探寻地球深部的秘密

2021.06.29 中国矿业报/苑坤   

在太阳系的八大行星中，地球既是普通的一员，又是一颗极不平凡的星球，地球上有郁郁葱葱的崇山峻岭，有奔腾咆哮的大江大河，还有生机勃勃的各种生物，所有这一切都是太阳系内其他行星所没有的。地球上的电离层和臭氧层抵挡了绝大部分致命的太阳辐射，地球上的水和大气中的氧，为生命的存在提供了必要的条件，少量的二氧化碳和水蒸气等温室气体形成的温室效应，使地球维持在一个适宜的温度，这些得天独厚的条件，使地球成为茫茫宇宙中迄今为止人类发现的唯一有生命存在的星。

如今科学技术的快速进步，使人类成功进入了太空，对宇宙有了新的认知，但对和我们息息相关的地球深部仍然充满着未知。关于地球内部是什么样的，存在着什么物质的话题一直争议不断，有的说地球的深部存在着大型的海洋，有的说地球的深部蕴藏了大量的资源，这些是真的吗？


迄今，人类通过打钻直接了解的地下深度仅有12千米，相比6378千米地球赤道半径，科学家对地球深部的认识仍“很肤浅”。随着中国工业化、城镇化速度加快，对资源需求急速增长，地表或浅层矿产发现的机会越来越小，资源勘査走向深部成为必然。

欧美等国均早己开展了“入地”计划。上世纪80年代，美国、欧洲、加拿大先后发起了地壳探测计划、欧洲探测计划和岩石圈探测计划。美国从1970年开始实施，现已进入第二轮地壳探测。通过第一轮探测，美国制作出了美洲大陆6万公里地壳的反射地震剖面。而我国现在通过该方法完成的剖面只有4500公里，是美国的1/15，英国的1/8，俄罗斯的1/5。

2009年4月22日，《地球深部探测技术与实验研究专项》正式启动，标志着我国地球深部探测的“入地”计划拉开序幕，集中了国内118个机构、1000多位科学家和技术专家的中国地学界“集结号”开始从大陆的深部寻找答案。

在2016年5月30日召开的全国科技创新大会上，更是发出了向“地球深部进军”的号令。

地下深处人们看不见、摸不着，研究起来难度很大。目前，最直接的手段是往深部钻探，但12千米的钻井这相对于地球近6400千米的半径，显得微不足道。地球的造山运动也会把深部物质带到地表上，但这类证据毕竟非常稀少。随着技术的发展，人们已经可以利用地震、重力、电磁等现代地球物理的探测方法，了解地球深部的物理性质。

目前，我国地球深部探测与国际先进水平的主要差距是我国重要构造单元、含油气盆地、成矿带尚未开展深部探测。未来将增加深部探测数据，发展地球系统科学发展“入地”技术与装备系统，形成“万米透明”“超深进入”和“深地探测”体系，从深部解决我国能源资源需求和城市发展空间等迫切问题，实现深度换空间，深部要资源揭示地球深部奥秘。

向地球深部进军是人类挑战自我极限的伟大壮举，是建设创新型国家的重大举措，更是国家资源事业重大的发展机遇。向地球深部进军是中国科技史，乃至世界科技史上的一件大事，必将推动世界地球科学发展，实现中国从世界地质大国成为世界地质强国的梦，我们也会随着梦想的实现不断揭开地球深部神秘的面纱。

（作者单位：中国地质调查局油气资源调查中心）

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