伸入地球内部的望远镜——大陆科学钻探

☆人类居住的地球的内涵究竟是什么样的?这是人类希望解开的“谜”。随着航天技术的发展,开辟了人类通往宇宙星际的大门,与之相应的“入地”计划正在应运而生。这就是“大陆科学钻探”。中国地质科学院副院长、研究员许志琴在《伸入地球内部的望远镜》一文中告诉我们:在大陆科学钻探就是一个伸入地球内部的望远镜。它不仅可以帮助人们认识地壳的构造;还可以为人类寻求能量资源开辟新的前景;还可以探测地球深部流体作用及深部矿产资源的开发以及其它,等等。本文还介绍了中国大陆科学钻探的规划情况。     

对提高深部钻探取芯质量的思考和建议

深部地质矿产调查过程中,调查手段和方法主要采用的是钻探、地球物理勘探、化探、遥感、现场编录等。其中钻探在于深部资源的勘探中是非常重要的手段之一。深部钻探施工中获取地下岩(矿)心可以有效地判断矿区深部的地质情况。如何提高深部钻探取芯质量,提高取芯采取率,文章从优选深部钻探岩矿取芯设备、优化钻探取芯施工工艺和方法、完善钻探取芯质量保障措施、选拔优秀施工管理技术人员等若干个方面,提出了独特的想法,使得在深部钻探过程中,能够有效地提高钻探岩(矿)心采取率,为地质找矿工作提供真实可靠的地质资料。     

深部探测关键仪器装备研制与实验

为加强我国地质勘探水平,研发具有自主知识产权的关键探测技术装备,为实施地壳探测工程,提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平的战略部署服务,吉林大学承担了“深部探测技术与实验研究”重大专项中的“深部探测关键仪器装备研制与实验（SinoProbe-09）”项目。经过三年的探索研发,主要针对来自地球深部的物理和化学等现象和信息特点,充分利用现代科学技术和工业基础能力发展所取得的成果,在面向三维地质模型的综合研究一体化软件平台、具有大深度科学探测能力的大功率陆地电磁勘探系统、具有大面积和高效率探测能力的智能化无人机地磁场探测系统、无缆自定位地震勘探系统、万米超深陆地科学钻探重型装备和实验示范基地建设等方面取得了重要进展。通过关键探测技术装备的系统化自主研发,突破国外对核心技术的垄断和封锁,提升我国重型装备在深部探测和深部找矿中的技术水平,为国家即将全面开展的地壳探测工程（深地）计划提供了有力的技术支持。     

“地壳一号”万米大陆科学钻探钻机

科学钻探是获取地球深部物质和了解地球内部信息直接、有效和可靠的方法,是地球科学发展不可缺少的重要支撑,也是解决人类社会发展面临的资源、能源、环境等重大问题不可缺少的重要技术手段,科学钻探井被誉为人类的“入地望远镜”,科学钻探钻机被称为地球内部物质的“采样器”。     

突破国外技术垄断和封锁提升我国深部探测装备技术水平——深部探测技术与实验研究专项项目9“深部探测关键仪器装备研制与实验”

为落实国家加强地质工作,实施地壳探测工程,提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平的战略部署,我国国土资源管理部门于2008年启动了深部探测技术与实验研究（sinoProbe）专项。该专项下设9个项目,其中由吉林大学承担的项目9“深部探测关键仪器装备研制与实验”（sinoProbe-09）于2010年正式启动,经过三年的探索研发,在大型软件平台、大功率陆地电磁勘探系统、无人机地磁场探测系统、无缆地震勘探系统、万米超深陆地科学钻探重型装备和实验示范基地建设等方面取得了重要进展,为国家即将全面开展的地壳探测工程（深地）计划提供了有力的技术支持。     

深海钻探提示了地壳奥秘

海洋下的地壳覆盖了地球表面60％的面积．而海洋下的地壳厚度仅为几千米而已．然而经过40年的努力，海洋学者还是没能将钻头打进这些地壳的最深部分。在最近出版的美国《科学》杂志上，由52名海洋地质学家组成的研究小组报告说，耗时5个月的精准目标钻探最终获得成功。科学家通过钻探采集的岩石发现，海洋深处的地壳并非像它的上层那样坚固。     

