人类对地球的认识，远非知根知底，最深的直接取样只有12公里，而地球的赤道半径为6378公里，地球的深部一直是科学的“紫禁城”，成为科学家探索、追求的梦想。然而，对地球深部的任何数据的取得都依赖于技术的支持，深部探测技术成为揭开地球“神秘大门”的钥匙。毫无疑问，只有掌握海量的、多时空尺度、多学科的探测、观测数据、信息后，科学家才能有效地揭开地球的内幕，研究地球系统的现象、规律与过程，真正点亮我们脚下的“黑狱”。

我们坚信，解决人类面临的日益紧迫的资源环境问题与挑战，只能立足地球，其它星球可能相当长的时期还帮不上忙，向地球深部汲取资源，成为人类最现实的途径；把握地球内部脉搏，提升自然灾害预警能力，可以减轻灾害的威胁；深化认识岩石圈结构与组成、为全面提升地球科学发展水平提供科技支撑。世界上主要发达国家从上世纪70年代，陆续开展了地壳、岩石圈的深部探测国家计划，对200 公里深的地球固体圈层进行“断层扫描－成像”，揭示出深部的一幅幅精彩的结构图像，发现了山脉下的“山根”和沉没在地幔中的岩石圈、火山下连通软流圈的热通道、地震带集中发生的板块汇聚边界样式以及大陆内部断裂的立体形态，找到了隐伏在深部的大油田和大型矿床，开辟了能源和重要矿产资源的“新大陆”，创造了一系列地质理论和学术假说，大大推动了地球科学大进步与大发展。可以说近50年来，地球科学的理论产生越来越依赖于深部探测的数据和发现，越来越依赖于技术的支撑和发展。中国在地球科学的快速发展时期处于落后局面，以深部探测的先锋技术，反射地震剖面探测为例，截至目前，我国完成的剖面总长度约4500 公里，只相当美国的1/15，英国的1/8，加拿大的1/7，意大利的1/4，俄罗斯的1/5。因此，解决我国能源、矿产资源紧缺，自然灾害频发和环境恶化等事关生存与发展的大问题，为了保障国家工业化如期实现和经济社会可持续发展，为了缩小与国际地球科学发展的差距，参与全球地球科学全面竞争，必须实施中国的“入地”计划。为此，2006年初，国务院在《加强地质工作的决定》中明确：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。2008年底，“地壳探测工程”的技术准备专项《深部探测技术与实验研究》开始立项（简称“深部探测专项”）。经过紧锣密鼓的筹备，各项工作已经完成，标志着我国地球深部探测的“入地”计划正式启动。

深部探测专项，由国土资源部组织管理，中国地质科学院组织实施，研究年限为5年（2008-2012）。专项核心任务和总体目标是：为《地壳探测工程》做好关键技术准备，围绕《地壳探测工程》的全面实施，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、培养优秀人才，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。

围绕深部探测的总体目标，专项设立了8个研究项目，以不同技术方法和手段共同解决地球深部探测中的一些关键科学问题和技术难点：

（1）大陆电磁参数标准网实验研究，拟建立我国大陆电磁场标准观测网，创立大陆岩石圈地球物理参数三维结构基准模型的构建方法、技术流程和技术标准。

背景知识：大地电磁探测是研究大陆岩石圈导电性结构的有效方法之一。大陆电磁场携带着地球内部结构、构造、温度、压力，以及物质成分的物理状态等重要信息，可以为人们研究板块构造运动规律、探索地球演化历史、建立矿产资源成矿新理论提供科学依据。
对地球壳幔结构研究属于地震学的经典课题。人们通过研究地震波在地球内部的传播，了解地球内部的几何结构和波速结构，深入认识地球，这将服务于人类防震减灾，保护生态环境，解决资源、能源短缺和可持续发展等问题。

（2）深部探测技术实验与集成，以建立深地震反射技术为先导，采用主动震源和被动震源探测技术体系，联合采集不同结构地壳和岩石圈深部界面和速度，整合适应不同大地构造背景的深部探测技术组合。

背景知识：近垂直深地震反射探测技术被国际地学界公认为是研究大陆基底、解决深部地质问题和探测岩石圈精细结构的有效技术手段，号称深部探测的技术先锋。由于深地震反射方法具有探测深度大、分辨率高和准确可靠等特点，在今后一段时期，深地震反射技术仍是大陆动力学研究和深部地壳精细结构研究的主要手段。浅层折射波探测方法是研究人工地面激发的地震波，在近地表介质中传播时发生折射，根据仪器记录的折射波到达检波器的时间，可以获得地下介质的空间分布特征的一种地球物理探测方法。

