地球深部探测国际发展与我国现状综述

探测人类居住的地球内部的结构和组成是地质学家和地球物理学家共同的奋斗目标。本文介绍了上世纪70年代以来世界主要国家的国际地球探测计划的主要内容,包括美国大陆反射地震探测计划(COCORP)、地球透镜计划(EarthScope),欧洲地球探测计划(EUROPROBE)、德国大陆反射地震计划(DEKORP)、英国反射地震计划(BIRPS)、意大利地壳探测计划(CROP)、瑞士地壳探测计划(NRP20),俄罗斯深部探测计划,加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE),澳大利亚四维地球动力学计划(AGCRC)、澳大利亚玻璃地球计划(Glass-Earth)和澳大利亚地球探测计划(AuScope),简要概括了国际地球探测计划的成果,回顾了我国地球深部探测的历史与工作基础,简要论述了我国开展地壳探测计划的必要性,并介绍了近期启动的国家科学专项"深部探测技术与实验研究"的目标与"两网、两区、四带、多点"的工作部署,展望了我国地球深部探测发展的未来。     

“地球空间双星探测计划”及其与全球环境变化的关系

本文论述了“地球空间双星探测计划”(简称双星计划)及其与全球环境变化的关系。地球空间双星探测计划包括两颗小卫星,分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的近地赤道区和近地极区。双星计划的主要科学目标是用高分辨率的仪器在近地空间的主要活动区探测场和粒子的时空变化;研究磁层空间暴(磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴)的触发机制及其对太阳活动和行星际扰动的响应过程;建立地球空间环境的动态模式。为了实现科学目标,赤道区卫星和极区卫星上各载有8台探测仪器。近地赤道区卫星的轨道是:近地点550km左右,远地点60000km左右,倾角约28.5°;近地极区卫星的轨道是:近地点700km,远地点40000km,倾角约90°。为了使双星计划与欧洲空间局ClusterII卫星相配合,赤道区卫星计划于2003年6月发射,极区卫星计划于2003年12月发射。双星计划与ClusterII卫星相配合,可形成地球空间6点探测计划,这将成为21世纪初国际上重要的地球空间探测计划。本文概要讨论了双星计划与地球系统各圈层的关系,包括与大气圈、生物圈、地球内部各圈层及全球环境变化的关系。     

小行星深空探测的科学意义和展望

太阳系深空探测活动方兴未艾,小行星探测已成为主要发展方向。通过回顾近年来几个主要的国际小行星空间探测计划以及取得的研究成果,总结了小行星深空探测从早期的近距离飞越到小行星低空绕轨勘探,到目前的表面软着陆和采集样品返回的发展进程。同时深空探测也给行星科学研究者提出了新的挑战,鉴于目前行星科学的研究热点,详细叙述了小行星深空探测急需解决的重大科学问题及其科学意义,随后简单介绍了未来小行星深空探测计划的科学目标,为小行星深空探测的具体任务提供了科学目标选择方向。最后呼吁我国及时介入小行星深空探测,提升航天能力,开拓深空领域。     

EarthScope—美国地球探测计划及最新进展

美国对地球深部探测计划的实施已成为世界各国地学界的关注焦点。本文简要介绍了美国地球探测(EarthScope)计划产生的背景、拟解决的科学问题、所采用的观测手段、项目实施进度及部分进展,主要包括地震层析成像、地应力应变、大陆构造、地貌测量等学科的进展。     

深部探测技术与实验研究(SinoProbe)

"深部探测技术与实验研究"作为国家地壳探测工程的培育性启动计划(2008-2012年),专项围绕深部探测实验和示范,在全国部署"两网、两区、四带、多点"的深部探测技术与实验研究工作."两网":全国电磁参数标准网和全国地球化学基准网;"两区":大华北综合探测实验区、华南综合探测实验区;"四带":西秦岭中央造山带、青藏高原...     

