董樹文1 李廷棟1 高銳2 呂慶田3 魏文博4 楊經綏2 王學求5 陳群策6 石耀霖7 黃大年8 陳宣華1 周琦1
1 中國地質科學院，北京 100037；2 中國地質科學院地質研究所，北京 100037；3 中國地質科學院礦產資源研究所，北京 100037；4 中國地質大學（北京），北京 100083；5 中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所，河北廊坊065000；6 中國地質科學院地質力學研究所，北京 100081；7 中國科學院研究生院，北京 100049；8 吉林大學，吉林長春 130026
摘 要：深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe，2008－2012）是我國歷史上實施的規模最大的地球深部探測計劃。專項成功實現了技術創新與重大科學發現的並舉，完成了6000 km深地震反射剖面，使我國進入國際深部探測大國的行列。專項建立了全國大地電磁參數網和地球化學基準網，實施的6口科學鑽探獲得重要發現，實現礦集區立體探測，關鍵地區地應力監測、巖石圈動力學模擬、大陸地殼結構與演化研究取得長足進展，探測儀器裝備研製取得重要突破。專項被認為是我國由地質大國向地質強國轉變的標誌性重大地學計劃，在世界地球科學領域具有很強的影響力，具有經濟社會意義巨大創新價值，在大科學計劃組織實施方面做了有益的探索，為實施「地殼探測工程」重大科技專項奠定了堅實基礎。專項被兩院院士評為「2011年度中國十大科技進展」。「深部探測技術與實驗研究專項與國際同步」，獲得中國地質科學院2012年度十大科技進展的特別進展。
關鍵詞：中國深部探測，地殼結構，深地震反射，大地電磁，科學鑽探，特別進展
Progress of SinoProbe – deep exploration in China 2008-2012
DONG Shu-Wen1, LI Ting-Dong1, GAO Rui2, LU Qing-Tian3, WEI Wen-Bo4, YANG Jing-Sui2, WANG Xue-Qiu5, CHEN Qun-Ce6, SHI Yao-Lin7, HUANG Da-Nian8, CHEN Xuan-Hua1, ZHOU Qi1
1 Chinese Academy of Geological Sciences, Beijijng 100037, China; 2 Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijijng 100037, China; 3 Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijijng 100037, China; 4 China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 5 Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Chinese Academy of Geological Sciences, Langfang, Hebei 065000, China; 6 Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijijng 100081, China; 7 Graduate University, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 8 Jilin University, Changchun, Jilin 130026, China
Abstract The SinoProbe – Deep Exploration in China, is a multidisciplinary earth science research program, of unprecedented scope and scientific ambition on geosciences. The overall aim of the SinoProbe is to reveal the composition, structure and evolution of the continental lithosphere underneath China. SinoProbe 2008-2012, the initial phase of the SinoProbe, has achieved a lot of technological innovations together with some important scientific discoveries in the field of deep exploration in China, with a great innovation value for the society. It has completed a total length of 6000 km deep seismic reflection profiling in Tibet, South China, North China, and Northeast China, impelling China to be a major advanced country of the international society of deep exploration. It has carried out national-wide geochemical baseline (with 78 elements) and magnetotelluric (MT) Array (by 4°•4°, and 1°•1° in North China and Tibet), 3D exploration in ore deposit districts in eastern China, several fruitful continental scientific drilling boreholes, two regional in-situ stress monitoring networks, geodynamic modeling of the lithosphere underneath the continental China, and instrumentation development for deep exploration in China, etc. Meanwhile, it has made some new understandings on the Mesozoic – Cenozoic geological and tectonic evolution of the continental China. Also, it has made some valuable explorations on organizing and administration of big-science program. It has brought out a strong influence into the geoscience society of the world. The SinoProbe 2008-2012 has made a strong foundation for the organizing and implementation of the full scale SinoProbe – Deep Exploration in China as a Major National Science and Technology Program. The SinoProbe is considered as a major signature geoscience program during the transition of China from a big country of geoscience to a powerful country of geoscience. SinoProbe – Deep Exploration in China, opening a new time of geoscience research in China, had been assessed to be one of the top 10 scientific and technological progresses of China in 2011, by the Chinese Academy of Sciences and the Chinese Academy of Engineering. The international synchronization of the SinoProbe – Deep Exploration in China, has been assessed to be the special progress of the Chinese Academy of Geological Sciences in 2012.
