摘要:探测人类居住的地球内部的结构和组成是地质学家和地球物理学家共同的奋斗目标。本文介绍了上世纪70年代以来世界主要国家的国际地球探测计划的主要内容，包括美国大陆反射地震探测计划（COCORP）、地球透镜计划（EarthScope），欧洲地球探测计划（EUROPROBE）、德国大陆反射地震计划（DEKORP）、英国反射地震计划（BIRPS）、意大利地壳探测计划（CROP）、瑞士地壳探测计划（NRP20），俄罗斯深部探测计划，加拿大岩石圈探测计划（LITHOPROBE），澳大利亚四维地球动力学计划（AGCRC）、澳大利亚玻璃地球计划（GlassEarth）和澳大利亚地球探测计划（AuScope），简要概括了国际地球探测计划的成果，回顾了我国地球深部探测的历史与工作基础，简要论述了我国开展地壳探测计划的必要性，并介绍了近期启动的国家科学专项“深部探测技术与实验研究”的目标与“两网、两区、四带、多点”的工作部署，展望了我国地球深部探测发展的未来。

摘要:矿床是地球演化过程中特定阶段、特定地质环境下形成的，深部结构、构造和动力过程是控制成矿作用的关键因素。成矿带或矿集区现今的地壳结构、构造保留着其演化动力学过程留下的痕迹，通过对不同深度地壳结构的探测，不仅可以提供成矿系统（成矿物质来源、迁移路径和存储空间）形成时期的构造背景和成矿地质环境信息，还可以直接追踪控矿构造的延深，甚至直接发现深部矿体。反射地震是深部探测的核心技术，应用于大陆地壳结构探测和油气勘探已经有近百年的历史，但应用于成矿学的研究和深部金属矿勘查只有二十几年。本文回顾了近年反射地震技术在区域成矿背景、矿集区深部3D结构和深部找矿勘查中取得的重要进展，讨论了该技术在应用中存在问题和下一步技术发展方向，为我国“地壳探测工程（SinaProbe）”在重点成矿带和矿集区开展立体探测提供一些借鉴。

摘要:“中国大陆地壳探测计划”的首要目标是岩石圈物性结构、构造和物质组成的探测，这包括大陆岩石圈的地震波速度、密度、磁性、导电性和放射性结构研究。其中，大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视。利用岩石圈导电性结构模型不仅可以推断地球内部的岩、矿石组成和地质构造轮廓，还可以间接提供有关地球内部热结构的信息，为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题服务。因此，很多发达国家自上世纪70年代以来，陆续启动了岩石圈导电性结构探测。2004年，美国开始了“地球透镜计划（EarthScope）”；其中，“大地电磁阵列”（USArray）是整个计划中的重要部分，是一个大陆尺度的大地电磁场观测计划，它将为北美大陆的构造与演化提供新的约束。在中国，大陆岩石圈导电性结构研究虽取得一系列重要成果，但也仅限于对其基本格局有一定认识，远远满足不了大陆动力学问题研究的需要。为了研究中国大陆形成、演化机理，首先需要确定中国大陆岩石圈三维构造模型、热结构和流变性特征，而这一切都与更详细、更准确的中国大陆岩石圈导电性结构有着密切关系。为了实现构建中国大陆岩石圈电磁学参数三维数据体及导电性结构标准模型的目标，“深部探测技术与实验研究专项”设立“大陆电磁参数标准网实验研究（SinoProbe-01）”项目，解决大陆尺度、阵列式（Array）大地电磁场（MT）标准网观测计划的关键技术问题，研究具体的实施方法技术，并提供示范性成果。项目将尽可能预先建立覆盖全国、网度为4°×4°的阵列式区域大地电磁参数标准网控制格架，并以华北和青藏为基地创立阵列式区域大地电磁场“标准点”1°×1°观测网的构建方法、技术；构建华北和青藏地区壳、幔电磁参数三维结构标准模型“格架”，以及不同网度的壳、幔物性三维结构模型，为覆盖全国的阵列式区域大地电磁“标准点”观测网最佳网度选择提供依据，为最终建立中国大陆岩石圈三维导电性结构标准模型奠定基础，为预测我国超大型金属成矿远景区提供方向。完成本项目研究将对揭示中国大地构造特点和岩石圈结构提供重要依据，对油气及固体矿产资源远景评估提供制约，并对完善后板块大地构造理论有重要意义。开展这方面的研究将揭开中国大地构造地球物理学新阶段的序幕，为中国可持续发展与地球科学的进步作出贡献。

摘要:大地电磁参数标准网的建设需要大量第一手的观测资料，观测资料的质量直接决定了标准网的可靠性。本文分析了大地电磁测深仪器设备、资料采集与处理技术，确定了青藏及华北阵列式区域大地电磁场标准观测网的建设方法；在此基础上，在山东菏泽地区对11535和11635号标准点进行了野外观测试验，对采集的宽频及长周期数据进行了深入处理，形成的对辅助测站和中心测站布置、数据采集时间、资料处理手段和远参考测站布设等要求，将指导青藏及华北阵列式区域大地电磁场标准网的建设，并对中国大陆其他区域大地电磁场标准网建设具有一定参考意义。

