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《活力地球》：陈颙、张尉编辑；科学出书社出书。

《深时之好意思：从寰宇星尘到东谈主类细密，逾越45亿年的地球故事》：赖利·布莱克著，刘小鸥译；北京科学技艺出书社出书。

《“地壳一号”万米大陆科学钻探装备及自动化机具》：孙友宏等编辑；科学出书社出书。

《冰川之下：揭开古高兴的玄妙》：叶谦著；青岛出书社出书。

《地球上遗失的高兴》：艾娜·贝斯塔德编绘，张晓璇译；北京调处出书有限公司出书。

站在地球一隅，你有莫得念念过，眼下的地盘曾是一派汪洋，或是山势连绵、林海莽原？

地质变迁，沧桑陵谷，蕴涵着科学旨趣。素有东北粮仓之称的松辽盆地，大地上是敷裕的黑地盘，松花江穿流而过，一派静谧缓和。但是，这里也曾有过两阶段湖泊彭胀、10次海侵和多期火山喷发。侏罗纪、白垩纪、古近纪、新近纪的地质变化，使这里资历了峻岭、湖泊、盆地等的剧变。

东谈主类祖祖辈辈生活在地球上，却对它的里面所知甚少。探知眼下地盘亿万年的变化，需要本质科学钻探工程，给地球作念一系列“微创手术”。要是建造些许条通往地球深部的通谈，就能将东谈主类的“视距”向地球里面延迟数千米致使上万米，通过岩心取得地壳通顺过甚演化的简直信息。要是在钻孔内布设始终不雅测仪器，动态及时不雅测地球里面，咱们便能回话为何会有沧桑陵谷。

“入地千里镜”

科学钻探被誉为东谈主类的“入地千里镜”和了解地球演化的“时光纯正”，是获取地球深部物资、了解地球里面信息最径直、最灵验、最可靠的模范，亦然处治资源、能源、环境等问题不成枯竭的重要技艺技巧。它和航天技艺同样，是一个国度玄虚国力和科学技艺水平的重要象征，不少发挥国度将其列入国度科技发展策略。

自古以来，“踢天弄井”即是东谈主类的梦念念。跟着载东谈主航天技艺发展，“上天”仍是兑现，“入地”却艰巨重重。地球半径约为6371千米，东谈主类面前入地最大深度12.2千米，仅为地球半径的0.19%。要是把地球比作一个鸡蛋，咱们面前的探伤还只是停留在鸡蛋壳层面。地球深处坚忍的岩石和高温、高压、高地应力的极点环境，成为深部科学钻探的弘远梗阻。跟着地层深度加多，地层温度平均以30摄氏度每千米梯度加多，压力以8—12兆帕每千米梯度加多，环境要求愈加复杂危急，这些王人对大陆科学钻探技艺、装备与工程带来弘远挑战。

为了解地球深处的玄机，科学家进行了多样尝试。1968年，好意思国领先发起深海钻探操办，为考据大陆漂移和板块学说提供了科学依据。险些同期，苏联开启大陆科学钻探操办，1970年科拉超深钻开钻，用了近20年时期，创造了12262米的东谈主类入地记载。1996年，中国、德国、好意思国共同发起“海外大陆科学钻探操办”，适度2023年，该操办已在环球本质了近百个大陆科学钻探容颜，在地球高兴与环境演变的礼貌及机理、地质资源的形成与勘察、地震和火山喷发的物理化学经由、地球演化的能源学经由等限度取得不少紧要发现，促进了地球科学表面发展和地球探伤技艺提高。

钻探装备是解开地球玄机的钥匙。为自高地球深部探伤工程对高端专用装备的需求，2009年“地球深部探伤技艺与实验筹商专项”运行，我国地球深部探伤“入地”操办拉开序幕。“地壳一号”万米大陆科学钻机是其中的要害技艺装备，于2013年完成自主研制。这台高60米、占地超1万平日米、钻深技艺达1万米的科学超深井钻机，2018年在松辽盆地“松科二井”告成完成7018米钻孔，创造了亚洲国度本质的大陆科学钻井新记载。此次奏效运用，使我国成为全国上第三个领有本质万米大陆科学钻探操办专用装备和关联技艺的国度，用它钻取的岩心，更为我国科学家建当场球演化档案提供了贵重的原始贵府。

获取岩心和冰芯

科学钻探让咱们不错穿越时空，获取不同时代规范的高兴、地质构造等记录，破解高兴变化密码。比如，20世纪地球科学的一个紧要进展，即是意识到东谈主类活动会对地球上层系统和环球高兴产生径直影响。近百年来，环球平均温度升高约1摄氏度，南北极冰川冰量抓续减少，海平面飞腾。统统地球高兴系统加快变暖，很可能是因为东谈主类过量排放温室气体，酿成“温室效应”。但是，东谈主类活动酿成的高兴影响有多大？将来的极限情况又怎么？这些问题要紧需要科学解答。