Key words SinoProbe - deep exploration in China, crustal structure, deep seismic reflection, MT array, scientific drilling, special progress
1 引 言
上天、入地、下海是人類探索自然的三大壯舉，將在人類發展上發揮重要的作用（孫樞、王成善，2009）。地球內部物質的物理屬性、結構構造和深部過程及其動力學機制，是地球動力學研究的實質內涵（滕吉文等，2012）。深部物質分異、調整和運移的軌跡和深層過程與動力學響應，是理解成山、成盆、成巖、成礦和成災過程的成因機制的核心（滕吉文，2009）。大陸流變學研究已經成為發展板塊構造理論、探索大陸動力學的核心問題（張國偉等，2011）。隨著板塊構造「登陸」遇到的諸多科學難題，地球科學家已經把研究大陸形成、演化的地球深部動力學過程視為地球科學的前沿，競相開展大陸動力學與深部探測研究。地球深部探測作為當前大陸巖石圈探測與流變學研究的系統工程技術，充分應用科學最先進的技術手段、提取深部基礎信息、逐步揭開地球深部奧秘。由此形成的全球性主流發展趨勢，超越了板塊構造學、大陸動力學和陸內造山理論，為解決能源、礦產資源可持續供應、提升災害預警能力奠定了深部信息基礎。深部探測已經成為地球科學發展的最後前沿之一（董樹文、李廷棟，2009；董樹文等，2010a，2011a,b，2012；Dong et al., 2012）。
在財政部、科技部支持下，國土資源部組織實施了國家深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe 2008-2012；以下簡稱「專項」）。專項是我國歷史上實施的規模最大的地球深部探測計劃，在全國部署了「兩網、兩區、四帶、多點」的探測實驗（圖1；董樹文等，2011a，2012），成功實現了技術創新與重大科學發現的並舉，完成了大約6000 km長的深地震反射剖面，使我國進入國際深部探測大國的行列。專項建立了全國4°×4°大地電磁參數網和地球化學基準網，在西藏羅布莎、甘肅金川、雲南騰衝和東部南嶺、廬樅和銅陵礦集區實施的6口科學鑽探（圖2）獲得重要發現，實現礦集區立體探測，關鍵地區地應力監測、巖石圈動力學模擬、大陸地殼結構與演化研究取得長足進展（董樹文等，2012）。專項在深部探測關鍵儀器裝備研製方面取得了重要突破（董樹文等，2012；黃大年等，2012）。專項被認為是我國由地質大國向地質強國轉變的標誌性重大地學計劃，在世界地球科學領域具有很強的影響力，具有經濟社會意義巨大創新價值。專項在大科學計劃組織實施方面做了有益的探索，為實施「地殼探測工程」重大科技專項奠定了堅實基礎。「深部探測技術與實驗研究開啟地學新時代」，被中國科學院和中國工程院評為「2011年度中國十大科技進展」。「深部探測技術與實驗研究專項與國際同步」，被評為中國地質科學院2012年度十大科技進展的特別進展。
圖1 深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe 2008-2012）工作部署
Fig.1 Deployment map of the initial phase of the SinoProbe during 2008-2012
2 深部探測專項實施的地質構造背景
我國大陸是歐亞大陸的重要組成部分，具有複雜的三維空間多層次鑲疊式和立交橋式結構（任紀舜，1994；任紀舜等，1997），長期與勞亞、岡瓦納兩大古陸及古亞洲、特提斯、太平洋三大構造域發生息息相關的聯繫，地殼組成與深部結構構造複雜特異，具有多期造山、多級盆山組合、多塊體拼合的長期演化歷史（張國偉等，2002）。它不僅記錄了小洋盆關閉、微陸塊碰撞演化的完整歷史，也疊加了中、新生代太平洋板塊俯衝、鄂霍茨克洋關閉（J2-K1）和印度/亞洲碰撞的大陸動力學過程（許志琴等，2006a；張國偉等，2011；Dong et al., 2008a）。
我國具有世界上少有或獨一無二的地質現象。我國有穩定的、大於38億年的前寒武紀克拉通和幾個不同的古太古代－始太古代陸核（劉敦一等，2007），有大範圍的超高壓巖石出露地表，有世界上最廣闊彌散的構造變形域，密集分布的蛇綠混雜巖帶（板塊縫合帶），廣泛發育的巖漿弧，豐富而特殊的古生物群落，以及殼幔化學組成與演變中的區域性過渡特徵等（張國偉等，2002，2011）。延伸超過5000 km的巨型中央造山帶，具有秦、祁、昆、松潘交接轉換關係，記錄了泥盆紀、三疊紀兩次碰撞造山和白堊紀以來陸內造山等複合造山過程，其地殼結構與深部過程是了解並認識中國大陸地質和大陸動力學的關鍵所在（張國偉等，2002，2004，2011；許志琴等，2006b；楊經綏等，2010）。古特提斯洋盆的閉合導致了諸多的微塊體於晚三疊世至中侏羅世（T3-J2）碰撞，形成東亞大陸南部巨型「T」型複合印支造山系，大別－蘇魯高壓－超高壓變質帶構成印支造山帶山根（許志琴等，2012；Dong et al., 2008b），同時也形成中國西部晚三疊世－早侏羅世伸展構造環境與大型含油氣盆地。侏羅紀以來，我國東部和東亞地區發育了典型的西太平洋溝－弧－盆構造體系。華北克拉通破壞和巖石圈減薄作用，造就了巖石圈最薄的中國東部大陸（李廷棟，2006）。新生代印度－亞洲碰撞（始於65 Ma）引起的地殼加厚與急劇隆升，造就了世界上最年輕的、最大的、最高的、地殼最厚的青藏高原和喜馬拉雅山鏈（許志琴等，2006a，2011；莫宣學等，2007；趙文津等，1996；趙文津，2003），也造就了我國東、西部巨大的階梯狀差異升降、地表地貌形態分異與複雜地質現象，而且對亞洲乃至全球碳循環、氣候和環境變化都產生了重大影響（孫樞、王成善，2009）。青藏高原成為一個現代仍在活動的新生代造山帶，是得天獨厚的檢驗諸多地質構造理論的天然實驗室（趙文津，2003）。同時，我國還是世界上強烈的地震區與新構造活動區。
