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下載手機APP 1864年，法國作家儒勒·凡爾納在其所著的科幻小說《地心行記》中，描寫了一個有著大海、蘑菇森林和遠古巨獸的地下世界，表露了人類對地球深部奧妙的揣測幻想與強烈獵奇。根據(jù)科學勘探，地球深部蘊藏著豐富的油氣和礦藏，是支撐人類開展的重要資源庫。20世紀70年代起，發(fā)達國家開端對地球深部展開勘探，并將其視為前沿科技競賽的重要陣地?？墒?，地層深處遍及堅固的巖石，還有高溫高壓的極端環(huán)境，讓入地比登天、下海更難。2008年，我國啟動“地球深部勘探專項”，拉開了我國“入地方案”的序幕。歷時10余年，現(xiàn)已取得了一系列重大突破。未來，向地球深部進軍將成為我國保障國家安全和可持續(xù)開展的一項戰(zhàn)略挑選。那么，地球深部到底蘊藏著什么奧妙?
地球深處有“瑰寶”
地球有著共同的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)分布，然而人類對它還知之甚少。一直以來，咱們都試圖與地球“對話”，期望完全解開這個有46億年前史的藍色星球的奧妙。事實上，迄今為止，人類開展所需的資源都來自于地球?，F(xiàn)有的科學研究成果顯示，地下深度2公里以內(nèi)是地下水資源和人類可運用的空間;深度5000米到1萬米左右則是動力和資源空間，這里有豐富的油氣、礦藏和地熱資源，而1萬米左右也是現(xiàn)在人類科技可以抵達的最深處;1萬米再往下則是地震、火山爆發(fā)等自然災(zāi)禍產(chǎn)生的空間。對地球深部的探索，有益于進一步處理人類開展的資源和動力需求，且從更長遠看，如何猜測地質(zhì)災(zāi)禍、應(yīng)對全球氣候變暖危機，也需求從塵封在地下的巖石中去尋找答案。
人類的開展強烈地依賴于咱們對礦藏資源和動力的運用。新我國建立初期，我國要快速地從一個農(nóng)業(yè)國家向一個工業(yè)化國家跨進?？墒悄菚r候咱們根本沒有石油，怎么辦?其時在北京街頭巷尾，轎車頭頂上都帶一個大氣囊，燒的是煤氣。缺油成了其時我國的“卡脖子”問題?？墒俏覈茖W家經(jīng)過長時間的研究，提出了陸相生油理論，成功地發(fā)現(xiàn)了大慶油田等一系列油田。這種發(fā)現(xiàn)對我國的工業(yè)化建設(shè)起到了關(guān)鍵作用。
今日，信息技能產(chǎn)業(yè)、航天航空、軌道交通、新材料，都需求眾多的元從來支撐才能完結(jié)。從這個意義上來講，人類現(xiàn)已進入元素周期表的全元素運用時代。到本世紀中葉，我國要進入中等發(fā)達國家隊伍，這就意味著需求更多的礦藏資源來支撐咱們的需求，而且會產(chǎn)生相當大的改變。以新動力轎車為例，以前傳統(tǒng)轎車不需求的鋰、鈷、鎳、石墨等，恰是新動力轎車需求的關(guān)鍵礦藏。5年前全球只有50多萬輛新動力轎車，可是今日現(xiàn)已到了幾百萬輛，10年之后，有或許是幾千萬輛。這就意味著咱們對這些新的礦藏資源，有時候把它們稱為戰(zhàn)略性礦藏資源或許關(guān)鍵性元素的需求，會呈幾倍、幾十倍的增長。咱們的動力和資源運用對外依存度太高，就處于一種危險狀況?？墒怯幸粋€辦法，便是向地球深部要資源，由于咱們所需求的資源或許在地下深部1萬米以內(nèi)都有分布。我國曩昔只是在500米以內(nèi)挖掘資源，國內(nèi)有一部分礦山到了1000米，可是世界上先進水平現(xiàn)已到了2000米到4000米左右。
向地球深部要資源，假如咱們挖掘深度可以到達地下2000米，那么我國的固體資源供給將可以在現(xiàn)存基礎(chǔ)上再翻一番。最近咱們在塔里木不斷地發(fā)現(xiàn)一些超深的大氣田，都是在地下9000米到1萬米之間發(fā)現(xiàn)的。這里頭更重要的便是關(guān)于地熱的運用，假如把熱能置換出來用于發(fā)電，這便是零碳的動力，就可以取代現(xiàn)在的化石動力?，F(xiàn)在世界各國都在研制如安在地下挖掘熱能轉(zhuǎn)化成電能。