利用被动源天然地震的层析成像技术是目前地球深部构造研究中的一项重要研究方法。可以说, 目前关于地球内部（包括地壳、地幔和地核）许多最基本的信息都是由天然地震方法提供的。1974年，地震波走时层析成像方法问世。由于该方法对地形及地下结构无任何要求，在任何复杂介质情形下，能够导出完全不均匀介质的三维地下结构，被广泛应用于地球内部研究以及地质、能源和矿产资源调查勘探，先后出现了地震波折射层析成像、地震波反射层析成像勘探等方法。20世纪90年代，科学家尝试研究反射折射联合层析成像探查新方法，该方法集折射层析成像和反射层析成像优点于一体，可以同时使用折射与反射信息，进行不均匀介质的界面和结构反演，是一种能提供高精度高分辨率的三维定量的速度成像方法，可以说是层析成像技术的佼佼者，已成为资源勘探的得力助手。

（3）深部矿产资源立体探测技术及实验研究。重点解决重要矿集区深部立体探测关键技术，建立矿集区3D地质-地球物理模型，揭示深部控矿因素，追踪控矿构造的深部延伸，阐明成矿机理，创新成矿理论。最终突破深层找矿的理论和技术瓶颈，为实现深部找矿的全面突破提供理论和技术支撑。

背景知识：作为一个经济快速发展的发展中国家，我们需要大量矿产资源来支撑国家经济建设，资源、环境的瓶颈约束将长期存在，并成为制约社会经济发展的主要矛盾因素，所以，实现地质找矿重大突破仍是地质工作的重大任务。缓解资源瓶颈约束，必须坚持国内国外两种资源，两个市场，首先立足国内的方针。加强深部找矿、拓展深部找矿“第二找矿空间”，是我国未来资源勘查的主要方向。深部找矿必须以成矿理论创新和高端探测技术为支撑。国外经验表明，深部找矿实践离不开理论的指导，要实现深部找矿突破，必须加强成矿理论和找矿模式的研究，加强新技术的引进、吸收与研究开发。

深部找矿大有希望。我国成矿地质条件有利，矿产勘查整体程度较低，资源总体探明程度只有1／3左右，能源和重要矿产资源都有较大的资源潜力。其中，固体矿产在中西部还有大量勘查空白区或者是工作程度很低，东部虽然工作程度比较高，但开采深度（也包括勘查深度）一般都在50O米以内，与发达国家普遍具有的勘查开发800～1000米、最深达4000米的勘查开发能力相比，还有很大差距，存在着巨大的找矿空间，具有良好的找矿前景。

因此，开展深部矿产资源立体探测技术研究对于加快实现深部找矿重大突破、切实提高资源保障能力、促进经济社会全面协调可持续发展，具有非常重要意义。

（4）地壳全元素探测技术与实验示范，以建立我国79种自然元素分布的地球化学基准网和高精度穿透性地球化学技术体系，解决我国环境地球化学本底和区域背景值，探讨深部找矿的元素深穿透机理。

知识背景：自1869年门捷列夫发现元素周期律以来，人类经历了一个半世纪的努力，已经发现了元素周期表上110种元素中的90种元素在地壳中的存在，但人类迄今对这90种元素在地球的分布和演化知之甚少。化学元素是地球物质组成的最基本单位，被称为地球的基因。矿产资源是由化学元素组成的，生态环境是受化学元素及其化合物的含量和行为制约的，因此，对元素周期表上所有天然元素在地壳精确含量和分布的探测，对解决人类所面临的资源和环境问题具有重大意义。

如果我们能系统采集代表不同地质单元、不同时代的地球化学样品，精确测定元素周期表上所有天然元素的含量，就可以从时间尺度上认识化学元素在中国大陆的演化历史和重大地质事件所表现的化学元素响应。通过覆盖全国大陆地球化学基准网的建立和地壳不同结构层地球化学模型的建立，揭示化学元素在地壳中的三维空间分布，对于研究大规模成矿作用的物质背景具有重要意义。盆地及其周遍蕴含着重要的战略性资源，如盆地中的砂岩型铀矿、石油等,盆地边缘的大型金属矿，发展能探测盆地矿产资源直接信息的穿透性地球化学技术，为盆地及周边覆盖区深部矿产资源调查提供有效方法。开发一套能对地球化学信息（数据、图像、空间坐标等）在全球不同尺度的快速检索和图形化显示软件，建立数字化“化学地球”。

（5）大陆科学钻探选址与钻探实验，通过科学钻探选址与预导孔技术实验，验证地球物理探测结构，建立深部探测解释标识；在关键地质部位和矿区实施深部直接取样，解决深部地质结构、组成和资源潜力等问题。

背景知识：大陆科学钻探是当代地球科学具有划时代意义的系统工程，是解决人类社会发展所面临的资源、灾害和环境三大问题的重要途径之一，是带动地球科学和相关科学技术发展的大科学工程。

由深部钻探技术和地球物理遥测技术构成的科学钻探工程被誉为“伸入地球内部的望远镜”。 通过大陆科学钻探对岩石圈进行直接观测，可以揭示大陆地壳的物质组成与结构构造，校正地球物理对地球深部的遥测结果，探索地球深部流体系统、地热结构，监测地震活动，揭示地震发生规律，研究全球气候变化及环境变迁，探索地下微生物的分布及潜育条件，预防环境及地下水污染，处理核废料，长期观察地球变化等等，可以解决一系列重大基础科学问题，对了解地球资源与环境，合理开发和珍爱保护地球起到至关重要的作用。