钻到地心去--揭开地球内部的奥秘

据报道,为了揭开地球内部的奥秘,科学家们要给地球深深地钻上几个窟窿。长期以来,人们就试图通过各种方法对地球内部进行探测,但由于坚硬地壳岩石的阻隔,迄今为止,人类对地球内部仍然所知甚少。随着航天技术的发展,一个与之相呼应的“入地”科学钻探计划应运而生,这就是具有划时代意义的大型科学钻探工程。科学钻探是通过钻孔获取岩芯、岩屑、岩层中的液体(气体和液体),以及通过地球物理测井和在钻孔中安放仪器进行长期观测,来获取地下的各种信息。尽管给地球钻个深洞当“望远镜”很难,但科学家们却没有望而却步。科学钻探始于20世纪60年代…     

资讯

正首探地球壳幔边界来自美、英、中等国的科学家将利用美国"决心"号大洋钻探船,在西南印度洋中脊海域开展打穿地球壳幔边界的第一次大洋钻探。这是国际大洋发现计划的第360航次,也是"Slo Mo"计划的首航。"Slo Mo"是"慢速扩张脊下地壳和莫霍面的性质"的缩写。莫霍面是以地震学家莫霍洛维奇命名的地壳与地幔的分界面,在这一界面,地震波的传播速度明显增加。传统的理论认为大洋下地壳与地幔之间被     

揭开地壳探秘

正尽管人们已经有能力在另一个星球上着陆,但是对于脚下地球的内部结构,人们还知之甚少。地球内部究竟是一个怎样的世界?是否真如科幻作家儒勒·凡尔纳《地心游记》所描述的模样?近日,由美国、英国、中国等12国科学家组成的团队登上美国"决心"号钻探船,开始在印度洋进行打穿地球壳幔边界的第一次大洋钻探。这是人类历史上首次打穿地壳与地幔的边界。这项科研     

钻进地幔探究竟

史无前例的计划迄今为止,人类对自身居住的家园——地球的了解还不如对月球表面的了解多。为此,日本科学家推出了一项史无前例的地心钻探计划,准备用一艘名叫“地球号”的巨型钻探船于2006年开始在太平洋底钻出一个穿透地壳到达地幔的深洞。如果在今后几年能取得岩芯样本,从而将有可能了解引发海底地震的原因,揭开地球过去的气候变化之谜,以及地球深处是否存在特别的生命物质,解开地球生命起源之谜。凿穿海底七千米地球号勘探船现在正泊在日本南部横滨港口做启航前的最后准备。地球号的排水量为5.75万吨,船身长210米,相当于“泰坦尼克”号的…     

探索地球深部奥秘——深部探测技术与实验研究阶段性成果简介

“深部探测技术与实验研究”专项（SinoProbe）是专门为地壳探测工程做技术准备设立的培育性专项（2008～2012）,是我国迄今实施的规模最大的地球深部探测科学实验计划。专项自2008年实施以来,已经完成约5000km的深地震反射剖面,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,极大地加快了我国深部探测的进度,在国内外产生了强烈的反响。专项实现了技术组合创新与重大科学发现的并举,形成了具有不同层次、不同尺度、不同精度探测空间组合的深部探测技术方法体系,建立了若干各具地质特色的探测试验基地。目前。专项实验取得了一系列重大突破与重要成果,探测技术方法与装备体系渐趋完善,为全面实施我国地壳探测工程奠定了坚实基础。     

复杂地层取心技术助力我国大陆科学钻探地学研究--中国地质科学院勘探技术研究所“深部复杂地层取心钻具研制”成果展示

环境科学钻探工程,是通过数千米的连续取心钻进,获取多层位的连续原位岩心,通过厘米级的岩心分析反演古气候和古环境的演变过程,要求极高的岩心采取率;在地壳活动频繁的地震断裂带实施的地震科学钻探工程,所钻地层经过无数次的地壳运动后极度破碎,科学家必须通过原状岩心获取精准、可信的地质信息,寻找地震发生的机理。“深部复杂地层取心钻具研制”项目,是为解决我国无胶结、破碎、松软等复杂地层岩心采取率低的问题、提高深部取心钻进效率而设立的技术方法类科研项目,科研成果可应用于矿产资源钻探、油气勘探、科学钻探等钻探工程领域,为更准确的实施矿产、油气资源寻找与评价及开展基础地学研究提供高新技术支撑。项目由中国地质调查局立项,隶属国土资源“地质矿产调查评价”专项,主要完成人为中国地质科学院勘探技术研究所朱永宜、王稳石、张恒春、张志明。     