圖2 深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe 2008-2012）部署的大陸科學鑽探實驗孔位置
Fig.2 Locations of pilot holes of continental scientific drilling and experiments of SinoProbe 2008-2012
科學鑽探選址與鑽探實驗（2000-3000m）：1-金川銅鎳硫化物礦集區；2-羅布莎鉻鐵礦礦集區；3-騰衝火山地熱構造帶；4-中國南北板塊邊界帶（萊陽盆地）；5-南嶺礦集區；6-銅陵礦集區；7-廬樅礦集區
這些世界獨有的地質「奇觀」和構造特徵，經歷了複雜的地球動力學過程，具有特殊的地幔動力學成因，是國際大陸地質、地球動力學和深部探測研究的熱點地域。中國大陸各個塊體之間究竟存在怎麼樣的深部構造關係，如何通過巖石圈結構的深度－時間等關係追溯多塊體拼合、增生、分裂、保存、演化、殼幔相互作用與構造體制轉換的過程，現今地殼活動性、現今構造與古構造之間的關係，以及資源、環境與災害效應，揭示大陸的本質、特性、行為、增生、消減、保存、演化與成因，創新大陸動力學理論，成為中國大陸構造研究目前尚未解決的重大科學問題，急需開展以深部探測為主的多學科綜合研究計劃，為之提供深部地質、地球物理和地球化學依據（董樹文等，2012）。
3 通過技術創新與進步，初步建立巖石圈深部探測技術方法體系
3.1 地殼精細結構探測技術集成實驗全面進步
近垂直深地震反射技術已經成為探測地殼精細結構、揭示地殼變形與大陸動力學過程的先鋒（趙文津等，1996；高銳等，2011）。超淺超高解析度地震反射成像成為活動斷裂帶地震災害與危險性評估的關鍵手段。天然地震層析成像是窺探地球深部結構的一個窗口；P/S波波速擾動地震層析成像，產生較準確的地幔波速結構，為了解地幔構造和動力學作用提供了新的地球物理制約（楊文採、於常青，2011）。天然地震臺陣與主動源探測技術的結合是地球深部探測的重要發展方向。
通過實驗研究，專項初步建立了適應我國大陸地質背景和條件的深部探測技術體系，如共震源深地震反射和寬角反射與折射地震同時接收的聯合採集探測技術，改進低頻檢波器並接在採集站上、帶頭研發寬角反射與折射地震儀，實現低頻/高頻信號同時拾取，為同時獲取速度信息提供基礎數據；完善了地震探測孔快速鑽進成孔技術，反射地震大井深（如50 m深井）、大藥量和超長記錄實驗取得成功，形成了適合硬巖地區反射地震數據採集和處理的集成技術。在天然地震觀測方面，完善了雙差分遠震層析成像、P波S波接收函數與各向異性分析等技術，形成了主動與被動源地震技術和電磁技術組合。針對信噪比差的遠震波形資料，還提出了一種計算遠震相對走時殘差數據的快速方法，並應用於長江中下遊地區遠震波形資料的處理。
專項實驗獲得了青藏高原腹地巨厚地殼的莫霍面反射，突破了青藏高原巨厚地殼深地震反射探測技術的瓶頸；建立起花崗巖與變質巖地帶被動源地震與大地電磁組合探測技術。華北北緣多重地震聯合探測實驗獲得高分辨、高精度的單分量深地震反射、三分量寬角反射與折射數據，為揭示古亞洲洋的構造演化和深部資源勘查提供了可靠深部資料。深地震反射剖面揭示了西南天山－塔裡木盆地結合帶現今巖石圈尺度的深淺構造，反映了擠壓體制下陸內俯衝的盆山耦合關係。在深地震反射數據處理方面，發展了無射線層析成像靜校正、起伏地表疊前時間偏移、長排列剖面無拉伸動校正、分頻去噪等數據處理的特殊技術。此外，中國大陸及鄰區上地幔P波各向異性結構，顯示了中國大陸上地幔變形主要受印度板塊和太平板塊向中國大陸俯衝的影響。
3.2 地球深部物性結構探測技術漸趨成熟
專項通過研究大陸地殼和上地幔尺度綜合物性成像方法，建立了陣列式、大陸電磁參數「標準網」觀測方法和規範化的數據處理及反演技術，達到國際先進水平。目前，大陸電磁參數「標準網」完成了全國4°×4°「標準網」控制格架及華北實驗區、青藏高原實驗區1°×1°「標準網」的實驗觀測；建立了由「十」字型短剖面構成「面元」觀測的「標準點」陣列式大陸電磁參數「標準網」構建方法（楊文採等，2011；魏文博等，2010），總結了規範化的大地電磁測深「標準點」數據處理方法，包括基於S變換的數據處理、多站遠參考數據處理和基於遺傳算法的阻抗張量分解等技術；融合了大地電磁測深一維、二維和三維反演技術，探討了二維反演方法求解複雜電性結構的適應性問題，實現了大地電磁測深「標準點」面元數據集反演方法；從而獲取各「標準點」地下體積單元的深度－電阻率加權平均值+標準差數據體，建立大陸巖石圈導電性結構「標準模型」。通過一維和二維大地電磁反演試驗，給出了褶積退化模型的正確性，以及盲反褶積增強算法的有效性。通過正演模擬方法，分析和總結了近海地區（如近渤海地區）海水深度和海底地形變化等海岸效應對大地電磁測深數據畸變的影響。
