作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-15 8:40:19
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深部探测启动五年 掀开“入地梦”新篇章
 
■本报记者 冯丽妃
 
5年前,当深部探测技术与实验专项(SinoProbe)启动的时候,董树文还不敢透露出他们的勃勃“野心”,虽然这一项目集结了118家国内科研机构,有1500多名科学家参与,是我国目前名副其实规模最大的地球深部探测计划。
 
5年后,面对丰硕的成果,作为该专项首席科学家,中国地质科学院副院长董树文终于有了足够的底气,向记者透露了他们一直以来的梦想:“我们有个梦,一个地球科学家的入地之梦!”
 
5年里,这把叩开“入地之门”的钥匙,给我们带来了哪些惊喜?而在未来,科学家们对地球深部探测又有着怎样的期待?《中国科学报》记者就此采访了相关专家。
 
“把脉”地球深部
 
深部探测就像给地球做“CT”,是窥探地球深部结构的重要窗口。
 
中国地科院地质所研究员高锐介绍说,5年里,SinoProbe共完成6160千米“穿透地壳”的深地震反射剖面,进展超过过去50年的工作量。而此前,我国深反射地震剖面仅达到4800公里,相当于美国的1/12、英国的1/4、意大利的1/2。
 
“现在有了11000公里深反射地震剖面,意味着我国从此进入了深部探测大国行列。”高锐说。
 
同时,SinoProbe还带动了我国深部找矿工作的进步。
 
中国地科院资源所研究员吕庆田表示,5年来,专项建立了赣南、庐江—枞阳、铜陵矿集区立体探测示范区,第一次实现了矿集区3~5公里深度的“透明化”,这为我国建立大型矿集区立体三维探测体系奠定了技术基础,对开辟我国“第二找矿空间”、拓展新的矿藏“版图”也是意义重大。
 
专项还建立了全球领先的数字化学网,包含78种化学元素、覆盖全国930万平方公里土地。中国地科院地球物理地球化学勘查研究所研究员王学求说,“化学地球”不仅为全球海量地球化学数据以及图形显示与管理提供了展示平台,而且可用作检测人类活动导致的环境污染以及预测未来环境变化。
 
在灾害预警领域,深部探测专项首次建立了青藏高原东南缘深孔地应力监测区域网,探索了原地应力随深度变化规律;建立了亚洲最大规模的地球动力学数值模拟平台,实现了全球、区域、局部尺度的三维地球模拟,为我国地壳活动监测和地震预警提供了新的技术路线。
 
打造地学“金刚钻”
 
要揽瓷器活,还需金刚钻。
 
然而,一直以来,我国几乎所有深部探测仪器都要依靠进口,国外的技术封锁严重影响了国内相关学科的发展。
 
经过5年的努力,SinoProbe自主研制了一批覆盖空中、地面、地下的仪器装备技术,在填补国内空白的同时,为打破国外产品垄断国内市场的现状提供了契机。
 
在日前于京举行的我国深部探测技术与实验专项2012年度成果汇报交流会上,《中国科学报》记者看到无人机航磁系统便是其中之一。“卫星重磁距离地面过远,地磁很多地方受地面干扰较大,而低空航磁探测的关键技术在过去一直被国外垄断。”项目仪器装备研制负责人、吉林大学教授黄大年说。
 
这是我国首次把无人机和超导航空磁力仪、氦光泵航空磁力仪等核心技术相结合,开发出可应用于矿集区立体探测的无人机航磁探测系统。而在未来6~7年,我国超导无人机将会实现实际应用。
 
在地下探测装备方面,万米钻机有着“入地望远镜”的美誉。“它可以通过钻探和全程取芯,直接获取地球深部信息、验证地球科学研究和发现,是深探工程不可缺少的重要手段。”黄大年说。
 
“接下来,它将在大庆油田崭露头角,首次钻探深度预计为6600米。”董树文介绍说,我国深部探测的目标是将来研制1.5万米的科学钻机。
 
在地面探测装备方面,我国自主研制的大功率电磁仪、无缆自定位地震勘探系统等多项装备,也即将走向产业化。
 
呼唤入地“东风”
 
“近年来,我国地学发展可谓是一日千里,但这只是阶段性的胜利。”中国工程院院士陈毓川在接受《中国科学报》记者采访时表示,“地学的复杂性使其不可能像数学一样,可以依靠灵感作出突破,需要整个集体的坚持奋战,不能打打停停。”
 
“解决我国面临的环境、资源问题,深入认识地球内部结构和活动规律,都要继续向‘地下’进军。”董树文说,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,而我国比国外晚了整整30年。
 
深部探测专项实施的5年,仅仅是地壳探测工程的培育性阶段,接下来的15年将是我国深部探测进行赶超的关键期。
 
董树文表示,地球深部探测的目标是进一步拓宽国土资源的空间内涵,使入地工程产业化成为新的经济增长点,把地质产品从目前的平面产品变成三维产品,进一步深化人类对地球的认知。
 
“我国下一轮深部探测的人才、技术、装备等条件已经成熟了,只欠东风。”中国科学院院士李廷栋告诉《中国科学报》记者,这个“东风”就是未来15年地壳探测专项的批准。(原标题《深部探测掀开“入地梦”新篇章》)
 
《中国科学报》 (2013-05-15 第1版 要闻)
 
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