāo)是如何獲取并加深我們對大陸的結(jié) 構(gòu)

34、、動力學(xué)和演化的理解， 但是通過專項采集的數(shù)據(jù)和集成的研究成果， 將帶來眾多實際應(yīng) 用和社會效益。我國西南三江地區(qū)和華北平原是地震、 火山和滑坡災(zāi)害的多發(fā)地區(qū)。 深部探測專項的工 作將直接為減輕和評估災(zāi)害提供有力數(shù)據(jù)， 從而提高我國預(yù)測地震、 減小地質(zhì)災(zāi)害鏈危害的 能力。另外， 高精度深地震反射技術(shù)將給出大陸地殼和沉積盆地的精細(xì)構(gòu)造，礦集區(qū)立體填圖將給出相對“透明的礦集區(qū)圖像，為地質(zhì)勘查、地下水資源評價、礦產(chǎn)資源、能源等更廣 泛的綜合研究領(lǐng)域提供研究資源。“如何把國家的這筆經(jīng)費(fèi)作為種子錢， 用它帶動更多的投入， 結(jié)合國家和地方需求， 結(jié) 合其他專項方案，提高產(chǎn)出效益，成為董樹文最近時常思考的問題。目前， 同地方合作已經(jīng)形成了初步的合作模式。 董樹文介紹， 工程組在安徽長江中下游礦集區(qū)進(jìn)行的研究已經(jīng)獲得了安徽省國土資源廳1:1的經(jīng)費(fèi)匹配，由此相關(guān)研究成果的驗證比照覆蓋了更大的礦區(qū)。董樹文說， “這種模式最后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果都是地方的。我們的任務(wù)就是推廣技術(shù)、帶動發(fā)現(xiàn)、帶動地方經(jīng)濟(jì)，在這些過程中把技術(shù)集成，攻克難關(guān)。據(jù)悉， 工程組