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地球深處有“寶藏”
地球有著一起的構(gòu)造和物質(zhì)散布，但是人類(lèi)對(duì)它還知之甚少。一直以來(lái)，咱們都試圖與地球“對(duì)話”，期望完全解開(kāi)這個(gè)有46億年前史的藍(lán)色星球的奧妙。事實(shí)上，迄今為止，人類(lèi)發(fā)展所需的資源都來(lái)自于地球。現(xiàn)有的科學(xué)研討成果顯現(xiàn)，地下深度2公里以內(nèi)是地下水資源和人類(lèi)可運(yùn)用的空間;深度5000米到1萬(wàn)米左右則是動(dòng)力和資源空間，這里有豐厚的油氣、礦產(chǎn)和地?zé)豳Y源，而1萬(wàn)米左右也是現(xiàn)在人類(lèi)科技可以抵達(dá)的最深處;1萬(wàn)米再往下則是地震、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害發(fā)生的空間。對(duì)地球深部的探究，有益于進(jìn)一步處理人類(lèi)發(fā)展的資源和動(dòng)力需求，且從更長(zhǎng)遠(yuǎn)看，怎么猜測(cè)地質(zhì)災(zāi)害、應(yīng)對(duì)全球氣候變暖危機(jī)，也需求從塵封在地下的巖石中去尋找答案。
人類(lèi)的發(fā)展激烈地依賴于咱們對(duì)礦產(chǎn)資源和動(dòng)力的運(yùn)用。新我國(guó)成立初期，我國(guó)要快速地從一個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó)家向一個(gè)工業(yè)化國(guó)家邁進(jìn)。但是那時(shí)候咱們根本沒(méi)有石油，怎么辦?其時(shí)在北京大街小巷，轎車(chē)頭頂上都帶一個(gè)大氣囊，燒的是煤氣。缺油成了其時(shí)我國(guó)的“卡脖子”問(wèn)題。但是我國(guó)科學(xué)家通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研討，提出了陸相生油理論，成功地發(fā)現(xiàn)了大慶油田等一系列油田。這種發(fā)現(xiàn)對(duì)我國(guó)的工業(yè)化建造起到了關(guān)鍵作用。
今天，信息技能產(chǎn)業(yè)、航天航空、軌道交通、新材料，都需求眾多的元從來(lái)支撐才能完成。從這個(gè)意義上來(lái)講，人類(lèi)現(xiàn)已進(jìn)入元素周期表的全元素運(yùn)用年代。到本世紀(jì)中葉，我國(guó)要進(jìn)入中等發(fā)達(dá)國(guó)家隊(duì)伍，這就意味著需求更多的礦產(chǎn)資源來(lái)支撐咱們的需求，而且會(huì)發(fā)生相當(dāng)大的變化。以新動(dòng)力轎車(chē)為例，曾經(jīng)傳統(tǒng)轎車(chē)不需求的鋰、鈷、鎳、石墨等，恰是新動(dòng)力轎車(chē)需求的關(guān)鍵礦產(chǎn)。5年前全球只要50多萬(wàn)輛新動(dòng)力轎車(chē)，但是今天現(xiàn)已到了幾百萬(wàn)輛，10年之后，有可能是幾千萬(wàn)輛。這就意味著咱們對(duì)這些新的礦產(chǎn)資源，有時(shí)候把它們稱為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源或者關(guān)鍵性元素的需求，會(huì)呈幾倍、幾十倍的增長(zhǎng)。咱們的動(dòng)力和資源運(yùn)用對(duì)外依存度太高，就處于一種風(fēng)險(xiǎn)狀況。但是有一個(gè)辦法，便是向地球深部要資源，因?yàn)樵蹅兯枨蟮馁Y源可能在地下深部1萬(wàn)米以內(nèi)都有散布。我國(guó)過(guò)去只是在500米以內(nèi)挖掘資源，國(guó)內(nèi)有一部分礦山到了1000米，但是世界上先進(jìn)水平現(xiàn)已到了2000米到4000米左右。
向地球深部要資源，假如咱們挖掘深度可以到達(dá)地下2000米，那么我國(guó)的固體資源供給將可以在現(xiàn)存基礎(chǔ)上再翻一番。最近咱們?cè)谒锬静粩嗟匕l(fā)現(xiàn)一些超深的大氣田，都是在地下9000米到1萬(wàn)米之間發(fā)現(xiàn)的。這里頭更重要的便是關(guān)于地?zé)岬倪\(yùn)用，假如把熱能置換出來(lái)用于發(fā)電，這便是零碳的動(dòng)力，就可以替代現(xiàn)在的化石動(dòng)力。現(xiàn)在世界各國(guó)都在研制怎么在地下挖掘熱能轉(zhuǎn)化成電能。