對地球深部的運用和運用，不僅僅包括咱們剛才講的礦藏資源和動力資源，也包括地下空間的運用。1991年在東京召開了一次地下空間運用大會，會后宣布了一個《東京宣言》，這個《東京宣言》指出，19世紀是人類的橋梁世紀，20世紀是高層建筑世紀，21世紀將進入到地下空間運用世紀。西方發(fā)達國家在大城市建設(shè)過程中，對地下空間運用現(xiàn)已開展得十分快。比如日本、新加坡現(xiàn)已到達了200米，而我國一些主要城市的地下空間運用還缺乏50米。所以說，向深部要空間是我國城市開展和深地應(yīng)用的重要方向之一。
依托前沿科技與地球?qū)υ?/span>
“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”一直是人類自古以來的愿望。然而，比起“上天”“下海”，“入地”之旅卻困難重重。地球深處堅固的巖石和高溫高壓的極端環(huán)境，成為咱們的巨大障礙。現(xiàn)在人類直接鉆探深度只有12公里，而地球半徑長達6000多公里，假如把地球比作一個雞蛋，咱們的勘探現(xiàn)在還僅僅停留在雞蛋殼上。為了了解地球深處的奧妙，許多國家的科學家進行了各種測驗，并獲得了不少意想不到的發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過10余年的艱苦盡力和探索，我國深部勘探在地質(zhì)科學研究、深部資源勘查、自然災(zāi)禍猜測等方面也取得了重大進展，技能水平進入世界前列。
上個世紀美國率先建議了一個世界大科學方案，叫作大洋鉆探方案。這個大洋鉆探方案，為驗證大陸漂移和板塊學說立下了汗馬功勞，使人們意識到咱們在施行大洋鉆探方案的同時，可以施行大陸科學鉆探方案。1996年我國與美國、德國三個國家共同建議了世界大陸科學鉆探方案。大洋鉆探方案咱們是參與國，而到了大陸科學鉆探方案的時候，咱們是建議國，這是一個很了不起的進步。大陸科學鉆探方案施行以來，我國大陸總共施行了三個在大陸科學鉆探方案框架下的鉆探工程，一個是江蘇的東海鉆，一個是青海湖的環(huán)境深鉆，還有一個是松遼盆地的科學鉆探。這些鉆探工程不僅取得了很多的科學突破，也促進了我國鉆探設(shè)備和技能的創(chuàng)新與開展。
松遼盆地大陸科學鉆探工程由松科一井、二井、三井共三井四孔組成，獲得接連完好的巖心8187米。其間松科二井是我國松遼盆地大陸科學鉆探工程的中心科學井，完井深度到達7018米，成為亞洲國家最深的大陸科學鉆井和世界大陸科學鉆探方案建立以來的最深鉆井，代表了我國的“入地”能力?？茖W鉆探雖然表面上看是打一口井，實踐卻是在考驗一個國家的綜合實力和科技開展水平。松科二井工程創(chuàng)造了深部鉆探技能4項世界紀錄，引領(lǐng)了全球白堊紀陸相古氣候研究，使我國在地球深部鉆探技能領(lǐng)域到達世界領(lǐng)先水平。深地勘探是運用地球物理手段來間接地勘探深部地下的結(jié)構(gòu)、形狀和物質(zhì)組成。這個事情對咱們特別重要，由于我國是大陸災(zāi)禍產(chǎn)生最多的國家，全球大陸地震有1/3就產(chǎn)生在我國，產(chǎn)生大陸地震，有1/2死亡人數(shù)在我國。咱們正方案創(chuàng)立我國的大陸深部四維觀測系統(tǒng)，經(jīng)過長時間調(diào)查手段對地球活動現(xiàn)象進行觀測和研究，向深部要安全，掌握災(zāi)禍產(chǎn)生的深部過程和孕育機理，提高災(zāi)禍監(jiān)測預(yù)警的能力。
