LITHOPROBE——加拿大地球探测计划

LITHOPROBE是加拿大的国家级地球科学研究计划。选择10个典型剖面,每个都不同程度地代表了加拿大典型的地质特征或具全球意义的重要构造过程。时间上其地质演化跨越了40多亿年漫长的地质年代。通过地震深反射技术为先锋的以及多种不同学科的综合研究,取得一系列成果,如证实3.0Ga前即发生与板块构造有关的作用,对古老岩石圈板块碰撞和新地壳形成过程进行了重大修正,揭示了若干大型矿集区的深部控矿构造的反射影像,使加拿大的地球科学研究走到世界的前列,本文拟通过较系统介绍LITHOPROBE,为我国深部探测技术与实验研究提供参考。     

加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE)

加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE), 是加拿大政府为了全面了解北美大陆演化过程而设立的一个国家级地球科学研究合作项目, 主要科学目标和组织机构都是围绕对10个断面或者研究区进行研究的基础上而建立, LITHOPROBE被认为是国际上目前为止最成功的国家地学项目之一, 运用了地球物理(地震多道反射、地震折射和电磁等)、地球化学、地质年代学等各种地质方法。该计划在深部基础地质研究、矿产资源勘探、地质灾害预警、人才培养、深部探测仪器研制、重大科技专项的管理等方面均取得了很好的成果。LITHOPROBE也为世界其他国家的类似科研项目树立了模范。本文通过对LITHOPROBE项目立项过程、取得的成果、产生的社会效益和存在的问题等进行分析和研究, 希望对我国的深部探测起到借鉴作用。     

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。     

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.     

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...     

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。     

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。     

燕山期重大地质事件关键廊带的地球物理探测

伴随着中生代全球构造格局的重大转变,东亚大陆发生了多旋回地壳变形、大规模岩浆活动和爆发式金属成矿作用等重大地质事件,长期以来备受地学界关注,但迄今燕山运动的动力学机制、深部过程与大规模成矿作用机理等重大科学问题尚未根本解决。在国家重点研发计划"深地资源勘查开采"重点专项项目"燕山期重大地质事件的深部过程与资源效应"的资助下,本课题拟横跨中国东部郯庐断裂带南段和东海陆架区,组织实施综合地球物理剖面海-陆联测,结合徐淮及邻区宽频带流动地震台阵探测和区域重力/地磁异常分析,系统构建华北南缘及扬子陆缘地区深部结构的大深度、高精度、多参数地球物理探测体系,揭示太平洋俯冲作用关键区段的壳幔精细结构与物性特征,为探讨燕山期重大地质事件的深部过程和时空演化提供系统的地球物理约束。     

反射地震技术在成矿地质背景与深部矿产勘查中的应用：现状与前景

矿床是地球演化过程中特定阶段、特定地质环境下形成的,深部结构、构造和动力过程是控制成矿作用的关键因素。成矿带或矿集区现今的地壳结构、构造保留着其演化动力学过程留下的痕迹,通过对不同深度地壳结构的探测,不仅可以提供成矿系统(成矿物质来源、迁移路径和存储空间)形成时期的构造背景和成矿地质环境信息,还可以直接追踪控矿构造的延深,甚至直接发现深部矿体。反射地震是深部探测的核心技术,应用于大陆地壳结构探测和油气勘探已经有近百年的历史,但应用于成矿学的研究和深部金属矿勘查只有二十几年。本文回顾了近年反射地震技术在区域成矿背景、矿集区深部3D结构和深部找矿勘查中取得的重要进展,讨论了该技术在应用中存在问题和下一步技术发展方向,为我国"地壳探测工程(SinaProbe)"在重点成矿带和矿集区开展立体探测提供一些借鉴。     

国家“973”项目《大陆板块会聚边界的地幔动力学与现代地壳作用》(2003CB716500)简介

国家重点基础研究发展计划(973)项目“大陆板块会聚边界的地幔动力学与现代地壳作用”(项目编号:2003CB716500)由国家科学技术部于2003年底批准立项,2003年12月正式启动,研究时间为5年(2003年12月-2008年12月)。项目依托部门为国土资源部,项目首席科学家为中国地质科学院地质研究所国土资源部大陆动力学重点实验室许志琴院士。来自中国地质科学院地质研究所,中国地质科学院矿产资源研究所等9家国家级科研单位和高校的40余位科研骨干参加了课题的研究工作。该项目以大陆科学深钻5km样品研究为主线,阐明板块会聚边界深部三维物质的组成分布和结构构造、流体及深熔作用,含矿元素的迁移与富集规律,以及受时间制约的变质演化历史;探索板块会聚边界壳-幔作用、地幔中物质成分及相转变、地球化学循环及流变状态;揭示深部物理状态及利用钻孔验证深部地球物理探测结果:再造超高压变质岩石的形成与折返机理。探索地下流体的成因、极端条件下地下微生物的多样性及地下地壳物理作用。为新的板块会聚边界地幔动力学理论发展及探索现代深部地壳作用做出贡献。该项目体现了国家大科学工程——中国大陆科学钻探工程与地学科学前沿的结合,下设8个...     

