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前言

从地表到地心,地球深部隐藏着关乎资源、能源、环境的无数奥秘。探索地球深处,不仅是地球科学发展的必然追求,更是为实现 “两个一百年” 奋斗目标、中华民族伟大复兴的中国梦贡献智慧和力量的重要实践。如今,中国的深部探测技术正以坚实的步伐,叩开地球的神秘之门,跻身世界深部探测大国行列。

解锁地球深部的 “透视眼” 与 “导航仪”

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要探索地球深部,离不开核心技术的支撑。深地震反射与天然地震层析成像技术,便是我国深部探测的 “两大法宝”。

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▲图片由AI生成

深地震反射与层析成像

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近垂直深地震反射探测技术:被国际地学界公认为研究大陆基底、解决深部地质问题的 “技术先锋”。它通过研究地震波在地球内部的传播,能精准捕捉地球壳幔结构和波速结构,凭借探测深度大、分辨率高、准确可靠的优势,成为大陆动力学和深部地壳精细结构研究的核心手段。

被动源天然地震层析成像技术:是 “窥探地球深部的窗口”,为地球深部构造研究提供了重要视角。在此基础上发展的反射折射联合层析成像技术,更是实现了高精度、高分辨率的三维定量速度成像,成为深部探测与资源勘查的得力助手。

如果说地震探测技术是 “远程透视”,科学钻探就是深入地球的 “直接对话”。作为获取地球深部物质、了解内部信息最直接、有效、可靠的方法,科学钻探不仅是地球科学发展的重要支撑,更是解决资源、能源、环境等重大问题的关键技术手段。

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▲“地壳一号”万米钻机整机系统

科学钻探:深入地球腹地的 “探路先锋”

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我国的科学钻探工程,从起步到领跑,留下了一串坚实的足迹。

主要里程碑

2001年:中国大陆科学钻探工程第一口井在江苏连云港市东海县开钻,2005年顺利完工。累计钻进 5158米,岩芯采取率高达85.7%,并建立了深井地球物理长期观测站。

后续发展:青海湖、松辽盆地、柴达木盐湖等科学钻探项目相继开展,累计钻进进尺约 35000米。

2007年,“松科1井”完成。

2014年,“松科2井”开钻,设计深度6400米。依托我国自主研发的 “地壳一号”万米大陆科学钻探钻机,最终实现 7018米 钻探深度,成为当时世界最深取芯科学钻之一。该项目获取了国际上最长且连续的白垩系陆相沉积记录。

重大成果:改写认知,赋能国家发展

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通过“深部探测技术与实验研究专项”,我国收获了一批沉甸甸的成果。

获取海量高质量地球深部数据并实现共享。

建立全国地球化学基准网,首次摸清全国78种地壳元素分布,成功制作出世界第一张 “化学地球”图件。

钻探与实物资料

实施12口科学钻探孔,累计进尺 23905.44米,获取宝贵深部样品,为重新理解中国大地构造提供了有力支撑。

资源勘探战略突破

被动源天然地震层析成像技术:是 “窥探地球深部的窗口”,为地球深部构造研究提供了重要视角。在此基础上发展的反射折射联合层析成像技术,更是实现了高精度、高分辨率的三维定量速度成像,成为深部探测与资源勘查的得力助手。

西藏、北方地区:探测发现具备超大型矿床潜力的巨型稀土元素聚集区,为找矿战略提供支撑。

一系列技术方法的成功研发与实验,极大加快了我国深部探测的进度,让我国成功跻身世界深部探测大国行列。

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▲工作人员在钻井平台检查井口

(新华社记者 / 摄)

未来可期:向地球更深处进军

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地球深部探测研究任重而道远,目前的成绩只是阶段性胜利。面向未来,我国的深部探测事业将持续发力。

在现有重点专项和先导技术计划基础上,将启动实施深地领域面向 2030年的科技创新重大项目。

聚焦国家能源资源和环境保护的重大需求,持续叩启地球之门。

深入揭示大陆地壳的深部奥秘,开拓利用好深部能源资源与国土空间。

推动地质调查与科学认知从浅表走向深部,不断提升我国能源资源保障与安全利用水平。

结语

从浅层探索到深部攻坚,从技术追赶到自主领跑,中国的深部探测之路,正是科技自立自强的生动缩影。未来,随着技术的不断突破,我们必将解锁更多地球深部的奥秘,为国家发展注入更强大的动力。

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▲图片由AI生成

以上内容参考于

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