关注·探秘“三深”·②深地：到地球深部找答案

地表发生的一切几乎

都能在深部找到答案

地震是地球内部应力作用的结果，了解地壳结构和地压力变化，有助于把握地震发生规律

“地表上发生的一切，几乎都能在深部找到答案，”黄宗理认为，要认识地球，就不能不了解深部。

“这就像一个顶层设计。”董树文说，深部探测是地球学科原始性创新的基础工作，是现代地球系统科学的基石，要实现从地质大国走向地质强国，就必须做好这一研究。

董树文说，现代资源勘探是建立在地质学、地球化学和地球物理学基础上，而深部探测可以揭示地下精细的结构与组成，精确的深部勘测，不仅可以指导发现新资源，还能建立新的找矿理论。

“我国资源探测的平均深度只有500米，地下还有那么厚，如果了解深部的情况，地下可开采的资源可能大幅度增加”，董树文认为，深部探测能够延伸国土资源的空间内涵，从而开辟“第二找矿空间”。

董树文说，我国深部探测目标之一，是建立一套大型矿集区立体三维探测体系，完成地下3公里左右的资源分布三维图，达到“透明化”。

“如果我们完全清楚地下3公里的情况，资源发现的效率和数量肯定将大幅度增加。”董树文说。

深部探测另一大应用是监测环境。中国地质科学院的王学求研究员介绍，5年中，我国建成了一张世界领先的数字化学网，得出了76种元素在我国的分布和浓度值的示意图。

王学求解释，“因为地球本底的元素基本稳定，但地表的土壤化学含量可以被污染，这样科研人员利用现今的地表元素含量和上世纪80年代的测量数据比较，做个减法，就能得出人为因素的影响。了解这些情况，我们就可以提前做好预防工作。”

地震灾害是地球内部的应力作用的结果，了解地壳结构和地应力变化，有助于把握地震发生规律。

中国科学院大学石耀霖院士说，青藏高原东南缘，这个包括了汶川地震在内的范围，可谓是世界上地壳活动性最活跃的地带，深部探测专项在这个区域建立了现代地应力监测网，测量并实时监测地应力大小和变化，通过数字模拟的方式，把握地壳活动性脉络。他说，这对今后地震预报走数字化方向至关重要。

自主装备可决定未来

深部探测工程成败

我国万米钻机近期将在大庆钻探实验，并将研制1.5万米科学钻机

虽然深发射地震剖面突破万公里，步入探测大国行列，但董树文清楚，与发达国家相比，我国还有不少的差距。

“由于技术和资金不足，我国对陆地的了解大多还停留在表面，仅有非常有限的探测活动，对几十公里的地下情况并不清楚。深部专项所实验的，正是美国30多年前的工作。”董树文说。

“我们缺乏深部探测原创性技术。”董树文举例说，我国重力测量，测出的只是从地心到地表物质密度的总和，只了解横向的差异，几乎没有精确的垂直分辨的效果。但是，国外的重力梯度测量已经获得了高精度的垂向密度分辨能力，用于资源勘查和军事地质产生巨大的效益。这个技术对我国绝对封锁。没有重力梯度测量技术，就不能判断地球不同深度比重的差异。

黄宗理说，我国当前几乎所有深部探测仪器都是进口的，而当我国要进行大规模的地球勘探工程，国外就会封锁某些技术和设备，影响了探测进展。

“某种意义上讲，自主装备决定着未来地壳探测工程的成败。”黄宗理说。

董树文介绍，实施深部专项，另一个目标是希望能自主研制一批深部探测设备，力图实现关键技术的重大突破。

他介绍，深部探测专项已经在大功率地面电磁测量仪、无缆地震仪和无人机航磁系统等关键仪器的研发上取得突破。

钻探的水平直接代表了探测地球资源深部的能力，专项成功研制了万米科学钻机。董树文透露，万米钻机准备近期在大庆进行钻探实验，而进一步的目标则是，研制1.5万米的科学钻机。

“这个深度可以用于直接采集大陆震中的岩石样本，了解地震发源的机理。”

董树文说，我国深部探测培育期已经完成，而完成第一轮地球探测计划还需要更多时间。