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。     

深部探测揭示中国地壳结构、深部过程与成矿作用背景

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe;以下简称"专项")是目前中国实施的规模最大的地球科学研究计划之一,涉及从地表到深部的地质、地球物理和地球化学多学科多领域探测实验。专项自2008年实施以来,完成了全国4°×4°、华北和青藏高原1°×1°的大地电磁阵列观测,建立了全国地球化学基准网(单元大小为160km×160km,含78种元素);完成了青藏高原、华南—中央造山带、华北和东北等多条超长深地震反射与折射剖面联合探测、宽频带地震与大地电磁剖面观测,其中深地震反射剖面约6 160km,成功研究、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,极大地加快了中国深部探测的进度,使中国进入国际深部探测大国的行列。专项在中国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效,矿集区三维"透明化"技术不断成熟与完善;揭示了中国东部长江中下游和南岭成矿带深部成矿的动力学背景。专项部署了罗布莎、金川、南岭、庐枞和铜陵矿集区和腾冲火山地热构造带等12口大陆科学钻探实验与异常验证钻孔,在西藏罗布莎等地发现一系列深部地幔物质,在南岭于都-赣县和安徽庐枞矿集区发现深部厚大矿体、矿化异常和重要矿化线索。专项开展了青藏高原东南缘和华北地区的地应力监测网建设,有效提高了地应力测量与监测技术水平,深化了地震与地质灾害链成因研究;岩石圈三维结构与地球动力学数值模拟的能力得到不断提高。专项开展的大陆地壳结构与演化综合研究,加深了对中国中生代以来一系列重要地质问题及其深部动力学机制的认识。专项成功研制的中国首台"地壳一号"万米超深科学钻探钻机,在深部探测仪器装备自主研发方面具有里程碑式意义;同时,成功研制了地面电磁探测(SEP)系统、固定翼无人机航磁探测系统、无缆自定位地震勘探系统、移动平台综合地球物理数据处理与集成系统等深部探测关键仪器装备与软硬件系统。专项实现了技术创新与重大科学发现的并举,适应中国地质地貌条件和岩石圈结构特征,初步形成了针对不同层次、不同尺度、不同精度深部探测问题的技术方法体系,建立了一系列探测试验基地,为组织实施中国地壳探测工程奠定了坚实基础。深部探测已经成为我国地学发展的一个重要趋势。     

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、青藏高原腹地、三江活动带、松辽油气盆地;“多点”: 金川铜镍矿集区、罗布莎地幔探针(铬铁矿矿集区)、腾冲火山、长江中下游和南岭矿集区、南北中国板块汇聚边界等。旨在: 自主研发深部探测关键仪器装备,全面提升国产化水平; 为实现能源与重要矿产资源重大突破提供全新科学背景依据和基础信息; 揭示成藏成矿控制因素, 突破深层找矿瓶颈, 开辟找矿“新空间”; 把握地壳活动脉搏, 提升地质灾害监测预警能力; 深化认识岩石圈结构与组成, 全面提升地球科学发展; 为国防安全的需要了解地壳深部物性参数; 为地壳探测工程的全面实施进行关键技术与实验准备。     

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     

深部探测专项启动课题结题验收

深部探测技术与实验研究专项（以下简称“专项”）课题结题验收工作近日正式拉开序幕。中国科学院地质与地球物理研究所承担的“地面电磁探测（SEP）系统研制”成为第一个通过结题验收的课题。     

反射地震成像技术在新疆喀拉通克铜镍矿区的应用

新疆喀拉通克铜镍矿自1989年建成投产,已生产27年,属中度危机矿山。为探测该矿山深部资源,需要提供地质构造和隐伏含矿岩体的信息,为此开展了地震数值模拟和高精度反射地震研究。地震正演模拟结果为该区金属矿地震数据采集观测系统设计和实际地震资料的解释提供了依据,地震勘探获得的反射地震剖面分辨率高,成像清晰,能够对测区深部地质结构和构造及隐伏岩体进行可靠解释。地震剖面的地质解释得到了钻探验证,证实了深部含矿岩体的存在。该地震探测结果为在矿山寻找深部隐伏矿指提供了线索。     

沉积模型和定量地层学的评述

沉积模型和定量地层学这一课题是近来国际数学地质界比较关注的问题。定量地层相关技术被列为国际对比第148项研究计划。关于这个研究课题曾开过两次国际性学术讨论会(1979,1980在加拿大召开);同时也是第27届国际地质大会数学地质组的重要议题之一。     

贠小苏副部长一行考察“深部探测技术与实验研究”专项

2011年7月21日上午,国土资源部副部长贠小苏一行到中国地质科学院深部探测研究中心考察"深部探测技术与实验研究"(SinoProbe)国家专项,指导工作。中国地质科学院党委书记、副院长王小烈主持会议。深部探测技术与实验研究专项负责人、中国地质     

中国地质科学院高锐当选中国科学院院士

正据中国科学院12月7日消息,2015年中国科学院院士增选和外籍院士选举结果揭晓。中国地质科学院地质研究所高锐研究员当选中国科学院院士。高锐,1950年生,1981年毕业于长春地质学院应用地球物理专业,获硕士学位,1981年起至今在中国地质科学院工作。现任中国地质科学院地质研究所岩石圈研究中心主任,博士导师(2000年起);国土资源部深部探测与地球动力学重点实验室(筹)主任。高锐长期从事地球物理与深部构造研究,主要运用深地震反射剖面研究青藏高原及其他大陆岩石圈结     

我国首台万米科学钻探钻机问世

我国首台自主研发和生产的1万米超深科学钻探装备,2011年12月19日通过了国家深部探测技术与实验研究专项(Sinoprobe)办公室和吉林大学组织的评审验收,并在成都广汉竣工出厂。这标志着国家深部探测技术与实验研究专项取得了又一个里程碑式的进展,标志着我国大陆科学钻探事业已经取得长足的进步,为我国"入地"计划的实施提供了新的技术平台。