巖石物性是地質與地球物理之間的紐帶（劉光鼎，2007），而重力場和地磁場資料是了解地殼物性結構特徵的重要依據。由於眾多異常的疊加和反演固有的多解性，區域磁異常圖的準確解釋是非常困難的（楊文採等，2012）。專項發展了區域重磁異常精細處理、異常多尺度分離、構造信息提取與增強和基於相關成像GPU並行算法的位場三維物性反演技術，為大數據體區域位場反演奠定了方法技術基礎。此外，還研發實現了低緯度變傾角磁異常化極技術，用於透明地殼研究的低緯度化極或變緯度化極、基於優化濾波思想的位場分離均取得了重要的實用化進展；建立了衛星重力、磁力資料的解算、編輯和校驗技術，實現了基於GPU並行的重力、重力梯度三維正演快速計算方法，針對EGM2008（衛星重力）中固有的高頻噪聲提出了利用重力異常分離的優選向上延拓去噪的處理方法；系統開展了中亞－東亞重、磁數據收集、整理與處理。
3.3 地下物質成分探測技術取得新發展
專項開展的地殼全元素探測技術與實驗示範項目，首次按照國際標準建立了一個覆蓋全國的地球化學基準網（Xie and Yao, 2010; 王學求等，2010；王學求，2012），建立了全國地球化學基準值樣品庫，為了解過去地球重大地質事件、預測未來全球環境氣候變化、揭示巨量成礦物質聚集的地球化學背景奠定了基礎。地殼全元素探測項目發展了4 種地球化學探測技術，包括地殼中所有天然元素的精確分析技術、中下地殼物質成分識別技術、穿透性地球化學探測技術、海量地球化學數據和圖形顯示技術。專項在國際上首次建立了一套81個指標（含78種元素）的地殼全元素精確分析系統，分析測試指標達到國際領先水平（王學求等，2010）。「化學地球」軟體為全球海量地球化學數據的管理與展示提供了基礎平臺（王學求等，2010；Xie et al., 2011）。
蓋層下方隱伏礦成礦及伴生元素如何穿透覆蓋層到達地表，是深穿透地球化學遷移機理研究的熱點（王學求等，2012）。地氣流可能以微氣泡形式攜帶超微細金屬顆粒或納米金屬微粒到達地表，一部分微粒仍然滯留在土壤氣體裡，另一部分卸載後被土壤地球化學障所捕獲（王學求、葉榮，2011）。通過在隱伏礦地表採樣、在室內建立裝有不同礦石的遷移柱的定期觀測實驗，穿透性地球化學探測深度延伸至500米以深，為覆蓋區礦產勘查提供了地球化學勘探技術（王學求等，2010，2012；Wang et al., 2011）：首次同時觀測到礦石、土壤、氣體介質中具有繼承性關係的納米金屬微粒；在隱伏金屬礦上方發現納米級銅金屬微粒，並觀測到其有序晶體結構，為深穿透地球化學提供直接微觀證據，使得遷移機理研究取得重要進展，含礦信息精確分離提取技術得到顯著提高。
3.4 大陸科學鑽探技術裝備取得長足進步
大陸科學鑽探（圖2）直接獲取地球深部物質樣品，同時獲得地下巖石和流體各種物理、化學和生物參數，發現了一系列深部地幔物質，並得到了高溫高壓實驗巖石學的證實，取得了巨大成功（楊經綏等，2011a,b，2012）。同時，針對我國大陸科學鑽探的目標與特點，大陸科學超深井鑽探技術方案得到不斷完善，在鑽杆柱使用、事故預防與處理、深孔取心鑽進驅動、碎巖方法與工具、抗高溫高壓泥漿配方試驗與優選、套管與高溫固井、鑽進自動化控制、數據採集傳輸與處理等方面，均進行了經濟性與可行性研究分析，為開展了科學超深井鑽探奠定了基礎。
3.5 礦集區「透明化」與礦產資源勘查技術日臻完善
地面淺表處所見的金屬礦產資源，如大型、超大型礦床和多金屬礦集區的形成，均是地球內部在地史期間深部物質與能量的交換所致，第二深度空間（500~2000 m）存在著找到大型與超大型礦床的巨大潛力（滕吉文，2009，2010）。傳統的金屬礦勘查大多依賴重、磁、電法等技術，隨著勘探深度的不斷增加，高解析度反射地震在精細揭示金屬礦控礦構造、追蹤含礦層、甚至直接發現深部（大於1000 m）礦體方面逐漸顯示出巨大的優勢，成為1000 m 以深金屬礦勘查最有前景的技術（呂慶田等，2010a）。礦集區立體探測實驗示範，使用以反射地震為主導的現代地球物理探測技術，在長江中下遊成礦帶廬江－樅陽鐵、銅礦集區部署立體探測實驗，完善、創新和應用了一些關鍵探測技術，初步形成了成礦帶、礦集區和礦田3個層次立體探測的技術方案與技術體系。通過實驗，提出了礦集區綜合探測、多參數地質約束和全三維反演的三維結構探測與建模技術流程，以及適合強幹擾地區的形態濾波電磁去噪新技術。實驗形成了適合「玢巖」型鐵礦、「斑巖」型銅礦、熱液型鉛鋅礦和石英脈型鎢礦的深部勘查技術組合，初步實現了礦集區深度3000-5000米的「透明化」，總結了在複雜礦集區深部探測技術試驗，為全面開展三維礦集區立體探測和實現礦集區透明化奠定了技術基礎（呂慶田等，2010b）。
3.6 地殼活動性和地應力測量與監測技術日趨成熟
固體地殼的應力狀態是地殼的最重要的性質之一。地殼表面和內部發生的各種構造現象及其伴生的各種地質災害都與地殼應力的作用密切相關（陳群策等，2011）。地應力測量與監測不僅為深入認識地震的孕育和發生機制，進而為強震預測提供重要的科學依據，而且也是地球動力學基礎研究的重要組成部分；此外，還將為國家重大工程建設，如深埋隧道、水電工程、深部能源開採、核廢料處置場地的選址等深部地下工程的勘測設計提供重要的技術支撐（陳群策等，2011）。