试论月球科学与类地行星研究的学科属性

我国月球探测一期工程获国家批准立项和“嫦娥一号”卫星成功发射及运行这一历史性事件标志着我国已继人造地球卫星、载人航天阶段之后,开始进入人类航天活动的第三领域——深空探测。无疑此时探讨人类这一伟大社会实践活动的自然科学意义,特别是深空探测对象的科学内涵具有重要的现实意义。随着相关技术的开发、创新和成熟,工作重点将逐渐转移到深空探测对象本身的科学研究上来,即认识地球之外的行星体以及更深刻地重新审视地球。本文讨论了现阶段深空探测对象——月球及类地行星的基本物质属性,回顾美国和前苏联两国探月计划实施历史的启示,Apollo计划的演变．科学内容的纳入及宇航员地学素养的要求,Apollo登月计划的实施对月球科学本身的促进,以及对20世纪地球科学发展、人才队伍建设和分析技术进步等的重大影响,总结了前苏联探月计划的成败及其教训,并对我国月球探测工程立项历史等方面进行了分析。在此基础上,论述了月球科学及类地行星研究的地球科学属性,并强调指出地球科学家应将月球及整个类地行星研究纳入到地球系统科学的框架之中。     

我国深部探测技术与实验研究与国际同步

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008—2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划。专项成功实现了技术创新与重大科学发现的并举,完成了6000km深地震反射剖面,使我国进入国际深部探测大国的行列。专项建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网,实施的6口科学钻探获得重要发现,实现矿集区立体探测,关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究取得长足进展,探测仪器装备研制取得重要突破。专项被认为是我国由地质大国向地质强国转变的标志性重大地学计划,在世界地球科学领域具有很强的影响力,具有经济社会意义巨大创新价值,在大科学计划组织实施方面做了有益的探索,为实施"地壳探测工程"重大科技专项奠定了坚实基础。专项被两院院士评为"2011年度中国十大科技进展新闻"。"深部探测技术与实验研究专项与国际同步",获得中国地质科学院2012年度十大科技进展的特别进展。     

法国的地壳探测计划

法国于1983年开始实施、计划五年完成的在本土及大陆架地区进行地壳探测的计划—ECORS计划,是一个大规模的综合研究项目.该计划的目的是利用地震法获取地壳的连续地震剖面,用于研究和解释法国的许     

我国地球深部探测计划全面展开

中国网络电视台消息（2011-10-24）天宫上天,蛟龙入海,在我国对太空和海洋的探索大步迈进的同时,名为＂地球深部探测＂的＂入地＂探测也已全面展开,这是我国有史以来最大的地质勘探计划。     

地球深部探测关键技术装备研发现状及趋势

地球深部探测技术装备为实施国家地壳探测工程战略计划、揭示地球深部奥秘提供技术保障,其发展水平将决定在辽阔的国土和海洋区域大面积、大深度获取数据和信息的能力。瞄准国际前沿装备技术,从国家高科技发展战略出发,针对复杂地质环境的探测能力和效率,自主研发深部探测仪器装备。基于研究现状和基础,从6个关键技术开展工作,分阶段落实探测工程战略计划,迅速提升整体技术水平。通过跨部门联合建设研发基地、汇集优秀人才、培训人员,引进、消化、吸收国外高端产品技术,加速完善自主创新、产学研用相结合的发展模式,迅速改变我国深探仪器装备长期依赖进口局面,在较短时期内完成从起步到成熟阶段的跨越式发展。     

SinoProbe——中国深部探测实验

在人类向太空发展,实施新一轮太空计划,中国“神舟7号”载人航天飞船、“嫦娥”探月工程圆满成功之时,中国地球科学家不得不面对这样一个现实：对人类赖以生存的地球内部了解的太少,直接钻探深度只有12 km,涉及的仅仅是地球的表皮。可谓上天不易,“入地”更难。地球是人类居住的唯一场所,为人类提供了生命必需的粮食、水,和生活必须能源和矿产资源;同时也常给人类带来诸如火山、地震、海啸等灾难。通过深部探测,了解地下的物质、结构和动力学过程,不仅是人类探求自然奥秘的追求,更是人类汲取资源、保障自身安全的基本需要。近百年来,各国的地球科学家一直不断地进行探索,我国科学家也意识到必须开展中国的地球深部探测计划,才能解决面临的重大资源环境问题,才能全面实现地球科学的创新和发展。最近,国家启动“深部探测技术与实验研究”专项（英文简写SinoProbe）,标志了我国地球科学的深部探测计划拉开帷幕。该专项（2008~2012）年总体任务是,为全面开展我国地壳探测工程做好关键技术准备,解决关键探测技术难点与核心技术集成,形成对固体地球层圈立体探测技术体系;在不同自然景观、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试验、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,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、培养优秀人才,形成若干技术体系的研究团队。     

揭开入地计划序幕

"上天、入地、下海"是人类挑战自然的三大壮举,"深部探测技术与实验研究"专项是我国入地计划的先锋.专项的总体目标是: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.     