（6）地应力测量与监测技术实验研究，发展具有自主知识产权的地应力测量和监测技术和设备，以支持我国地表应力变化的实时监测系统的建立，提高地震等自然灾害的预警能力；对中国大陆范围内的关键构造地域实施系统的地应力测量与实时监测，查明地应力的赋存状态及其变化规律，为国家重大工程建设以及地震预测预报研究提供依据。

背景知识：地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，广义上指地球体内的应力。它包括由地热﹑重力﹑地球自转速度变化及其他因素产生的应力。地应力是引起采矿、水利水电、土木建筑、铁道、公路、军事和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力。准确探测和查明地应力的赋存状态和分布规律是确定工程岩土力学属性，进行围岩稳定性分析，实现岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提，也是地震预测预报、区域地壳稳定性评价以及地球动力学等研究领域中的重要研究内容。此外，地应力状态对油田油井的稳定性、核废料的储存、岩爆、煤和瓦斯的研究等也具有重要意义。

地震可以预报吗？李四光说：“地震是可以预报的”。他认为：地震是在应力作用下岩石快速破裂的过程，观测地应力的变化是研究和预报地震最直接的方法，把地震地质与地应力测量紧密结合起来，是一条实现地震预报的技术道路。

（7）岩石圈三维结构与动力学数值模拟，通过岩石物性测量，建立覆盖我国重点区域的岩石物性参数数据库；进而基于地球物理探测数据以及岩石物性等参数，建立我国和重点地区的百万单元网格计算模型库及各类基础问题的有限单元法程序库，结合现代数值模拟技术，对我国大陆和临区岩石圈动力学过程的时空特征与控制机理进行大规模并行有限元计算模拟，为定量认识地球内部不同物理过程和不同圈层物质的相互耦合作用，加深对我国大陆岩石圈演化过程的定量化认识知水平，为了解矿物资源形成、减轻地震灾害危害等重大实际问题提供参考。

背景知识：岩石圈动力学过程研究是近几年国际地学界非常重视的一个前沿性研究课题，具有重要的科学意义之外，对矿产资源的勘查、地质环境的评价以及对地质灾害的监测等关系重大国计民生的问题提供了科学依据。

印度洋板块和太平洋板块的共同作用造就了中国独特的构造形态。青藏高原的巨厚地壳和面积之大是世界上独一无二的；中国大陆岩石圈的东部减薄、西部加厚也是别的国家所没有的现象，齐全的岩石圈类型表明中国大陆及其邻近海域是亚洲乃至全球大陆动力学研究的最佳场所之一。基于整个专项以及此前的地学研究的速度和粘度等成果，对中国以及典型构造单元进行构建数值模型提供必要的数据保障。而这样的数值模拟对于我们认识中国的构造运动过程和成矿过程等具有必不可少的指导作用。

（8）深部探测综合集成与数据管理：集成各种探测的多源信息和数据，科学地分析现今获得的地球深部的信息，从时间深度上辨别地质历史的烙印，恢复地质过程，合理解释深部的数据和资料；建立主体数据库，解决海量数据的管理与共享问题；通过深部探测研究成果的高端综合，为《地壳探测工程》的顶层设计服务。

背景知识：人类已进入信息时代。现今地球科学研究更加强调采用最新观测、探测、实验、理论、模拟、分析、信息等先进技术和研究手段，来认识和理解人类赖以生存的地球。海量的科学数据得以不断积累，数据处理与综合集成，成为地壳探测系统工程的核心，是实现从科学数据的共享，到可以利用的信息，再到服务于大众的知识，并应用于决策的主要途径。

地壳探测是一个系统工程，是对地球复杂巨系统的科学探测。深部探测专项的实施，标志着我国地球科学已经进入到深部探测时代。深部探测技术的综合集成与实验研究，将建立有效、可行的技术组合，为“地壳探测工程”提供技术准备，推动我国深部探测和超深钻探技术发展，促进地球科学观测技术进步和地球科学理论创新；在重大地质科学研究、深部资源勘查、自然灾害预测等方面取得重大发现，有力地促进我国地球科学全面发展，缩小与国际地学发展的差距，并在关键领域实现跨越式发展。

国土资源部实行跨部门组织国内深部探测及相关研究的优势技术力量。项目承担单位包括中国地质科学院、中国科学院、教育部和中国地震局等部门所属研究机构，以及部分省市的地方科研队伍。目前，已有12位院士，120多位教授和研究员参加该专项研究。专项鼓励国际合作，将引进世界上最先进的装备、仪器和一流人才，共同推动我国深部探测计划的顺利实施。

我们期待着，中国“深部探测”专项开门大吉，期待“地壳探测工程”早日启动，早日实现中国从地质大国走向地质强国的梦想。