地球内部分为三个圈层：地壳、地幔、地核。地壳是固体地球的最外一圈，主要是由富含硅和铝的硅酸盐岩石所组成的硬壳，其范围从地表到莫霍面。厚度变化较大，大洋地壳较薄，平均厚6公里，最薄处不到5公里；大陆地壳较厚，平均厚35公里，最厚处可达70公里（我国青藏高原）。整个地壳平均厚33公里。地幔位于莫霍面和古腾堡面之间，厚2900公里。以1000公里深度为界，地幔可分为上、下地幔。由于随深度增加温度升高，地幔大约在离地表100—150公里范围内温度最高，近于岩石的熔点，处于塑性流动状态，称为“软流圈”。从古腾堡面以下至地心部分为地核，厚3473公里。据推测，地核物质由铁、镍组成，温度和压力非常高，密度大，可达每立方厘米9.98—13克。A为探寻神秘莫霍面，美苏率先开始“地心争夺战”本月３日，美国、英国、中国等１２个国家的３０名科学家登上美国“决心”号钻探船，准备开始打穿地球壳幔边界的第一次大洋钻探。他们此行“肩负着全世界地球科学家的理想”，最终目的便是探寻神秘的莫霍面。1910年，地震学家莫霍洛维奇通过观测地震波在地球内部的传播情况，率先提出地球的地壳和地幔之间存在一个不连续的分界面。人们将这一壳幔分界面称为“莫霍洛维奇不连续面”，简称“莫霍面”。地下空间看不见也摸不到，用什么办法去研究这神秘的莫霍面到底是由什么物质组成的呢？最直接的办法就是往深部钻探，也就是通过钻孔获取地下的新鲜物质，这样就能够为研究矿藏、油气成因提供最有效、最直观的地球内部信息。由于地球上的洋壳比陆壳薄得多，1961年美国开始实施“莫霍计划”时，选择在加利福尼亚湾附近地区钻井，想让这口深井钻穿地壳，一直钻到莫霍面，取一些样品直接看看。仅仅1年后，苏联地质部和苏联科学院也提出了本国的“莫霍钻探计划”，目标直指莫霍面和地下贵重矿石的形成过程。上世纪70年代，至今仍颇具神秘色彩的科拉超深钻井正式开始钻进，到苏联解体时，它已经深入地下1.2万米，这个纪录至今未能打破。继美苏的“地心争夺战”后，世界各国纷纷加入了地球深部探测的队伍，重大深部探测计划时代到来了。这一阶段的“先头兵”仍然是美国。其开始于上世纪70年代末期的大陆反射地震探测计划，在美国30个州采集了1．1万公里长的反射剖面，不仅首次揭示了北美地壳的精细结构，还在落基山等造山带下发现了一系列油田。其他国家也不甘落后。1994年，德国大陆深钻计划完成了主孔9101米的下探工作。2000年，在其此前实施的四维地球动力学计划的基础上，澳大利亚联邦科学与工业研究院提出了新的“玻璃地球”计划，目标是使澳大利亚大陆1公里内的地壳变得“透明”。在此期间，其他欧洲国家也各自实施了深地震反射探测计划。2003年，美国国家科学基金会设立了地球透镜计划，开始又一轮地球探测。在东亚，日本也已于2007年启动了自己的海洋钻探船“地球号”，并于2012年在青森县八户市近海钻探到海底以下2132米处，一举创造了全球最深海底钻探纪录。B为什么要“挺进地心”？资源探测是推手美苏两国对地球深部的探索发生于冷战期间，常被认为是“意气之争”。但从留存的史料来看，两国对地心的探索同样基于现实利益的推动。《科拉超深钻井》一书的序论这样写道：“近年来查明的绝大多数矿物原料资源都与未出露地表的矿床有关。因此，研究地壳深部结构具有越来越大的现实意义。”可见，对矿产资源的探索是苏联进行深部钻探项目的内在驱动力，而苏联也确实从中得到了丰厚的回报：科拉超深钻井在钻进到4024米时提取了岩心。当钻探深度达到9500米时，钻头冲进了一个含有黄金和钻石的地层。