关于加拿大岩石圈探测计划

应加拿大滑铁芦大学地质系主任J·P·Greenhouse教授和D·c·Nobes博士的邀请,笔者于1989年12月至1990年12月赴该系进行了为期一年的进修学习与合作研究。其间完成了方向频谱分析及滤波、欧拉反褶积确定南安大略区的构造格架课题的研究工作(研究成果将另文发表)。此课题属于加拿大岩石圈探测计划所属的大湖区深部地质剖面的研究内容。为此有幸接触到这个举世瞩目的国际多学科的深部地质计划的一些情况。仔细了解并研究这个深部探测计划的动向,对开展我国的深部地质研究和大剖面计划无疑会有许多     

全球土壤变化暨生态系统长期试验国际研讨会侧记

2007年12月10～14日, 由美国Duke大学Nicholas环境与地学学院发起, 美国国家科学基金会地学与生物学部领域研究网络化计划(Research Coordination Network)、临界层探测计划(Critical Zone Exploratory Network)和美国农业部土壤过程计划(USDA Soil Process Program)资助的"全球土壤变化暨生态系统长期试验研讨会"在美国Duke大学召开.     

澳大利亚地球探测计划研究进展

AuScope计划是澳大利亚2007年启动的新一轮的地球探测计划, 其目标是在澳大利亚建立一个从时间到空间, 从地壳到地核, 从地球空间到地质科学范畴内的世界级的研究架构, 包括数据采集、管理、建模和模拟等。在2007年启动以来, 澳大利亚NCRIS资助4280万美元, 其中1580万用来发展一个改进的地理空间参考系统, 2700万用于地球物理探测和地球化学分析。同时, 有超过7000万美元由合作投资者提供。头期赞助的计划项目已经于2011年6月完成。随后教育投资基金(Education Investment Fund)继续给予 2300万美元资助, 主要是建立一个新的澳大利亚地球物理观测系统(Australian Geophysical Observing System), 通过收集新的地表地球空间和深部探测和监测原始数据, 提供人们对澳大利亚现今地壳物理状态的更好理解认识。同时, 项目合作者后期将会在未来投入8200万美元来共同完成AGOS计划的完成。总之, AuScope计划已经超越了初期设想的研究目标, 同时在后期获得资助的AGOS研究中, 将进一步挖掘AuScope计划所获得的数据和成果认识, 并迎合我们对地球物理资源问题的解决, 研究区域主要集中于澳大利亚具有丰富资源的沉积盆地中。     

月球引力场和磁场探测新进展

简要地回顾了前苏联、美国探测月球引力场和磁场的历史,介绍了各国的探月计划;较详细地介绍和分析了美国克莱门汀(Clementine,Cl）和月球探测者(Lunar Prospector,LP)两艘飞船探测月球引力场和磁场的最新成果：Konopliv A S等根据月球探测者数据绘制的最新月球重力图(LP100j,月球正面n=90,背面n=60),Halekas J S等根据月球探测者电子反射测量数据绘制的第一张全月球磁场图,Zuber M T等根据克莱门汀数据制作的月球(自由空间和布格)重力异常图和月壳厚度图;提出了开展有关研究工作的几点建议。     

国家重点基础研究发展计划（973计划）“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”项目启动会在西安召开

2007年1月8日至9日,国家重点基础研究发展计划(973计划)“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”项目启动会在西安隆重召开。来自中国矿业大学(北京)、煤炭科学研究总院西安分院、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院研究生部、中国地质大学等单位的     

我国探月地学研究取得可喜进展

为交流国际探月及行星科学研究最新成果资讯,推动我国探月地学研究的深入开展。2009年6月16～18日,国土资源部中国地质调查局在京主办“探月与地学科学国际研讨会”。围绕国际探月科学研究的最新进展及中国月球与行星科学研究动态,中外科学家进行了广泛的交流研讨。科学家的学术报告主要涉及行星探测与行星科学、月球遥感与月球地质、月球地球化学与月岩样品研究、月球地球物理、当前月球探测动态、未来月球与行星探测计划等多方面内容。     

国家863计划“天然气水合物探测技术”课题通边验收

2005年12月15日，以广州海洋地质调查局为依托单位的国家863计划“天然气水合物探测技术”课题，在北京通过了资源与环境技术领域海洋资源开发技术主题专家组的验收。     

2.钻孔测井中的辐射迁移分析

为了改进探测和评价铀矿储量的能力,作为全国铀矿资源评价计划(NURE)的一部分,正在发展着核子地球物理技术。其中的一种就是利用中子测井仪直接测定铀含量。