2013年4月16－18日，深部探测技术与实验研究专项2012年度成果汇报交流会在北京召开。

 

五年前，为落实2006年《国务院关于加强地质工作的决定》“实施地壳探测工程，提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平”的战略部署，在财政部、科技部支持下，国土资源部于2008年启动了深部探测技术与实验研究（简称“深部探测”，英文为SinoProbe）专项，作为《地壳探测工程》的培育性启动计划。深部探测专项的总体目标和核心任务是，为《地壳探测工程》做好关键技术准备，研制深部探测关键仪器装备，解决关键探测技术难点与核心技术集成，形成对固体地球深部层圈立体探测的技术体系；在不同景观、复杂矿集区、含油气盆地深层、重大地质灾害区等关键地带进行实验、示范，形成若干深部探测实验基地；解决急迫的重大地质科学难题热点，部署实验任务；实现深部数据融合与共享，建立深部数据管理系统；积聚优秀人才，形成若干技术体系的研究团队；完善《地壳探测工程》设计方案，推动国家立项。

 

五年来，专项成千上万的研究人员，跋涉在青藏高原、沙漠戈壁、森林泥沼，历尽艰难，艰苦奋斗，积极探索，研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法，积累了丰富经验，大大地加快了我国深部探测的进度，开创了深部探测领域的一个又一个第一，加快了我国从地质大国向地质强国迈进的步伐。

 

——专项完成了6000 km“穿透地壳”的深反射地震剖面，大幅度提升了我国深部探测技术能力，在资源发现、环境监测、灾害预报、地球认识等领域取得一系列开创性的重要成果，我国跻身世界深部探测大国行列。专项5年工作量超过过去的50年，使我国深反射地震剖面总长达到11000 km，与美国6万km、俄罗斯2.46万km、英国2万km，以及意大利、德国、加拿大、澳大利亚等超过1万km的国家看齐，进入世界上深反射地震剖面超过万km的大国行列。

 

——专项打破国外垄断，自主研制了一批深部探测地震、地面电磁、无人机航磁等关键仪器和万米科学钻机，实现了关键技术的重大突破，性能指标与国外同类产品相当或更优。自主研发了深部探测系统软件，数据处理能力得到很大提升。探索出一条引进、消化、吸收、再创新的深部探测装备技术途径，申请专利90项，获批发明专利51项、实用新型专利18项，获批软件著作权21项。

 

——第一次系统建立适应我国大陆复杂岩石圈、地壳的深部立体探测技术体系。对应我国大陆不同深度、不同结构、不同地质条件，成功实验了不同物性参数和方法的数据采集、信号提取到处理成像的探测技术流程，建立了阵列式、大陆电磁参数标准网高精度观测方法和精细、规范化的数据处理及反演技术，实现了共震源深地震反射和宽角反射与折射地震同时接收的联合采集，获得了高质量的探测结果。

 

——第一次建立了4°×4°覆盖全国大陆范围的大地电磁标准网，华北和青藏高原1°×1°大地电磁观测网达到世界上密度最大，获得一批高质量的全国物性基础数据。

 

——第一次按照国际标准，建立了一个覆盖全国大陆的地球化学基准网（160 km×160 km），分析测试水平达到世界领先，获得一批高质量的全国地球化学基础数据；第一次利用类似于GoogleEarth软件技术，建立了化学地球的数字表达。

 

——第一次系统建立了大型矿集区立体探测技术方法体系和示范区，形成了成矿区带深部控制因素、矿集区富集条件和矿床定位的数据采集与处理解释的技术流程，矿集区“透明化”技术日臻完善。建立了南岭于都－赣县、庐江－枞阳、铜陵矿集区立体探测示范区，揭示了大型矿集区三维精细结构和成矿动力学过程；经钻探验证效果显著，为在我国东部开辟“第二找矿空间”（500-2000 m）、实现地质找矿突破提供了有效的技术支撑。

 

——第一次系统建立了青藏高原东南缘（包括龙门山断裂和汶川地震带）和北京周边首都圈现今深孔地应力监测区域网，自主研发了新型地应力监测装备，取得了高质量深井地应力测试数据与原地应力随深度变化规律，探索实验地壳现今活动性监测取得重要进展。

 

——第一次建立了亚洲最大规模的地球动力学数值模拟平台，实现全球、区域、局部尺度的三维地球模拟的跨越，为我国地壳活动性监测和地震预警提供新的技术路线。

 

——科学钻探在西藏、安徽、江西和甘肃等省区打下了一个又一个的“金柱子”，创造了多个区域深度第一的记录，实施了全国最大深度之一的金属矿科学钻探，实现了钻探技术的多项原始创新。

 