科研人员对取出的岩心进行了检测，发现该岩层的金含量高达80克/吨。而一般来说，金矿层只要含金量达到4克/吨，就已经具备了商业开采的价值。科拉超深钻井的发现让苏联人备受鼓舞。在《科拉超深钻井》一书中，作者继续写道：“已规定要大大扩大深井钻进和超深钻进的工作量。科拉和萨特雷钻井将继续钻进。安排了秋明、阿纳斯塔斯耶夫-特罗伊茨克和乌拉尔超深钻井的钻进。同时，在第十一个五年计划期间要开始打6个深钻井，其中3个（第聂伯—顿涅茨、滨里海、提曼—伯绍拉）位于含油区，3个（穆龙套、诺里尔斯克、克里沃罗格）位于矿区。”由美国首先发起的“深海钻探计划”也同样不甘示弱，在计划实施过程中发现了具有重大现实意义的白垩纪中期黑色页岩，而这被认为是大西洋沿岸许多重要油田的生油层。C我国2008年启动深部探测专项，跨入“1万公里俱乐部”因为需要巨额资金支持，长期以来，我国的地球深部探测计划不得不被暂时搁置。而随着资源能源缺口日益凸显、地质灾害频发，亟须地球科学研究跟进，2008年，中国一项关于地球物理的重大的科技专项计划也正式拉开序幕——深部探测技术与实验研究专项（SinoProbe）。这意味着，中国终于拥有了自己系统的对地探测计划。“深部探测专项”负责人、中国地质科学院副院长董树文介绍，这个专项包含大陆科学钻探选址与钻探实验、深地震反射剖面探测、大地电磁探测、地壳全元素探测等9个实验项目，集合了12位院士、200多名研究员以及上千名科研人员，希望深层次摸清中国人脚下的每一寸土地：从中国地形三个台阶形成的原因，到地震灾害发生的原因，一直到油气蕴藏、矿产分布。这个中国地质史上最大的科学项目也被媒体称为“中国挺进地心第一步”。“深部探测专项”耗时5年，耗资11亿元。投入这么大，究竟会有些什么发现？这些发现与人们的生活有关系吗？对此，SinoProbe-03项目的首席研究员杨经绥举了个例子：“就拿不锈钢锅需要的铬铁涂层来说吧，国内80%以上的铬铁矿消费需要依靠进口，而通过‘深部探测专项’，我国已经在西藏罗布莎矿集区发现铬铁矿内原位金刚石，这为今后在西藏发现更大型的铬铁矿床提供了科学依据。”此外，在矿产勘探方面，“深部探测专项”还在长江中下游成矿带首次实现了大型矿集区三维透明化，使矿集区地下3000米甚至5000米变得“透明”。除此以外，地球“CT”在野外采集了2160公里的深地震反射剖面，相当于我国之前60年累计完成的深地震反射剖面总长度(约4500公里)的48%，由此绘制的地下全貌图将增强我国预测预报地震等地质灾害的能力，为防灾减灾提供数据和理论支撑。“这些只是‘深部探测专项’的一部分成果，随着‘深部探测专项’的开展，对于中国地下空间的探索，正在逐步深入。”董树文说。中国地质结构相当复杂，研究人员摸索前行，第一次系统建立适应中国大陆复杂岩石圈、地壳的深部立体探测技术体系；第一次创造了同缆共震源的放射地震与折射地震同时接受技术，实现速度结构和放射结构同步探测；第一次在中国建立了最大规模的数千万有限单元的地球动力学数值模拟平台；第一次建立了青藏高原东南缘现今深孔地应力监测区域网，为中国地壳活动性监测和地震预警提供了新的技术路线；第一次打破国外垄断，自主研制了一批深部探测地震、地面电磁、无人机航磁等关键仪器和万米科学钻机……世界对深部探测关注的目光也由此转向了中国。由于SinoProbe的实施，中国已经跨入了国际深部探测的1万公里俱乐部。在地壳结构尤其复杂的中国所获取的数据和信息，不仅对本国地壳结构的认知、资源开发和地质灾害预测具有重要意义，更有利于加深国际学界对整个世界地壳结构的理解。

（本报综合）