探索中国的地下空间

     我国还蕴藏着多少石油和天然气?还有多少矿产资源未被发现?青藏高原的扩展对四川产生了什么影响?随着我国“挺进地心第一步”——中国“深部探测专项”的深入,这些问题的答案将会一一揭晓。

    为什么要“挺进地心”?     

    国际上,美国和苏联在20世纪60年代就启动了自己的地壳探测计划。其中,美国首次在山脉下发现了油田,苏联也找到了地球深部油气资源,还发现了深部生物和淡水。在21世纪初,澳大利亚提出了“玻璃地球”计划,要使地下1000米变得“透明”。

    地球深部探测需要巨额资金支持,长期以来,我国的地球深部探测计划不得不被暂时搁置。对于中国这片广袤土地之下,我们缺乏足够了解。

    但是,随着资源能源缺口日益凸显、地质灾害频发,亟须地球科学研究跟进,2008年,我国地球“深部探测专项”终于开始启动。

    “资源能源缺口是立项的第一出发点。”谈到立项原因,“深部探测专项”负责人、中国地质科学院副院长董树文说。这个专项包含大陆科学钻探选址与钻探实验、深地震反射剖面探测、大地电磁探测、地壳全元素探测等9个实验项目,集合了12位院士、200多名研究员以及上千名科研人员,希望深层次摸清中国人脚下的每一寸土地:从中国地形三个台阶形成的原因,到地震灾害发生的原因,一直到油气蕴藏、矿产分布。

    这个中国地质史上最大的科学项目也被媒体称为“中国挺进地心第一步”。目前,“深部探测专项”的9大实验项目已全部开展,并将于2012年底完成。

    如何“挺进地心”?

    地下空间,看不见,摸不着,用什么办法去研究呢?

    “最直接的办法就是往深部钻探。”深部钻探实验项目负责人杨经绥说。

    深部钻探就是通过钻孔获取地下的新鲜物质,它能够为研究矿藏、油气成因提供最有效、最直观的地球内部信息,在研究地震和火山喷发方面,也发挥着巨大的作用,因此深部钻探也被称为“超级钻”。

    目前,作为“深部探测专项”的实验之一,我国的“超级钻”正在海拔4400米的喜马拉雅山罗布莎地区紧张进行。除罗布莎之外,山东莱阳、云南腾冲等地的6个钻探项目也在进行中,国家将从一系列钻探点中优选一处进行超越1万米的科学钻探。“打一个1万米深的孔就要数亿元投入。”董树文说。

    与“超级钻”同步进行的是在西藏阿里的另一个实验项目——深地震反射剖面探测。这种探测是采用人工地下“放炮”来模拟“地震波”,中国地质科学院“深部探测计划”办公室主任陈宣华说,通过追踪岩石圈和断层对“震波”的反射信号,就能探明数十公里地下的结构,相当于给地球深层做一个“CT”。有了这个“CT”,一张我国地下的全貌图便得以绘制。

    “超级钻”和地球“CT”加上其他实验项目,将实现我国矿集区3000米深度“透明化”。

    “挺进地心”取得了什么成果?

    据了解,我国“深部探测专项”实施时间是2008至2012年,耗时5年,耗资11亿元。

    “投入这么大,究竟会有些什么发现?这些发现与人们的生活有关系吗?”对于记者这个疑问,杨经绥举了个例子——“就拿不锈钢锅需要的铬铁涂层来说吧,国内80%以上的铬铁矿消费需要依靠进口,而通过‘深部探测专项’,目前已经在西藏罗布莎矿集区发现铬铁矿内原位金刚石,这为今后在西藏发现更大型的铬铁矿床提供了科学依据。”

    此外,在矿产勘探方面,“深部探测专项”还在长江中下游成矿带首次实现了大型矿集区三维透明化,使矿集区地下3000米甚至5000米变得“透明”。

    除此以外,地球“CT”在野外采集了2160公里的深地震反射剖面,相当于我国之前60年累计完成的深地震反射剖面总长度(约4500公里)的48%,由此绘制的地下全貌图将增强我国预测预报地震等地质灾害的能力,为防灾减灾提供数据和理论支撑。

    “这些只是‘深部探测专项’的一部分成果,随着‘深部探测专项’的开展,对于中国地下空间的探索,正在逐步深入。”董树文指出,“深部探测专项”意味着我国加入探索地球内部的行列。

    “挺进地心”作为科技“十二五”强调的“深海、深地、深空”科学考察目标之一,才刚刚开始。（本报记者 林 英  詹 媛）