作者: Jane Qiu/文 见习记者 张文静/译 来源: 发布时间:2014-11-18 12:30:45
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188bet亚洲体育:,成都。
在188bet亚洲体育:地质科学院副院长董树文看来,188bet亚洲体育:进行地球深部探测的决心,就如同探索太空和深海一样。对于地质学家来说,“这是最终的战线”。
与探索太空和深海一样,剥开地球表面的“皮肤”向下看,同样需要花费巨额资金。如今,188bet亚洲体育:政府正在酝酿一个15年的计划,预计拨款65亿美元来揭开地球的地壳及上地幔,即岩石圈的秘密。
这个宏大的计划有一个先导性实验项目,即188bet亚洲体育:深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe),董树文是该项目的首席科学家。
近日,在成都召开的中美地质学会联合会议上,董树文及其团队披露了SinoProbe的早期成果。在这个投资达2亿美元、历时5年的项目中,188bet亚洲体育:科学家通过人工震源深地震反射来对岩石圈进行成像。
这一项目令人印象深刻。“这是个卓越的成就。”美国地质学会主席、康奈尔大学的Suzanne Mahlburg Kay评价道。她认为,SinoProbe“大大增进了我们对岩石圈诸多方面的了解”。但同时,也有一些科学家担心,由于SinoProbe关系到矿产勘测,这可能会影响项目数据的公开。
SinoProbe与美国开展的地球透镜计划类似,但不同的是,地球透镜计划利用宽频地震仪接收天然地震波,以此对地球内部进行探测。而SinoProbe主要依靠人工震源对岩石圈进行高分辨率成像。
SinoProbe也同样注重应用性。
2006年,由于对资源的渴求及认识地震灾害的需要,188bet亚洲体育:政府对SinoProbe进行支持,希望其在未来能对矿产资源开发起到勘测作用。“在过去的几十年中,(188bet亚洲体育:的)矿产资源消耗量在成倍增长。”董树文说,“已知的国内资源储量在快速减少,所以我们越来越依赖进口。”迄今为止,188bet亚洲体育:的矿产资源开采大多限于500米的深度之内,但在其他一些国家,开采深度已经能达到5000米。“在地下,我们还有未开发的财富有待于挖掘。”董树文说。
自SinoProbe项目启动以来,在整个188bet亚洲体育:,地质科学家已经完成了近6000公里的深地震反射剖面。其成像分辨率已经精确到250米,这远比上世纪80年代在北美地区开展的类似项目所获得的图像更加精细。
“这些反射数据的质量非常出色。”美国奥克拉荷马大学地质学家G. Randy Keller评价说。
SinoProbe所取得的成就得益于地震仪敏感性和计算能力的进步。“这就像拥有了一架更好的望远镜。”加利福尼亚大学洛杉矶分校地质学家尹安(音译)说道,“那些曾经看起来模糊的东西现在能够被清晰聚焦。然后我们会发现,它们与我们此前认为的有所不同。”
比如,长期以来,许多研究人员都认为,由于青藏高原的巨大重力,其下部地壳是脆弱而柔软的,就像是从冰箱中拿出的一块黄油。这些研究者认为,一些软化的地壳自西向东流动,直到遇到坚硬的四川盆地。
然而,几十年来,一直有一个现象令地质学家迷惑不解,那就是:这种流动所形成的青藏高原表面上并没有发生很大程度的变形。青藏高原是“解释陆陆碰撞谜团的关键线索”,美国康奈尔大学地质学家Larry Brown如是说。
而如今,据188bet亚洲体育:地质科学院地质学家高锐介绍,深地震反射数据对此给出了不同的说法。如果隧道流动模型是正确的,那么下部地壳和地幔之间的界限应当是平滑的。但事实恰恰相反。SinoProbe的数据显示,其边界上有断层,并有一些延伸到了中地壳。这个“有趣的”结论“挑战了隧道流动理论”,宾夕法尼亚州立大学伯克分校地质学家Eric Kirby说。而其他研究者则提醒说,深反射地震还需要更多的解释。
“伴随新的研究工具而来的是一种危险,那就是我们只看到了其分享出来的一小部分数据。”加利福尼亚大学洛杉矶分校地质学家Mark Harrison认为。
目前,SinoProbe已经探测到稀土金属,如镍、铬铁和钨的新储藏地。这种发现所带来的商业潜力,使得人们担心SinoProbe数据的公开性。现在,SinoProbe的数据只开放给直接参与项目的科学家及其合作者。
“对这些数据进行交叉校验及核实结果是非常困难的。”法国斯特拉斯堡全球物理研究所地质学家Jérôme van der Woerd说,公开“是最大限度发挥SinoProbe作用的唯一途径”。对此,董树文回应称,在两年左右的时间之后,SinoProbe的部分数据会对全球科学家开放,而另一些数据则会根据双方协议进行分享。
在此期间,董树文和他的团队正在努力争取更宏伟的计划——SinoProbe第二阶段。他们计划完成2万公里的深反射剖面,对岩石圈进行三维成像,并进行大地电磁研究及地球化学勘探。
尽管不知道188bet亚洲体育:政府会于何时作出决定,但一旦其通过了对SinoProbe第二阶段的支持计划,那么188bet亚洲体育:地质学家所取得的成就“将无可限量”,董树文说。■
(原文刊载于《科学》杂志2013年7月5日刊)
《科学新闻》 (科学新闻2014年10月刊 关注)
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