專項完成了新型深孔壓磁應力解除測量系統和應力應變監測系統的研製與定型，最大安裝測量與監測深度達到孔深213米，處於國際領先水平。專項完成了北京密雲千米深孔的水壓致裂原地應力測量及鑽孔超聲波成像測試，取得了高質量的深井地應力測試數據，初步得到原地應力隨深度的變化規律。揭示了現今應力場與活動斷裂之間的相互作用關係。建立了青藏高原東南緣12個地應力監測臺站，實現了監測數據的無線遠程傳輸、實時監控和自動分析。初步建成北京溫泉應力應變監測對比綜合實驗場。
3.7 地球三維結構和動力學模擬技術能力得到提升
地球模型是地球物理場定性解釋與定量解釋之間的橋梁，是地球動力學的基礎之一（劉光鼎，2007；滕吉文等，2012）。專項實現了全球、區域、局部尺度的三維地球動力學模擬的跨越，建立了深部探測數值模擬平臺，具備上千萬結構化和非結構化網格劃分能力，對關鍵部位可以任意加密網格（如華北網格密度達50公裡，發震斷層附近網格密度達到0.2公裡），實現了在並行計算平臺上全球300萬網格、亞洲巖石圈數百萬至三千萬三維有限單元網格的數值模擬，這不僅是我國規模最大、也是世界上少有的巖石圈動力學模擬平臺，從而為建立超級地球模擬器搭建了初步框架。
在斷層破裂造成的應力場變化方面，即繼承了原有的方法（如節理單元方法和橫向各向同性殺傷單元方法），還提出了兩種新的數值方法：雙力偶等效體力方法和內含斷層單元（Fault in Cell，即FC-FEM）方法。
3.8 深部探測關鍵儀器裝備研製取得重要突破
結合大地電磁法（MT）和可控源音頻大地電磁法（CSAMT）的優點，專項發展了大功率人工源電磁法，自主研發了地面電磁探測系統（SEP）。SEP系統已經在核心技術上取得了重大突破，掌握了磁芯材料和低頻微弱信號檢測等磁傳感器關鍵技術，研製出感應式寬頻帶磁傳感器原理樣機，性能指標與國外同類產品相當（黃大年等，2012）。同時，開展了大功率發射、數據採集、數據處理等部件的攻關研究，均取得了重要進展。大功率電磁法發射技術、寬頻帶磁傳感器技術、低功耗採集站陣列技術和數據傳輸與集成等重點攻關方向也呈現良好發展勢頭（董樹文等，2012）。
專項自主研發的無纜自定位地震勘探系統，實現了關鍵技術的重大突破，在高精度地震數據採集、GPS定位、儀器整機的小型化、低功耗、低頻檢波器和出力1萬牛頓的電磁可控震源等方面都取得了顯著的研究成果（董樹文等，2012；黃大年等，2012）。
應用於礦集區立體探測的無人機航磁探測系統，在低磁無人機製作、高可靠性自駕導航儀研製、氦光泵航空磁力儀與超導航空磁力儀研製以及配套的數據預處理系統開發方面均取得了重大階段性成果（黃大年等，2012）。智能化、可靠性、多分量的航磁張量探測技術研究以及系統聯調進展順利，成為無人機航磁探測系統的突破性亮點（董樹文等，2012）。
專項最新研製的中國萬米科學鑽探鑽機成為中國「入地」雄心的真實寫照。專項與企業合作研製生產的我國第一臺萬米大陸科學鑽探鑽機、也是亞洲鑽進能力最深的大陸科學鑽探裝備主體平臺，2011年12月在四川廣漢竣工下線，萬米大陸科學鑽探鑽機研製獲重大突破（黃大年等，2012）。該鑽機具有數位化控制、自動化操作、變流變頻無級調速、大功率絞車、高速大扭矩液壓頂驅、五級固控系統等突出特點，處於國際先進水平。在關鍵技術方面，完成了鑽杆自動處理裝置的設計加工調試和液壓頂驅的多輪設計。進一步的配套取芯工藝研究工作也已經全面展開。該重型裝備已啟動遠程投送並將投入使用，成為深部探測裝備研發引領性的亮點工程，受到國內外關注（董樹文等，2012）。
地殼與地幔精細結構的刻劃，重、磁、電、震、熱等地球物理的綜合響應將是地球動力學深化研究的必然，高精度重磁電震數據的聯合反演與解析日益成為深部地球物理勘探的發展趨勢（滕吉文等，2012）。因此，以三維地質目標模型為中心的地球物理綜合研究一體化集成分析平臺，通過「紅藍軍」（引進和自主研發平臺）兩條路線同時推進，完善高端平臺功能聯合，強化研發和應用兩類人員的系統化訓練，提高經驗積累的效率，初步建成擁有自主智慧財產權的接近國外同類產品的「處理－分析－管理」一體化大型軟體工作平臺，加速了跟進國外軟體發展的步伐（董樹文等，2012）。
4 專項取得重大科學發現與重要研究進展
4.1 華北與青藏巖石圈物性結構的新認識
華北地區1º×1º大地電磁（MT）「標準網」觀測結果顯示，現今的華北巖石圈是由東部的魯－遼高阻塊體和黃淮海低阻塊體、中部的太行－呂梁高阻塊體、西部的鄂爾多斯低阻塊體和北部的燕山高阻塊體、內蒙高阻塊體等多個塊體拼合而成的。高阻塊體大致與區內造山帶、構造褶皺帶相對應，表現為「剛性」巖石圈結構特點；低阻塊體則與盆地發育區相吻合，可能反映了較強的「塑性」巖石圈結構。華北巖石圈變形的相當一部分能量（作用）來源於上地幔深層的熱狀態和熱流體，地殼的變形、演化可能受上地幔蓋層變形的調製作用。
鄂爾多斯地塊北部的巖石圈由沉積建造與結晶基底、上地殼、下地殼和上地幔頂部4層正速度梯度層構成，從南向北，基底和殼內界面逐漸上隆，Moho界面逐漸加深（滕吉文等，2010）。而大地電磁測深數據的三維反演結果則顯示，古老的鄂爾多斯巖石圈具有異常的導電性結構。鄂爾多斯地塊巖石圈總體上為良導電性的塊體，普遍存在大規模的殼內和幔內高導體，及其多組產狀陡傾的上地幔蓋層高導通道。以北緯37.5度為界，鄂爾多斯地塊可劃分為南、北兩個塊體，北部塊體導電性明顯高於南部。鄂爾多斯地塊（特別是北部）的低阻特徵，與古老穩定地塊的巖石圈電性結構特徵不相符合，推測可能存在大量深部熱流體，可能與正在進行的巖石圈減薄和拆沉作用有關，這為研究鄂爾多斯北部天然氣田成因以及華北克拉通演化機理提供了重要依據。由固定臺站數據記錄的大量遠震體波波形資料的處理結果，給出了鄂爾多斯地塊東南緣Moho深度變化特徵：東緣Moho深度介於20.3~45 km之間，南緣Moho深度介於31~53.1 km之間，具有明顯的分塊特徵（董樹文等，2012）。