深部探测专项注重科学应用，发现了一批具有战略意义的找矿线索，有力支撑了我国找矿突破战略行动计划。首次确认了含铬铁矿高压蛇绿岩套新类型，为铬铁矿找矿突破提出新方向；证实南岭成矿带“五层楼＋地下室”的找矿模式，发现厚大矿体，具有重要的战略指导作用；在庐枞火山岩铁硫矿集区，发现深部正长岩上百米厚铀元素富集带，为深部找铀、重新认识火山岩型成矿体系和建立成矿模式提供重要线索；发现并圈出北方巨型的稀土元素地球化学异常块体，指示了超大型矿床的突破空间位置；穿透大庆盆地在含油的白垩纪盆地之下发现残存的沉积盆地，为“大庆之下找大庆”提供战略依据。

 

专项注重原始创新，取得了一批重大科学发现和重要认识，解决了我国大陆地壳与岩石圈构造长期悬而未决的一些重大科学问题：

 

——专项首次获得青藏高原的莫霍反射界面，发现青藏高原腹地的地壳厚度为60-65 km，比原来估计的厚度为浅；

 

——揭示了东北岩石圈东部古太平洋板块向西、西部鄂霍茨克洋向东的双向相对俯冲的结构，首次为松辽盆地大地构造背景和演化提供了全新的深部科学依据；

 

——四川盆地发现了扬子克拉通内部的古俯冲带，将现今地壳结构时间记录延伸到元古代；

 

——华南雪峰山中地壳发现连续强弧形反射层，可能揭示了更古老的隐伏造山带；

 

——西秦岭造山带下地壳和莫霍面叠置的缩短结构，挑战了青藏高原东北缘物质逃逸的“下地壳隧道流”模式；

 

——华北深地震反射剖面揭露了板块汇聚、大陆地壳增生的深部过程；

 

——大地电磁观测发现鄂尔多斯岩石圈异常导电性结构，为研究正在破坏的华北克拉通演化机理提供了重要依据；

 

——首次发现我国楚雄－兰坪盆地白垩纪/古新纪（K/T）界面铱异常，可能提供小行星撞击证据；

 

——大陆科学钻探发现一系列深部地幔物质，提出了金刚石成因分类的第三种类型：蛇绿岩型金刚石；

 

——流动体系高温高压流体与岩石反应动力学实验，揭示了中地壳出现高导－低速层的可能成因；

 

——中国大陆地壳演化研究取得新进展。

 

据不完全统计，专项共发表论文510多篇，其中SCI论文150多篇，EI论文30多篇。

 

深部探测专项的成功实施，是我国地球科学发展历史上的一件大事，也在国际地球科学界产生了巨大的反响，中国入地计划得到全球地学界的关注。专项实施开放政策，通过美国地球物理学会（AGU）年会、国际地质大会（IGC）、欧洲地球科学联盟大会（EGU）等国际超级平台交流，与国际主要地球探测计划和机构合作，我国深部探测专项计划已经成为目前世界上规模最大的地球深部多学科联合探测的科学活动，多名顶级科学家担任专项的科学顾问；联合国教科文组织（UNESCO）科学总干事，国际地科联（IUGS）主席、秘书长，国际岩石圈计划（ILP）主席，国际地学计划（IGCP）秘书长，国际大陆科学钻探计划（ICDP）秘书长，美国科学基金委地学部主任、大陆动力学计划主任，美国地震学联合会（IRIS）主席，美国地球探测计划（EarthScope）负责人和美国地质学会（GSA）前主席等国际组织负责人先后专访深部专项。2011年11月，专项与ICDP、ILP、 IRIS联合，在北京成功召开国际岩石圈深部探测研讨会；美国、加拿大、德国、澳大利亚、意大利、爱尔兰等国际深部探测计划的首席科学家悉数出席，聚首北京，反映了全球发展需要更加紧密合作的动向，也显示了中国地质独特的东亚地域优势的号召力。在深部探测研究领域，中国基本实现了“与世界同行”。深部探测技术与实验研究开启地学新时代，成为中国科学院和中国工程院两院院士评选的“2011年中国十大科技进展”新闻。

 

深部探测专项探索实践“大科学计划”管理运行模式，集中了国内深部探测领域的优势力量，坚守国家目标为先的“顶层设计、高端综合”部署原则，坚持“自上而下、逐层分解”的目标落实路线；坚持“技术先导、多学科合作”的技术途径；坚持“国家专项、部门合作”的合作原则；实施“目标责任、分级管理”运行模式、“野外检查、财务监审”的监督办法；制定“科学探测与科学普及并行”的成果表达方式；实施“集中探测、数据共享”的共享原则；实行“国内平台、国际合作”的开放模式。

 

专项实现了技术组合创新、技术进步与重大科学发现的并举，适应我国地质地貌条件和地壳岩石圈结构特征，初步形成了具有不同层次、不同尺度、不同精度探测空间组合的深部探测技术方法体系，建立了若干各具地质特色的探测试验基地，引进和自主研制装备了一批国际最先进探测仪器，得到了前所未有的海量数据，深部探测数据处理能力得到极大提升，实现了关键技术的重大突破。我国深部探测能力已经得到大幅度提升，数据采集和处理技术已经成熟，为地壳探测工程的正式启动与组织实施奠定了坚实的基础。