對(duì)地球深部的運(yùn)用和運(yùn)用，不僅僅包括咱們剛才講的礦產(chǎn)資源和動(dòng)力資源，也包括地下空間的運(yùn)用。1991年在東京召開(kāi)了一次地下空間運(yùn)用大會(huì)，會(huì)后發(fā)表了一個(gè)《東京宣言》，這個(gè)《東京宣言》指出，19世紀(jì)是人類(lèi)的橋梁世紀(jì)，20世紀(jì)是高層建筑世紀(jì)，21世紀(jì)將進(jìn)入到地下空間運(yùn)用世紀(jì)。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在大城市建造過(guò)程中，對(duì)地下空間運(yùn)用現(xiàn)已發(fā)展得非常快。比方日本、新加坡現(xiàn)已到達(dá)了200米，而我國(guó)一些首要城市的地下空間運(yùn)用還不足50米。所以說(shuō)，向深部要空間是我國(guó)城市發(fā)展和深地使用的重要方向之一。
依托前沿科技與地球?qū)υ?br />
“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M”一直是人類(lèi)自古以來(lái)的愿望。但是，比起“上天”“下海”，“入地”之旅卻困難重重。地球深處堅(jiān)固的巖石和高溫高壓的極點(diǎn)環(huán)境，成為咱們的巨大障礙。現(xiàn)在人類(lèi)直接鉆探深度只要12公里，而地球半徑長(zhǎng)達(dá)6000多公里，假如把地球比作一個(gè)雞蛋，咱們的勘探現(xiàn)在還僅僅停留在雞蛋殼上。為了了解地球深處的奧妙，許多國(guó)家的科學(xué)家進(jìn)行了各種嘗試，并獲得了不少意想不到的發(fā)現(xiàn)。通過(guò)10余年的艱苦努力和探究，我國(guó)深部勘探在地質(zhì)科學(xué)研討、深部資源勘查、自然災(zāi)害猜測(cè)等方面也取得了嚴(yán)重進(jìn)展，技能水平進(jìn)入世界前列。
上個(gè)世紀(jì)美國(guó)首先建議了一個(gè)世界大科學(xué)方案，叫作大洋鉆探方案。這個(gè)大洋鉆探方案，為驗(yàn)證大陸漂移和板塊學(xué)說(shuō)立下了豐功偉績(jī)，使人們意識(shí)到咱們?cè)谑┬写笱筱@探方案的同時(shí)，可以施行大陸科學(xué)鉆探方案。1996年我國(guó)與美國(guó)、德國(guó)三個(gè)國(guó)家一起建議了世界大陸科學(xué)鉆探方案。大洋鉆探方案咱們是參與國(guó)，而到了大陸科學(xué)鉆探方案的時(shí)候，咱們是建議國(guó)，這是一個(gè)很了不起的進(jìn)步。大陸科學(xué)鉆探方案施行以來(lái)，我國(guó)大陸總共施行了三個(gè)在大陸科學(xué)鉆探方案框架下的鉆探工程，一個(gè)是江蘇的東海鉆，一個(gè)是青海湖的環(huán)境深鉆，還有一個(gè)是松遼盆地的科學(xué)鉆探。這些鉆探工程不僅取得了很多的科學(xué)突破，也促進(jìn)了我國(guó)鉆探設(shè)備和技能的立異與發(fā)展。
松遼盆地大陸科學(xué)鉆探工程由松科一井、二井、三井共三井四孔組成，獲得接連完好的巖心8187米。其間松科二井是我國(guó)松遼盆地大陸科學(xué)鉆探工程的中心科學(xué)井，完井深度到達(dá)7018米，成為亞洲國(guó)家最深的大陸科學(xué)鉆井和世界大陸科學(xué)鉆探方案成立以來(lái)的最深鉆井，代表了我國(guó)的“入地”才能。科學(xué)鉆探雖然表面上看是打一口井，實(shí)踐卻是在檢測(cè)一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力和科技發(fā)展水平。松科二井工程創(chuàng)造了深部鉆探技能4項(xiàng)世界紀(jì)錄，引領(lǐng)了全球白堊紀(jì)陸相古氣候研討，使我國(guó)在地球深部鉆探技能領(lǐng)域到達(dá)世界領(lǐng)先水平。