我國在2008年啟動了地球深部勘探專項，后來在2016年又啟動了深地資源勘察與挖掘的國家重點研制專項。經(jīng)過這些項目的施行，使我國與國外的距離快速地拉近，使咱們深部勘探的整個技能系列，無論是在國產(chǎn)化、系統(tǒng)化，還是在工程方面，都可以跟發(fā)達國家相媲美。咱們可以驕傲地說，具有完善的深部勘探技能體系的國家，只有美國、加拿大、俄羅斯和我國這四個國家。
地心或許是咱們永久想到又到不了的，那咱們的地心之旅怎么完結(jié)呢?咱們能不能把地心搬到實驗室來?1993年把地心搬到實驗室取得重大進展，咱們可以模擬實驗核幔邊界的溫度。到了2010年，咱們可以實驗出相當于地心的溫壓，地心的壓力有多大?大約是363萬大氣壓，很難用數(shù)字來描繪大氣壓力有多大?？墒侨藗冇嬎懔艘幌拢齻€大象踩一個草莓，還不到1萬大氣壓。咱們可以幻想363萬大氣壓要可以完成出來，需求什么樣的技能，什么樣的配備。十分令人驕傲的是2010年首先進入到地核這種溫壓條件的實驗，是由我國科學家來完結(jié)的。
60年前，咱們老一代科學家對21世紀的愿望是要“上天”，要“入地”，要“下海”。向地球深部進軍是咱們必需要處理的戰(zhàn)略科技問題，而“十四五”規(guī)劃又專門提出來，要在深地、深海等前沿領(lǐng)域施行一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。這實踐上吹響了我國科學界向深地進軍的集結(jié)號，咱們要將入地夢融入到強國夢。
王成善：我國科學院院士，著名地質(zhì)學家。他深化青藏高原30余年，從事地質(zhì)科考和研究，提出青藏高原從中部率先隆起的新論斷，受到世界地學界的廣泛重視，被列為“我國地理百年大發(fā)現(xiàn)”之一。作為較早重視全球氣候變暖的地質(zhì)學家，他掌管的世界大陸鉆探項目“松遼盆地大陸科學鉆探”，成功獲取接連完好的8187米巖心，被譽為通往白堊紀的“金柱子”，為猜測未來全球氣候改變提供了科學依據(jù)。近年來，作為中方首席科學家，他主導(dǎo)建議了“深時數(shù)字地球世界大科學方案”，旨在為世界地學界構(gòu)建數(shù)字化科研基礎(chǔ)設(shè)施，完成地球演化數(shù)據(jù)的全球整合和同享。上觀新聞作者：我國科學院院士王成善
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地熱
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地球深處有“瑰寶”
地球有著共同的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)分布，然而人類對它還知之甚少。一直以來，咱們都試圖與地球“對話”，期望完全解開這個有46億年前史的藍色星球的奧妙。事實上，迄今為止，人類開展所需的資源都來自于地球?，F(xiàn)有的科學研究成果顯示，地下深度2公里以內(nèi)是地下水資源和人類可運用的空間;深度5000米到1萬米左右則是動力和資源空間，這里有豐富的油氣、礦藏和地熱資源，而1萬米左右也是現(xiàn)在人類科技可以抵達的最深處;1萬米再往下則是地震、火山爆發(fā)等自然災(zāi)禍產(chǎn)生的空間。對地球深部的探索，有益于進一步處理人類開展的資源和動力需求，且從更長遠看，如何猜測地質(zhì)災(zāi)禍、應(yīng)對全球氣候變暖危機，也需求從塵封在地下的巖石中去尋找答案。
人類的開展強烈地依賴于咱們對礦藏資源和動力的運用。新我國建立初期，我國要快速地從一個農(nóng)業(yè)國家向一個工業(yè)化國家跨進?？墒悄菚r候咱們根本沒有石油，怎么辦?其時在北京街頭巷尾，轎車頭頂上都帶一個大氣囊，燒的是煤氣。缺油成了其時我國的“卡脖子”問題?？墒俏覈茖W家經(jīng)過長時間的研究，提出了陸相生油理論，成功地發(fā)現(xiàn)了大慶油田等一系列油田。這種發(fā)現(xiàn)對我國的工業(yè)化建設(shè)起到了關(guān)鍵作用。