“松科二井”就为高兴筹商提供了要害“史料”。其获取的岩心来自白垩纪，这根4134.81米、竣工度为96.61%、险些莫得亏空的岩心，就像是一条通往白垩纪的“时光纯正”。通过筹商这根岩心，地质学家发当今白垩纪(距今约1.45亿年至6600万年)，地球大气中二氧化碳浓度超越0.1%，是当今的两倍多，陆地温度比当今高5—10摄氏度。另外，白垩纪大气二氧化碳浓度的波动，与高兴冷暖变化具有一致性。这些效果，对筹商面前高兴变暖具有重要鉴戒真义真义。

但地球并不是一直变暖，探寻高兴变化礼貌，有赖于更大时期规范的“史料”，这需要科学钻探获取更多岩心。面前，关联筹商仍是标明，重生代(6400万年前于今)环球高兴最权贵的变化，是从“温室地球”到“冰室地球”。但是，艰苦对大陆环境的永劫期规范接洽记录，制约了咱们对重生代环球高兴变化特征和能源学的深切富厚。于是，我国本质了渭河盆地海外大陆科学钻探操办容颜。渭河盆地位于黄土高原与秦岭造山带之间，对东亚季风高兴变化相等敏锐，还保存了超越7500米的巨厚细粒河湖相千里积，是“打一口深井”的绝佳局势。这一钻探操办，第一阶段获取上部3000米千里积地层，第二阶段将获取盆地7500米竣工的千里积记录，揭示重生代季风演化经由过甚与青藏高原—秦岭隆升的耦合相干，为探寻高兴变化礼貌提供更多塌实依据。

除了岩心，还不错通过冰芯筹商高兴环境演变。在地球上，不少方位被厚厚的冰层灭绝，通过钻探获取冰芯，不错得到近百万年来气温、降水、大气化学等高兴环境各成分的变化信息，探究影响高兴环境变化的驱动因子，如大气温室气体含量、太阳活动、火山活动等。为此，全国列国在南北极开展了大宗关联工程，其中欧盟在南极冰穹C完成的钻孔深度达3270米，获取的冰芯记录了往常80万年的接洽高兴环境变化信息，证实了南极洲曾出现以10万年为周期的冷暖轮流征象，使咱们对南极这片东谈主类少许涉足的大陆有了更多意识。

及时不雅测地球深处

深部科学钻探不仅简略取得地质“史料”，还不错及时不雅测地球深处，匡助瞻望地质灾害。在科学钻井中装配先进的科学不雅测仪器，对地球深部的多种参数进行始终、接洽、原位、及时的玄虚不雅测，稀零于在地球里面布设“景色站”、树立“实验室”，成为继大地海面、空中遥感和海底不雅测三种平台以外的第四种平台，形成不雅测监测网，使东谈主类充分了解地球家园的隐微变化。

比如火山和南极，一“热”一“冷”，是地质灾害不雅测的重心。借助深部科学钻探技艺，在活动断裂带、活火山隔壁，将不雅测仪器放到深井中的不同深度进行及时动态不雅测，有望揭示地震生长经由和火山喷发机理，匡助科学家举一反三，动态评价地质灾害的发展趋势和地质作用经由，为更好地监测、预告和预警千般紧要隘质灾害提供技艺守旧。除了获取冰芯，对南极大陆冰层及冰下地质环境钻孔，开展始终监测，了解冰盖分层流动、冰层里面温度、冰岩界面湿润状况等的变换礼貌，进而瞻望极地冰盖的不富厚性，助力更好保护东谈主类生计环境。

面前，深地不雅测仍然挑战重重。为克服深部井下高温、高压、高腐蚀、高应力、忐忑空间等多种极点尖酸环境适度，我国科学家正在发奋普及仪器系统的小型化、集成度及富厚性，发奋树立以深井井群为基础、井中不雅测为中枢的多井孔深地不雅测网。将来，深地探伤将首创东谈主类对地不雅测的新技巧与新平台，灵验普及地震与火山活动、逐渐地质作用经由等当然灾害监测预警技艺，鼓动深地资源勘察开荒、环境保护、国防军事安全等限度握住发展。

越来越多的凭据标明，地球上层发生的征象，根子在深部；缺了深部筹商，地球系统就无法富厚，何况越是大规模、长规范，越是如斯。在科研立异之路上，会有更多科技职责者向咱们眼下的地球深深扎根，让科学钻探职责结出管事国度发展和庶民生活的累累硕果。

(作家为中国工程院院士、中国地质大学(北京)校长、“地壳一号”万米大陆科学钻机容颜研发总考究东谈主)

版式操办：蔡华伟

《东谈主民日报》(2024年12月03日20版)色色色色色色色色色色色色