深地勘探是運(yùn)用地球物理手法來(lái)間接地勘探深部地下的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和物質(zhì)組成。這個(gè)工作對(duì)咱們特別重要，因?yàn)槲覈?guó)是大陸災(zāi)害發(fā)生最多的國(guó)家，全球大陸地震有1/3就發(fā)生在我國(guó)，發(fā)生大陸地震，有1/2死亡人數(shù)在我國(guó)。咱們正方案創(chuàng)立我國(guó)的大陸深部四維觀測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀察手法對(duì)地球活動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)和研討，向深部要安全，掌握災(zāi)害發(fā)生的深部過(guò)程和孕育機(jī)理，提高災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警的才能。
我國(guó)在2008年發(fā)動(dòng)了地球深部勘探專項(xiàng)，后來(lái)在2016年又發(fā)動(dòng)了深地資源勘察與挖掘的國(guó)家重點(diǎn)研制專項(xiàng)。通過(guò)這些項(xiàng)目的施行，使我國(guó)與國(guó)外的差距快速地拉近，使咱們深部勘探的整個(gè)技能系列，無(wú)論是在國(guó)產(chǎn)化、系統(tǒng)化，仍是在工程方面，都可以跟發(fā)達(dá)國(guó)家相媲美。咱們可以驕傲地說(shuō)，具有完善的深部勘探技能體系的國(guó)家，只要美國(guó)、加拿大、俄羅斯和我國(guó)這四個(gè)國(guó)家。
地心可能是咱們永遠(yuǎn)想到又到不了的，那咱們的地心之旅怎么完成呢?咱們能不能把地心搬到試驗(yàn)室來(lái)?1993年把地心搬到試驗(yàn)室取得嚴(yán)重進(jìn)展，咱們可以模擬試驗(yàn)核幔邊界的溫度。到了2010年，咱們可以試驗(yàn)出相當(dāng)于地心的溫壓，地心的壓力有多大?大約是363萬(wàn)大氣壓，很難用數(shù)字來(lái)描述大氣壓力有多大。但是人們計(jì)算了一下，三個(gè)大象踩一個(gè)草莓，還不到1萬(wàn)大氣壓。咱們可以幻想363萬(wàn)大氣壓要可以完成出來(lái)，需求什么樣的技能，什么樣的裝備。非常令人驕傲的是2010年首先進(jìn)入到地核這種溫壓條件的試驗(yàn)，是由我國(guó)科學(xué)家來(lái)完成的。
60年前，咱們老一代科學(xué)家對(duì)21世紀(jì)的愿望是要“上天”，要“入地”，要“下海”。向地球深部進(jìn)軍是咱們必須要處理的戰(zhàn)略科技問(wèn)題，而“十四五”規(guī)劃又專門(mén)提出來(lái)，要在深地、深海等前沿領(lǐng)域施行一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家嚴(yán)重科技項(xiàng)目。這實(shí)踐上吹響了我國(guó)科學(xué)界向深地進(jìn)軍的集結(jié)號(hào)，咱們要將入地夢(mèng)融入到強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。
王成善：我國(guó)科學(xué)院院士，聞名地質(zhì)學(xué)家。他深化青藏高原30余年，從事地質(zhì)科考和研討，提出青藏高原從中部首先隆起的新論斷，遭到世界地學(xué)界的廣泛重視，被列為“我國(guó)地輿百年大發(fā)現(xiàn)”之一。作為較早重視全球氣候變暖的地質(zhì)學(xué)家，他主持的世界大陸鉆探項(xiàng)目“松遼盆地大陸科學(xué)鉆探”，成功獲取接連完好的8187米巖心，被譽(yù)為通往白堊紀(jì)的“金柱子”，為猜測(cè)未來(lái)全球氣候變化提供了科學(xué)依據(jù)。近年來(lái)，作為中方首席科學(xué)家，他主導(dǎo)建議了“深時(shí)數(shù)字地球世界大科學(xué)方案”，旨在為世界地學(xué)界構(gòu)建數(shù)字化科研基礎(chǔ)設(shè)施，完成地球演化數(shù)據(jù)的全球整合和同享。上觀新聞作者：我國(guó)科學(xué)院院士王成善
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