青藏高原大陸動力學研究在東亞乃至全球地球動力學研究中佔有重要地位（滕吉文等，2011）。INDEPTH-MT在喜馬拉雅－西藏南部地區曾完成6條超寬頻帶大地電磁深探測剖面研究，說明西藏巨厚的地殼中確實存在部分「熔融體」和「熱流體」（趙文津等，2008）。SinoProbe專項在青藏高原1°×1° MT「標準網」觀測的初步結果給出了電性結構的總體特點。在雅魯藏布江縫合帶以南，低阻體主要分布在20 km以淺。而在雅魯藏布江縫合帶以北，低阻體主要分布深度大於20 km，且分布並不連續，低阻區域可能和南北向裂谷帶相關。在E94°以東的不同深度並未發現大規模低阻體，這與普遍認為的青藏高原「下地殼隧道流」存在一定的矛盾。大地電磁測深剖面給出了青藏高原東緣及四川盆地的殼幔導電性結構，存在著低阻的青藏高原中下地殼與高阻的揚子地殼之間的電性轉換，也支持了青藏高原東部「下地殼隧道流」受阻的觀點。青藏高原東北緣合作－大井剖面的大地電磁探測結果，給出了該區域的地殼電性結構呈明顯的縱向分層、橫向分塊的特點，中、下地殼普遍存在高導層。在青藏高原中北部，五道梁－綠草山大地電磁深探測剖面的二維非線性共軛梯度反演，得到了高原二維電性結構模型，並推測了主要斷裂的位置、產狀和切割深度等信息。
4.2 精細結構探測揭示大陸地殼演化的深部過程
深部結構研究為建立高原隆升動力學機制提供了新的可靠證據。青藏高原具有巨厚地殼，地殼結構與莫霍面形態複雜，深度變化很大（趙文津等，1996，2008；滕吉文，2009；高銳等，2009）。青藏高原及其腹地的地殼精細結構令世界地球科學家矚目，是檢驗青藏高原隆升動力學機制的關鍵。INDEPTH-1項目第一次深地震反射試驗（TIB-1剖面）曾揭示藏南地殼中部的強反射帶，代表了印度下地殼俯衝到藏南之下；莫霍面深度在72-75 km（趙文津等，1996）。SinoProbe專項首次實現了世界上首次跨越喀喇崑崙和自喜馬拉雅帶跨越雅魯藏布縫合帶進入到岡底斯帶的深地震反射剖面，實驗得到來自地殼深部和Moho的反射資料，品質較高。剖面顯示了下地殼向北的強反射，以及岡底斯巖漿巖帶底部的地震強反射。藏南獅泉河剖面淺部顯示喀喇崑崙斷層的花狀反射結構。
專項獲得青藏高原腹地巨厚地殼下地殼和莫霍面深地震強反射。應對青藏高原巨厚地殼的下地殼和莫霍面反射的巨大挑戰，以往各國科學家的嘗試尚缺少非常成功的實例。專項青藏高原腹地羌塘深地震反射剖面探測獲得了下地殼和莫霍面強反射，精細處理結果確認了羌塘地體的Moho反射出現在20 s左右（約60 km深度），比兩側地體淺10 km左右，為建立青藏高原中部地殼垮塌、減薄作用的動力學模型提供了基礎。剖面顯示下地殼北傾的強反射，可能是拉薩地體早期向北俯衝的反映。班公－怒江縫合帶在20 Ma（？）以來轉變為擠壓體制，形成多條逆衝斷裂（趙文津等，2004）。專項深地震反射剖面揭示了橫過班公－怒江縫合帶Moho存在約10 km 的錯斷，為古老縫合帶後期重新活動提供了證據。
橫過西秦嶺造山帶及其兩側盆地的深地震反射剖面精細處理結果，揭示了青藏高原東北部巖石圈變形的細節與高原隆升的深部動力學過程，對國際流行的「下地殼隧道流」模式提出了挑戰（高銳等，2011；Wang et al., 2011）。深地震反射剖面顯示了上地殼雙重構造、下地殼近水平拆離斷層和地幔捲入的Moho錯斷、疊瓦逆衝與雙重構造，也顯示了若爾蓋盆地下地殼曾整體向西秦嶺造山帶俯衝的深地震反射證據。深地震反射剖面顯示的地殼變形與地幔過程的脫耦現象，與「下地殼隧道流」模式極不協調。深地震反射剖面也揭示了青藏高原東北緣海原斷裂帶的深部幾何形態、兩側地殼上地幔細結構與變形特徵。
華北深地震反射剖面揭露板塊匯聚、大陸地殼增生的深部過程。華北深地震反射剖面（約630 km）自南向北跨越了許多令人矚目的構造單元與邊界斷裂，如傳統的華北地臺與內蒙地槽的邊界、「索倫縫合帶」及其位於兩側的造山帶等。長期以來，沿索倫縫合帶發生的大洋板塊消亡、大陸板塊匯聚，大陸地殼增生等地質作用引起人們的廣泛興趣。然而，由於缺乏精細的巖石圈結構資料，人們對這些地質作用與深部動力學過程的認識頗為分歧。本次探測實驗成功獲得地殼和上地幔頂部的精細結構，整個剖面顯示了自淺到深部地殼變形的蹤跡和樣式，從而可以追溯板塊匯聚、地殼伸展、巖漿侵入與逆衝推覆/地殼增生的深部過程。剖面上Moho起伏較大，以燕山地區的Moho為最深，局部出現多組Moho反射疊置現象，在化德附近花崗巖出露區為最淺。