摘要:通过对地震波速度、密度、磁性、导电性等物理场进行观测，研究地壳与上地幔的物性与结构特征，将为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题提供科学依据，同时也将为寻找深部大型矿床提供信息。大地电磁深探测方法作为研究地球壳幔电性结构的主要地球物理方法，在国内外完成了大量探测工作，取得了许多重要的研究成果。在研究壳幔构造方面，大地电磁法和地震方法一起被视为两大支柱方法，在世界范围内解决大陆动力学问题方面已有许多成功的应用范例。但由于大地电磁探测以天然电磁场作为场源，在矿集区等强干扰地区往往很难采集到高信噪比的数据，抗干扰能力较弱。同时，大地电磁与地震数据的约束反演以及联合解释目前尚没有达到实用化，这些都限制了大地电磁数据的处理及解释精度。“深部探测技术与实验研究”（SinoProbe）专项下属的“深部探测技术实验与集成”项目将选择青藏高原、西部造山带与华南山区结晶岩等复杂地质条件和不同人文干扰水平地区，以大地电磁探测与地震探测作为主要手段，研究深部精细地球物理探测技术的集成，并且通过实验剖面研究这些实验区的壳幔结构特征。其中的“大地电磁测深大剖面观测实验与壳/幔三维电性研究”课题，将通过在实验区的大地电磁观测实验，研究适用于不同地质条件及干扰水平地区的大地电磁数据采集方法技术以及精细处理与反演方法，同时探讨大地电磁数据与地震数据的约束反演以及联合解释。该研究将提高深部地球物理探测精度，为深部精细地球物理探测方法技术集成以及区域地球物理精细探测提供范例。已经完成的青藏高原东北缘西秦岭造山带和福建结晶岩地区的大地电磁观测试验表明，在这些典型地质构造区域，虽然存在施工困难，干扰水平大等各种不利因素，但只要采取合适的野外观测技术，并通过数据精细处理与反演计算，是能够获得高质量的大地电磁数据以及可靠的电阻率分布模型。试验所取得的成果，将为实现“深部探测技术实验与集成”项目科学目标和研究任务提供重要的技术支撑与保障。

摘要:深地震反射技术已被国际地学界公认为是探测岩石圈精细结构、解决深部地质问题的有效技术手段。自上世纪70年代中期以来，以美国为首的等西方国家和中国相继开展了深地震反射探测技术实验，使用该技术揭露盆地、造山带岩石圈的形成和演化、地球动力学过程，并应用于油气资源远景评价、矿产资源勘察等领域，取得了丰硕的成果。本文扼要介绍深地震反射剖面技术的发展及其部分应用实例。

摘要:本文回顾了利用天然地震观测获取地下速度结构的方法。尽管有不同的新方法涌现，天然地震波速层析成像方法，尤其是多震相联合反演的格点层析成像方法，是当今使用广泛使用的层析成像方法之一，是对地球内部成像的最有效方式。波速层析成像方法的未来发展首先是提高第一手的观测资料，即增加接收地震波信息的地震台站分布密度；同时，通过多种地球物理方法联合反演相互约束可以给出较为严格的地球物理模型，并来降低了地球物理反演和解译的多解性，这是地球物理探测研究的趋势，也是天然地震波速层析成像方法的研究趋势。

摘要:美国台阵(USArray)是EarthScope计划的主要内容之一。旨在探测北美大陆变形、结构及其演化。USArray主要由平移/滚动台阵和机动台阵两部分构成。滚动台阵由400个宽频带地震台站组成，以向前滚动的方式扫过美国本土和阿拉斯加。利用来自该台阵的数据，科学家能获得地球内部精细图像，藉此考察地震和火山的过程。作为滚动台阵的补充，机动台阵被用于对关键目标进行详细观测和短期测量。 美国台阵计划启动5年来，采集的数据已经提供了足以令科学界考虑重新审视地震物理、火山过程、核幔结构、活动变形构造、大陆结构及其演化、地球动力学和地壳流体等基本科学问题的基础资料。

摘要:地壳物质探测是地壳探测工程的重要组成部分。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，环境是受化学元素行为制约的，因此，对地壳中所有元素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。地壳全元素探测项目拟发展4种地球化学探测技术，包括地壳中所有天然元素的精确分析技术，中下地壳物质成分识别技术，穿透性地球化学探测技术，海量地球化学数据和图形显示技术。建立1个覆盖全国的地球化学基准网，系统采集代表性岩石样品10000件，疏松物样品6000件，按标准化的方法分析其主量元素和微量元素含量（包含78种元素），建立中国大陆地球化学基准值，为研究化学元素的分布、演化和成矿物质背景提供基准参考数据。进行总长度3300 km的3条地球化学走廊带的实验与示范，采集各类代表性岩石样品5000件，进行元素和同位素测定，构建走廊带地壳地球化学模型、跨越不同大地构造单元的元素空间变化和大型矿集区成矿物质背景。为开展全国地壳探测工程奠定基础，并为最终建立“化学地球”进行技术准备和先导性实验。

