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中国正着手绘制一幅横跨我国广袤土地的精巧且详细的地下地图集。这项被称为SinoProbe Ⅱ(深部探测技术与实验研究专项02)的研究项目预计耗资10亿美元、为期6年,将涉及来自几十个机构的数千名研究人员。其研究目的不仅是中国对自然资源的渴望,还涵盖了基础科学问题,包括关于印度与欧亚大陆缓慢碰撞和青藏高原崛起的长期谜题。
在西藏东南部的一个钻探地点,SinoProbe Ⅰ项目探测了一个大型铬铁矿的起源和演化
Zhang Xiaoxi/SinoProbe
SinoProbe Ⅱ的调研范围相当宽广,它是于2008-2016年进行的SinoProbe Ⅰ项目的继任者。上个月,在北京举行的DEEP-2024(地球深部探测与应用国际学术研讨会)研讨会上,与会者对SinoProbe Ⅱ进行了简述。
从2025年初开始,研究人员计划部署数千台精密仪器和钻孔,所有这些都是为了创建地表以下数公里处岩层的3D地图。
该项目由中国地质调查局牵头管理,其首要任务是帮助中国摆脱对进口化石燃料和铁、铝等矿石的依赖。
中国距离地表500米以内的较浅自然资源“几乎枯竭”。与美国正在进行的一项名为“地球测绘资源倡议”的矿产调查相呼应,SinoProbe Ⅱ旨在绘制深至3公里的矿床和化石燃料盆地,并开发开采技术。领域内学者表示:“这是中国对SinoProbe Ⅱ的投资可以立即获得回报的地方。”
勘探也有利于绿色技术。它将寻找太阳能电池板、风力涡轮机和电动汽车电池所需的关键矿物;可用于无碳燃料的天然氢气,以及可以长期封存二氧化碳的多孔岩层。
另一个社会效益将是绘制一张地震易发断层的精细地图——为地震预测提供大量依据。
为了获得地表附近地壳的清晰图像,该项目将建立在SinoProbe Ⅰ进行的主动地震剖面图的基础上——在我国的十几个省份,研究人员沿着横断面铺设了检波器和地震仪,在地表引爆了爆炸,并绘制了被埋藏岩层反射回地表的地震波图。
在此过程中也有一些惊喜的发现,例如在长江下游流域发现了铀储量,在南岭山脉发现了一个主要的钼钨矿床。
在SinoProbe II中,研究人员将进行更大规模的主动地震研究,收集2万公里的地震剖面。
SinoProbe Ⅱ的另一个分支是一对大地电磁阵列,其使用传感器测量地表电场和磁场,以测量地壳和地幔的电导率。这可以帮助人们对空间天气事件的风险进行更深入的了解。
来自中国地质大学的SinoProbe Ⅰ科研团队在青海省昆仑山进行大地电磁探测
Ye Gaofeng/SinoProbe
SinoProbe Ⅱ的第三个分支是超深钻探。在2018年,中国的地球科学家在位于黑龙江的松科二井钻探现场实现了钻探7018米的深度。从2027年开始,SinoProbe Ⅱ将开始钻探10多公里深,并将继续发展这项技术达到13至15公里的深度。在这样的深度下,环境温度几乎足以熔化铅,压力则高于最深的海沟。
如此巨大的深度将击败此前的钻探冠军:前苏联钻探的12.2公里深度的科拉超深井。科研人员表示,钻探的一个候选地点在西藏,那里的沉积物岩心可以提供青藏高原形成全过程的记录。
该项目不仅是中国所需要的,也是世界所需要的。
注:本文由Science北京办公室摘译完成,原文为Science新闻:In search of natural riches, China plans $1 billion geoscience survey。完整内容请访问原文,识别二维码或点击文末“阅读原文”。
In search of natural richs, China plans $1 billion geoscience sur