獲得東北巖石圈地幔的深地震強反射。東北松遼盆地－虎林盆地反射地震剖面，採用了深井、高能量激發和超長記錄（達50秒）技術，在獲得地殼和Moho界面清晰反射的同時，連續獲得了上地幔的強反射，最深達到39秒記錄深度，估計深約100 km。雖然，文獻（Best et al., 1991）曾指出過在Montana大平原之下存在可能的地幔反射。但是，如此深達地幔蓋層底界的連續地震反射，打破了長期以來認為地幔反射透明的傳統認識，令科學家震撼、興奮。這是大陸深部探測極為罕見發現，具有重大的地質科學意義。正如文獻（Cook and Vasudevan, 2003）指出的，許多不連續的上地幔反射均可能是下地殼的碎片。文獻（Vauchez et al., 2012）則認為，地幔反射是巖石圈地幔變形（如地幔斷裂或地幔剪切帶）的表現。同時，深地震反射剖面探測揭示，在張廣才嶺與佳木斯地區之間存在著一個已經向西以低角度俯衝消減掉的洋殼，並且這一洋殼的俯衝深度可能已經超過巖石圈底界。這為地球科學界長期爭論的古太平洋板塊的存在與否提供了最直接的證據。
華南深地震反射剖面揭示複雜的造山過程。華南松潘－龍門山－四川盆地－井岡山－武夷山深地震反射實驗剖面（共約2280 km，簡稱「華南剖面」），揭示了華南大陸複雜的板內造山作用過程。專項採集和初步處理的華南剖面顯示，松潘地塊Moho深度自若爾蓋盆地的50 km左右，與下地殼一起向東（向岷山之下）傾斜，與岷山山前向西傾斜的下地殼反射形成相向傾斜的匯聚樣式，據此可以確定松潘地塊與岷山造山帶的接觸關係和邊界。自岷山向東，下地殼反射減弱，近乎透明。進入龍門山東部山前，向西傾斜（即向龍門山下傾斜）的Moho面反射並不清楚；取而代之的是從龍門山山前開始、一直延續到四川盆地的平坦型Moho面，為清晰的強反射，Moho面深度明顯淺於龍門山地區。這種Moho面的突變加深（錯斷）暗示，龍門山山前斷裂可能為切割深度很大的地殼或巖石圈尺度的走滑大斷裂，為建立龍門山地震活動模型、精確確定汶川地震發生機制和地震斷層分布與延伸提供了新的關鍵約束。在四川盆地東部，Moho面顯示明顯的向東傾斜，可能代表了一個古老的俯衝帶的殘留，類似於文獻（Cook and Vasudevan, 2003; van der Velden and Cook, 2005）在加拿大揭示的殘留俯衝帶信息。深地震反射剖面揭示的信息，將為華南大陸的再造提供新的、關鍵的深部構造證據。
4.3 發現白堊紀/古新紀界面銥異常，提供小行星撞擊造成恐龍滅絕的證據
以不同時代巖石代表性樣品建立的一致性全球尺度原生和次生巖石圈地球化學基準或基線，是認識地球的演化和全球變化的重要參照標尺（王學求等，2010）。雲南祿豐龍產地楚雄－蘭坪盆地白堊紀/古新紀（K/T）界面發現鉑族元素高含量異常，所採集的凝灰質灰巖、凝灰質泥巖樣品鉑族元素含量是上、下地層的3-20倍，銥含量是上、下地層的10到20倍。這一發現可能提供小行星撞擊地球、造成恐龍滅絕的重要證據，是過去重大地質事件的重要地球化學響應。K/T界面銥異常的發現，是巖石地球化學基準值建立的重要應用成果（王學求等，2010）。
4.4 雅江縫合帶發現特殊深地幔礦物超基性巖群，預示鉻鐵礦找礦良好前景
專項大陸科學鑽探在西藏羅布莎，從特提斯喜馬拉雅，穿過雅魯藏布江縫合帶，直達岡底斯巖漿帶。科學鑽探直接獲取地球深部物質樣品，發現了一系列深部地幔物質。沿著雅魯藏布江板塊縫合帶，相繼在羅布莎蛇綠巖型鉻鐵礦中發現金剛石等深地幔礦物（Yang et al., 2007; 楊經綏等，2011a），在普蘭、東波、當窮、日喀則、澤當、緬甸密支那（170 Ma）等地又發現含金剛石等特殊礦物的超基性巖體群（楊經綏等，2011b，2012），在普蘭巖體和東波巖體中發現塊狀鉻鐵礦石，為在雅魯藏布江西段尋找大型、特大型鉻鐵礦提供科學依據（楊經綏等，2011b）。同時，提出了金剛石成因分類的第三種類型：蛇綠巖型金剛石（楊經綏等，2011a）。羅布莎地區包裹在塊狀鉻鐵礦內的氧化氮和金屬含有指示極高溫高壓和極低fO2形成環境的信息，形成深度至少超過300 km、壓力超過10 GPa，為了解深部地幔及氮在地球內的分布提供了窗口。首次釐定了普蘭和東波MOR型蛇綠巖的形成時代為130 Ma左右（早白堊世）。雅魯藏布江縫合帶羅布莎蛇綠巖具有MOR型（侏羅紀，約170 Ma）和SSZ型兩個階段的演化歷史，而緬甸密支那地區侏羅紀時為SSZ型蛇綠巖（楊經綏等，2012）。
4.5 東部大型礦集區立體探測取得重要進展
遠震層析成像顯示在長江中下遊成礦帶存在低速異常體軟流圈，揭示出巖石圈拆沉、軟流圈物質上升導致幔源巖漿底侵的地震學證據，同時也證實了多級巖漿活動系統的存在，詮釋了巨型成礦帶成巖、成礦的動力學成因（呂慶田等，2011）。深地震反射剖面探測揭示了成礦帶地殼精細結構和變形歷史，包括上地殼具有多重滑脫層的逆衝－褶皺構造系統，明確了郯廬斷裂、長江構造帶等重要構造帶的性質。
廬樅礦集區是一個極為複雜的火山巖盆地礦集區（董樹文等，2010b，2011c），地殼厚度在30 km左右，火山巖層厚度平均在800 m左右（呂慶田等，2011）。通過深地震反射剖面、大地電磁和高精度重磁測量的聯合探測（呂慶田等，2010a,b；高銳等，2010）、精細處理和構造解析，構建了廬樅礦集區上地殼10 km的3D結構框架模型，探測到鐵、銅導礦構造和賦礦構造框架，基本實現了礦集區三維透明化。區域重磁位場分離、邊緣檢測和3D反演試驗，初步揭示了廬樅礦集區不同深度的重磁結構構造框架、磁性體和密度體的空間分布，並將重力異常分離實驗應用於泥河鐵礦區礦體異常和背景場的分離。同時，運用反射地震初至波層析成像方法，反演得到了廬樅盆地1200米以淺的地殼速度結構，準確刻畫了地下隱伏侵入巖體的空間分布形態。探測實驗發現了盆地西側直達MOHO的地幔流體和巖漿上湧、噴發的通道，證實廬樅火山巖盆地為向東噴發的不對稱盆地，否定了西側紅層之下可能存在另一半火山盆的推斷（董樹文等，2010b；呂慶田等，2010b；高銳等，2010）。火山巖盆地四周與基底接觸關係複雜，在E和SE側呈斷裂接觸，在N和NE側呈整合接觸。同時，對火山巖層基底有了新認識，為廬樅礦集區深部尋找「銅陵式」礦床提供了初步的依據。深地震反射剖面探測實驗還揭示了早白堊紀以前的擠壓變形和晚早白堊紀以後伸展變形之間的相互關係，並支持下地殼拆沉模型（呂慶田等，2011）。