摘要:本文系统总结了大陆深部地壳物质成分识别研究方法和元素丰度合理性检验的方法，以期为大陆深部地壳物质成分探测提供技术方法体系。深部地壳物质成分识别的主要方法有：①因构造运动抬升出露到地表的中下地壳剖面；②地表出露的高级变质地体；③产于火山岩中的深部地壳捕掳体，如麻粒岩捕掳体；④地球物理测深资料与深部岩石物理性质的高温高压实验测定结果之间的拟合和⑤壳源岩浆岩源区地球化学示踪。元素丰度合理性检验的方法主要有地表热流和元素比值法。

摘要:直接进入地球内部观察研究地球的成分、结构构造和各种地质作用是人类的长期梦想，就目前人类的科学技术条件，人们还不可能直接钻入地下进行实地取样与观察。科学钻探是获取地球深部物质、了解地球内部信息的最直接、最有效、最可靠的方法。国际大陆科学钻探计划成立以来，已经在许多领域取得了重要成果,发表了大量的文章。本文对科学钻探的发展过程、大陆科学钻探的意义、国际大陆科学钻探委员会成立的背景与建立过程、组织结构、立项程序、立项准则以及研究领域做了简要概述。对国际大陆科学钻探近年来在气候变化与全球环境、陨石撞击坑及撞击过程研究、地球生物圈、火山系统和热流机制、地幔柱和大洋裂谷、活动断裂、汇聚板块边界和碰撞带、自然资源等主要研究领域的重要进展做了综述，重点介绍了日本的云仙火山钻探项目、美国夏威夷火山科学钻探和圣安德列斯断裂深部观测计划的主要进展。概括和总结了中国实施的3个国际大陆科学钻探项目所取得的成果进展和中国的大陆科学钻探事业近期的主要活动。

摘要:文章阐述了实施科学钻探的必要性，简要回顾了科学钻探技术发展历程。以前苏联科拉科学超深井钻探技术，联邦德国大陆深钻计划（KTB），中国大陆科学钻探工程（CCSD），美国卡洪山口项目钻探技术，美国夏威夷项目钻探技术，湖泊科学钻探技术等为例，介绍了世界各国在实施科学钻探工程过程中形成的特色技术以及取得的技术成就。论述了实施科学钻探工程前，进行人才队伍培养和关键技术准备的必要性。

摘要:钻孔形变观测是研究地壳运动的主要观测手段，同时在地震前兆观测中占有重要地位。本文介绍钻孔应变观测的特点，日本、美国等发达国家在钻孔应变观测开展的情况，目前中国在钻孔应变观测中采用的主要的观测设备、仪器特点，中国应变监测台网的分布，以及中国目前开展的深井地震综合观测系统。

摘要:青藏高原隆升速率是研究者们关注的问题。由于海拔升高引起地表温度降低，形成了现今的青藏高原冻土层。抬升速率不同，冻土层的形成历史和现今状态也会不同，因此，冻土层内可能包含了高原抬升的有关信息。本文用有限元方法计算了同一地点分别用2 Ma时间和5 Ma时间由1000 m抬升到5000 m的两种抬升速率下的情景。计算表明快速抬升和慢速抬升形成的冻土层厚度会有一定的差别，慢速抬升时有更长的热传导时间，形成的冻土层略厚，冻土层年龄较老。所以存在通过现今冻土层厚度、温度随深度变化、以及冻土年龄等资料，并在测得冻土准确参数的条件下，有助于估测青藏高原隆升的时间和过程。

摘要:美国对地球深部探测计划的实施已成为世界各国地学界的关注焦点。本文简要介绍了美国地球探测（EarthScope）计划产生的背景、拟解决的科学问题、所采用的观测手段、项目实施进度及部分进展，主要包括地震层析成像、地应力应变、大陆构造、地貌测量等学科的进展。

摘要:LITHOPROBE是加拿大的国家级地球科学研究计划。选择10个典型剖面，每个都不同程度地代表了加拿大典型的地质特征或具全球意义的重要构造过程。时间上其地质演化跨越了40多亿年漫长的地质年代。通过地震深反射技术为先锋的以及多种不同学科的综合研究，取得一系列成果，如证实3.0 Ga前即发生与板块构造有关的作用，对古老岩石圈板块碰撞和新地壳形成过程进行了重大修正，揭示了若干大型矿集区的深部控矿构造的反射影像，使加拿大的地球科学研究走到世界的前列，本文拟通过较系统介绍LITHOPROBE，为我国深部探测技术与实验研究提供参考。