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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
太陽系系主任
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[交流]
向大地深處探尋資源：中國計劃投巨資繪制精細“地下地圖”
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中國正著手繪制一幅跨度為全部國土的精細“地下地圖”。這項耗資10億美元、為期6年的調(diào)查將涉及來自數(shù)十個機構的數(shù)千名研究人員。該項目不僅幫助中國獲得更多的礦產(chǎn)和能源，還有助解答印度板塊與歐亞大陸緩慢碰撞和青藏高原隆起等長期存在的科學問題。 據(jù)國際權威學術期刊《科學》網(wǎng)站近日報道，該計劃在10月22日北京舉行的DEEP-24研討會上進行了相關的發(fā)布，計劃名為“深部探測技術與試驗研究專項”二期（SinoProbe II）。 據(jù)中國地質調(diào)查局官網(wǎng)報道，10月22日-24日，為期三天的“地球深部探測與應用國際學術研討會（DEEP-2024）”在京召開，來自世界各國正在開展深地探測研究的組織機構、學者團隊齊聚北京，廣泛交流學術成果和工作實踐，面向未來展望地球深部探測的新的發(fā)展方向。 SinoProbe II從2025年初開始，研究人員計劃部署數(shù)千個儀器并向地下鉆探至創(chuàng)紀錄的深度，目標是創(chuàng)建一個地下數(shù)公里巖石層的3D地圖。SinoProbe II是SinoProbe I的后續(xù)。SinoProbe I于2008年-2016年進行的較為初步的勘測�？的螤柎髮W的地球物理學家拉里·布朗對SinoProbeII的評價是令人難以置信，“我想不出有任何地球科學領域它不涉及的，除了大氣科學�！� 可查資料顯示，2022年初中國地質調(diào)查局印發(fā)了《全國地質調(diào)查“十四五”規(guī)劃》。規(guī)劃提出到2025年，深地探測、深海探測兩大戰(zhàn)略科技力量初具規(guī)模。 當前，中國正在深地領域加強原創(chuàng)性、引領性科技攻關，強化自主裝備制造研發(fā)，取得一系列新突破。向地球深部進軍也是保障國家安全和可持續(xù)發(fā)展的一項戰(zhàn)略選擇。 SinoProbe II的首要任務是幫助中國擺脫對進口化石燃料和鐵、鋁等礦石的依賴，確保資源安全。南京大學地質學家董樹文表示，中國地表下500米以內(nèi)的較淺自然資源幾乎已經(jīng)耗盡。與美國正在進行的名為地球制圖資源倡議的礦物調(diào)查相呼應，SinoProbe II旨在繪制深達3公里的礦石形成和化石燃料盆地，并開發(fā)提取技術。 勘探將惠及中國綠色技術。它將尋找太陽能電池板、風力渦輪機和電動汽車電池所需的關鍵礦物；可以利用的天然氫氣阱，作為無碳燃料；以及可以長期封存二氧化碳的多孔巖石層。 埋藏于地下的地熱資源，尤其是深層地熱資源的勘探與開發(fā)在雙碳大背景下也備受關注�？刹橘Y料顯示盡管我國地熱資源利用的歷史悠久，地熱能開發(fā)利用總量居世界首位，但仍主要以中淺層地熱的直接利用為主，深部高溫地熱資源探測、評價、選區(qū)、鉆完井、人工熱儲建造和開發(fā)技術起步較晚，深部地熱資源勘探開發(fā)亟待培育壯大。 目前，我國埋藏深度在3000米以淺的中深層水熱型地熱資源總量相當于1.25萬億噸標準煤，埋藏深度在3000米-10000米的深層地熱資源規(guī)模相當于856萬億噸標準煤。相較中深層地熱資源，深層地熱資源量更大、溫度更高、資源稟賦更好、應用場景更廣，一旦攻克關鍵技術，對端牢能源飯碗、綠色低碳發(fā)展具有重要意義。 為了獲得地表附近地殼的清晰圖像，SinoProbe II將在SinoProbe I期間進行的主動源地震剖面基礎上進行。在十幾個省份，研究人員沿著一條橫斷面鋪設了地震檢波器和地震儀，繪制了由埋藏巖層反射回地表的地震波。這些活動帶來的成果包括在長江下游盆地發(fā)現(xiàn)鈾礦床和中國南部南嶺山脈發(fā)現(xiàn)的鉬鎢礦床。 在SinoProbe II中，研究人員將大規(guī)模進行主動地震研究，收集2萬公里的地震剖面。相比之下，SinoProbe I是一個相對不完整的草圖。 為了深入探測直到地球核心的結構，SinoProbe II將依賴中國各地數(shù)千個“被動”地震儀，監(jiān)聽遠近的地震。通過繪制巖層如何減緩或加速地震波，儀器網(wǎng)絡可以揭示從地幔上升的熱巖柱、從浮力大陸的龍骨滴下的冷巖塊，以及很久以前墜入地幔的死亡洋殼。一個類似的美國項目名為EarthScope，這是一個耗資2億美元、為期20年的項目，旨在繪制北美地下世界。美國項目的地震儀間隔70公里。SinoProbe II的網(wǎng)絡將是美國項目的兩倍密度，傳感器間隔35公里，以獲得更高的分辨率。 SinoProbe II中備受關注的還有超深鉆探。2018年，中國地球科學家在位于中國黑龍江省的SK-2鉆探點達到了7018米的深度。從2027年開始，SinoProbe II將著手鉆探超過10公里的深度。它還將完善技術，以達到13至15公里的深度，那里幾乎熱到足以熔化鉛，壓力高于最深的海溝。這樣的深淵將擊敗目前的鉆探冠軍：蘇聯(lián)鉆探的12.2公里的科拉超深鉆孔。 |
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