今日，信息技能產(chǎn)業(yè)、航天航空、軌道交通、新材料，都需求眾多的元從來支撐才能完結(jié)。從這個意義上來講，人類現(xiàn)已進入元素周期表的全元素運用時代。到本世紀中葉，我國要進入中等發(fā)達國家隊伍，這就意味著需求更多的礦藏資源來支撐咱們的需求，而且會產(chǎn)生相當大的改變。以新動力轎車為例，以前傳統(tǒng)轎車不需求的鋰、鈷、鎳、石墨等，恰是新動力轎車需求的關(guān)鍵礦藏。5年前全球只有50多萬輛新動力轎車，可是今日現(xiàn)已到了幾百萬輛，10年之后，有或許是幾千萬輛。這就意味著咱們對這些新的礦藏資源，有時候把它們稱為戰(zhàn)略性礦藏資源或許關(guān)鍵性元素的需求，會呈幾倍、幾十倍的增長。咱們的動力和資源運用對外依存度太高，就處于一種危險狀況?？墒怯幸粋€辦法，便是向地球深部要資源，由于咱們所需求的資源或許在地下深部1萬米以內(nèi)都有分布。我國曩昔只是在500米以內(nèi)挖掘資源，國內(nèi)有一部分礦山到了1000米，可是世界上先進水平現(xiàn)已到了2000米到4000米左右。
向地球深部要資源，假如咱們挖掘深度可以到達地下2000米，那么我國的固體資源供給將可以在現(xiàn)存基礎(chǔ)上再翻一番。最近咱們在塔里木不斷地發(fā)現(xiàn)一些超深的大氣田，都是在地下9000米到1萬米之間發(fā)現(xiàn)的。這里頭更重要的便是關(guān)于地熱的運用，假如把熱能置換出來用于發(fā)電，這便是零碳的動力，就可以取代現(xiàn)在的化石動力?，F(xiàn)在世界各國都在研制如安在地下挖掘熱能轉(zhuǎn)化成電能。
對地球深部的運用和運用，不僅僅包括咱們剛才講的礦藏資源和動力資源，也包括地下空間的運用。1991年在東京召開了一次地下空間運用大會，會后宣布了一個《東京宣言》，這個《東京宣言》指出，19世紀是人類的橋梁世紀，20世紀是高層建筑世紀，21世紀將進入到地下空間運用世紀。西方發(fā)達國家在大城市建設(shè)過程中，對地下空間運用現(xiàn)已開展得十分快。比如日本、新加坡現(xiàn)已到達了200米，而我國一些主要城市的地下空間運用還缺乏50米。所以說，向深部要空間是我國城市開展和深地應(yīng)用的重要方向之一。
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“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”一直是人類自古以來的愿望。然而，比起“上天”“下海”，“入地”之旅卻困難重重。地球深處堅固的巖石和高溫高壓的極端環(huán)境，成為咱們的巨大障礙。現(xiàn)在人類直接鉆探深度只有12公里，而地球半徑長達6000多公里，假如把地球比作一個雞蛋，咱們的勘探現(xiàn)在還僅僅停留在雞蛋殼上。為了了解地球深處的奧妙，許多國家的科學家進行了各種測驗，并獲得了不少意想不到的發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過10余年的艱苦盡力和探索，我國深部勘探在地質(zhì)科學研究、深部資源勘查、自然災(zāi)禍猜測等方面也取得了重大進展，技能水平進入世界前列。
上個世紀美國率先建議了一個世界大科學方案，叫作大洋鉆探方案。這個大洋鉆探方案，為驗證大陸漂移和板塊學說立下了汗馬功勞，使人們意識到咱們在施行大洋鉆探方案的同時，可以施行大陸科學鉆探方案。1996年我國與美國、德國三個國家共同建議了世界大陸科學鉆探方案。大洋鉆探方案咱們是參與國，而到了大陸科學鉆探方案的時候，咱們是建議國，這是一個很了不起的進步。大陸科學鉆探方案施行以來，我國大陸總共施行了三個在大陸科學鉆探方案框架下的鉆探工程，一個是江蘇的東海鉆，一個是青海湖的環(huán)境深鉆，還有一個是松遼盆地的科學鉆探。這些鉆探工程不僅取得了很多的科學突破，也促進了我國鉆探設(shè)備和技能的創(chuàng)新與開展。