“上帝”造山之谜

80年代中期以来,地质学家在地球上一些被称做“造山带”的地方发现,一些典型的地壳岩石含有一种密度很大的矿物——柯石英。这一发现使得地球科学家们大感意外。因为以往只在一些由深部岩浆携带上来的“地慢碎块”中有柯石英的记录,人们认为在构成地壳的其他岩石中不可能出现柯石英。柯石英和石英的化学组成都是二氧化硅,但是前者的密度比后者大将近10％。要使地壳岩石中常见的石英转变为柯石英,需要很高的压力。这样的压力只有在地幔内大约一百公里以下才会普遍存在。正常地壳只有几十公里厚,除了巨型陨石撞击,一般不能产生这样大的压力。有关     

给地球内部设置望远镜:我国大陆科学钻探工程启动

经过十年的不懈努力,我国“九五”重大科学工程项目“中国大陆科学钻探工程”正式启动。即将在具有全球地学意义的“大别——苏鲁超高压变质带上”的江苏东海县开钻的5000米深井,这将是我国第一口大陆科学深井。这项被称为“伸入地球内部的望远镜”的深井是当代地球科学的一项大型科学工程,在获取地球深部信息方面,将超过世界上任何一口深井。     

地球物理勘探

地球物理勘探,是地质勘查工作中的一门新技术、新方法。地质工作者一般是凭借观察地表的岩层露头取得原始资料的。为了了解地壳深处的情况,就不得不打很多钻井。地球物理勘棵,是用仅器来观测地下岩层的物理现象(如地磁、地电、重力加速度、地震波的传播等),再根据地球物理学的原理,间接地推断有益矿藏的存在,和指示地质构造的情况。尽管它不如钻探准确,最终还     

黑龙江省齐齐哈尔市碾子山地区Nb、Ta矿地质特征及成矿潜力分析

碾子山稀有稀土矿位于大兴安岭东坡,成因类型为碱性花岗岩矿型。矿区内的早白垩世碱性花岗岩及正长花岗岩与成矿关系密切。根据槽探、钻探工程揭露结果,研究区共发现3条铌钽稀有金属低品位矿体,11条铌钽稀有金属矿化体,结合地球化学及地球物理特征分析,推测在已发现矿体的东侧深部,存在更大的矿体,成矿潜力巨大。     

黑龙江发现储量达3．19亿吨大型煤田

地质人员用钻探和二维地震方法,对黑龙江鹤岗矿区深部进行详细勘测．探明鹤岗矿区深部及群英山地区蕴含着丰富的煤炭资源,初步估算此区域一900米标高以上煤炭资源储量可达3．19亿吨。鹤岗煤矿资源接替勘查项目设计钻探总工程量16万米,分为两个勘查年度进行。在2008年底前,实现全年完成钻探量9300米,2009年由原计划施工7000米钻探工程增至17960米。     

画说地震

由于地球不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,造成岩石突然发生破裂,或者引发原有断层的错动,这就是地震。地震绝大部分发生在地壳中。地球的外表面是一薄薄的地壳,其厚度在大陆平     

伸向地球内部的“望远镜”

经过10多年的不懈努力,我国国家“九五”重大科学工程项目——“中国大陆科学钻探工程”正式启动,将在具有全球地学意义的“大别——苏鲁超高压变质带”上的江苏东海县开钻的5000米深井,是我国第一口大陆科学深井。这项被称为“伸入地球内部望远镜”的深井是当代地球科学的一项大型科学工程,在获取地球深部信息方面,将超过世界上任何一口深井。 到目前为止,人类开发太空已取得了巨大成就,人造卫星、航天飞机、空间站等为探索和开发近     

刍议地质勘查与深部地质钻探找矿技术

在经济建设发展过程中矿产资源发挥着极为重要的作用,随着经济建设速度的不断加快,对矿产资源的需要也在不断提高。为了满足这一需求,我国必须要重视地质勘查和深部地质钻探工作的进行,不断提高地质钻探找矿技术水平,这样才能解决当前我国浅层矿产资源开采殆尽的问题。在实际应用过程中虽然我们使用的设备和技术水平较高,但是要想获得第一手准确资料仍然要依靠钻探取样工作,针对这一问题详细的介绍深部地质钻探工作的具体内容。