松遼盆地大陸科學鉆探工程由松科一井、二井、三井共三井四孔組成，獲得接連完好的巖心8187米。其間松科二井是我國松遼盆地大陸科學鉆探工程的中心科學井，完井深度到達7018米，成為亞洲國家最深的大陸科學鉆井和世界大陸科學鉆探方案建立以來的最深鉆井，代表了我國的“入地”能力?？茖W鉆探雖然表面上看是打一口井，實踐卻是在考驗一個國家的綜合實力和科技開展水平。松科二井工程創(chuàng)造了深部鉆探技能4項世界紀錄，引領(lǐng)了全球白堊紀陸相古氣候研究，使我國在地球深部鉆探技能領(lǐng)域到達世界領(lǐng)先水平。深地勘探是運用地球物理手段來間接地勘探深部地下的結(jié)構(gòu)、形狀和物質(zhì)組成。這個事情對咱們特別重要，由于我國是大陸災(zāi)禍產(chǎn)生最多的國家，全球大陸地震有1/3就產(chǎn)生在我國，產(chǎn)生大陸地震，有1/2死亡人數(shù)在我國。咱們正方案創(chuàng)立我國的大陸深部四維觀測系統(tǒng)，經(jīng)過長時間調(diào)查手段對地球活動現(xiàn)象進行觀測和研究，向深部要安全，掌握災(zāi)禍產(chǎn)生的深部過程和孕育機理，提高災(zāi)禍監(jiān)測預(yù)警的能力。
我國在2008年啟動了地球深部勘探專項，后來在2016年又啟動了深地資源勘察與挖掘的國家重點研制專項。經(jīng)過這些項目的施行，使我國與國外的距離快速地拉近，使咱們深部勘探的整個技能系列，無論是在國產(chǎn)化、系統(tǒng)化，還是在工程方面，都可以跟發(fā)達國家相媲美。咱們可以驕傲地說，具有完善的深部勘探技能體系的國家，只有美國、加拿大、俄羅斯和我國這四個國家。
地心或許是咱們永久想到又到不了的，那咱們的地心之旅怎么完結(jié)呢?咱們能不能把地心搬到實驗室來?1993年把地心搬到實驗室取得重大進展，咱們可以模擬實驗核幔邊界的溫度。到了2010年，咱們可以實驗出相當于地心的溫壓，地心的壓力有多大?大約是363萬大氣壓，很難用數(shù)字來描繪大氣壓力有多大?？墒侨藗冇嬎懔艘幌拢齻€大象踩一個草莓，還不到1萬大氣壓。咱們可以幻想363萬大氣壓要可以完成出來，需求什么樣的技能，什么樣的配備。十分令人驕傲的是2010年首先進入到地核這種溫壓條件的實驗，是由我國科學家來完結(jié)的。
60年前，咱們老一代科學家對21世紀的愿望是要“上天”，要“入地”，要“下海”。向地球深部進軍是咱們必需要處理的戰(zhàn)略科技問題，而“十四五”規(guī)劃又專門提出來，要在深地、深海等前沿領(lǐng)域施行一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。這實踐上吹響了我國科學界向深地進軍的集結(jié)號，咱們要將入地夢融入到強國夢。
王成善：我國科學院院士，著名地質(zhì)學家。他深化青藏高原30余年，從事地質(zhì)科考和研究，提出青藏高原從中部率先隆起的新論斷，受到世界地學界的廣泛重視，被列為“我國地理百年大發(fā)現(xiàn)”之一。作為較早重視全球氣候變暖的地質(zhì)學家，他掌管的世界大陸鉆探項目“松遼盆地大陸科學鉆探”，成功獲取接連完好的8187米巖心，被譽為通往白堊紀的“金柱子”，為猜測未來全球氣候改變提供了科學依據(jù)。近年來，作為中方首席科學家，他主導(dǎo)建議了“深時數(shù)字地球世界大科學方案”，旨在為世界地學界構(gòu)建數(shù)字化科研基礎(chǔ)設(shè)施，完成地球演化數(shù)據(jù)的全球整合和同享。上觀新聞作者：我國科學院院士王成善
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