在銅陵矽卡巖型銅礦集區，開展了深地震反射、大地電磁聯合探測，建立了區域構造格架。根據銅陵礦集區1800 km2重、磁場源參數反演（0-5 km範圍），推斷了巖漿巖和高密度體的空間展布特徵，建立了典型礦床（如舒家店斑巖型銅礦，姚家嶺熱液型鉛-鋅-銅礦）的綜合地球物理探測技術與3D地球物理模型，為深部成礦預測提供了重要信息。在九瑞礦集區，已有重磁資料的重新處理結果，釐定了控礦斷裂構造系統的展布位置，獲得了礦集區地層結構及與成礦相關巖漿巖的三維空間形態特徵。在寧蕪礦集區及其西緣，2條大地電磁測深剖面探測，獲得了10 km以淺的地殼電性結構。
在南嶺成礦帶於都－贛縣礦集區開展的地球物理綜合探測，獲得礦集區三維結構，揭示了地殼巖漿系統結構，發現一批重磁電異常。我國目前最深的3000米資源科學鑽探在南嶺開鑽，初步揭示金屬礦化的垂直分帶規律，發現了深部礦化線索。異常查證揭示了深部厚大鎢鉬鉍礦體和新的礦化類型，驗證了「五層樓+地下室」鎢礦找礦模式。
4.6 地應力測量與監測為建立區域地應力場提供了重要的基礎數據
專項建立的青藏高原東南緣地應力監測臺網，確定了該地區相關測點處最大水平主應力的作用方向，給出了現今構造應力場的基本圖像，反映了現今地應力作用強度沿龍門山斷裂呈現出分段和分區的基本特徵（Wu et al., 2009），是迄今為止該地區較為系統的地應力測量成果，對於地球動力學基礎研究和地質災害的預測預警具有重要的意義和作用。同時，基於汶川地震序列震源機制解對龍門山地區構造變形模式進行了初步探討。分析表明，龍門山斷裂帶東北段地質構造特徵和地應力狀態有利於區內逆斷層活動，汶川地震和多次餘震的發生並沒有完全釋放所聚集的能量（陳群策等，2012）。
專項在山西盆地南北兩端4個地區共計13個深鑽孔中進行了水壓致裂地應力測量，獲得了現今地應力的大小、方向和分布規律（陳群策等，2010）。專項建立的北京平谷地應力監測臺站，成功記錄到2011年日本特大地震（芮氏9.0級）前後地應力的連續變化曲線及水位變化信息，獲得了重要科學發現，為深入開展地震預測預警研究提供了寶貴的基礎資料，為地應力綜合監測方法的廣泛應用指示出良好前景。
4.7 地球動力學數值模擬加深了對深部地質過程及其淺表響應的認識
大陸巖石圈的流變結構對巖石圈動力學過程有很大的影響，因此對巖石圈等效粘度的估計是大陸動力學研究中基礎和重要的問題（石耀霖、曹建玲，2008）。專項利用並行計算巖石圈動力學模擬平臺，將層析成像結果轉化為初始溫度，計算了全球對流圖像。同時，也對含溼孔隙巖石的有效導熱係數進行了數值分析。
大地震發生後，估計後續地震發展趨勢是人們關心的問題。強烈地震「孕育」、發生和發展的深部介質和環境與其深層動力過程乃是釐定強烈地震成因的關鍵所在（滕吉文等，2009）。為此，SinoProbe專項修正了傳統的庫侖應力計算中沿地震破裂面滑動方向計算剪應力變化的近似方法（石耀霖、曹建玲，2010），對2011年日本東北大地震和海嘯可能造成的影響及時進行了模擬，對2008年汶川地震（Dong et al., 2008c）孕育發生的動力學背景、紫坪鋪水庫加載產生的應力變化和臺灣複雜動力學環境下的三維粘彈性變形等不同尺度問題進行了三維動力學模擬，取得了較好的效果。2008年汶川大地震與2001年崑崙山地震激發的地球自由振蕩頻譜的數值模擬與對比分析表明，汶川地震具有逆衝－走滑特性，崑崙山地震具有水平左行走滑特徵。華北盆地三維粘彈性數值模擬結果，給出了歷史地震空間分布與構造應力積累速率之間的關係，以及地殼分層流變性質對應力積累的影響。
深部過程控制了地表和淺表的響應並造就了大陸地貌特徵。深部過程主要通過板塊構造和重力勢等因素產生了對地應力狀態的深遠影響。數值模擬分析表明，整體上，中國大陸構造應力場的分布特徵與活動構造的展布密切相關，是在板塊構造環境控制下，整個地殼巖石黏彈特性長期演化和活動斷裂無震蠕動的結果；而伴隨地震發生的斷層滑動引起的地應力場的瞬時或短期調整，可參考完全彈性分析的結果。線彈性有限元數值模擬結果表明，龍門山斷裂帶附近相同位置的最大水平主應力值在2008年汶川大地震前後分別呈現出高度集中和大幅降低現象；大震發生約1年後，斷裂帶附近北川、江油地區地殼淺表層構造應力場的優勢方向為NE-NEE向，與震前相比，逆時針偏轉了約39°。
5 深部探測，中國與世界同行
2011年11月16-18日，專項主辦的國際巖石圈深部探測研討會（ISDEL）在北京召開並取得圓滿成功（Dong et al., 2012）。會議由中國地質科學院（CAGS）、深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe）主辦，美國地震學聯合會（IRIS）、國際大陸科學鑽探計劃（ICDP）和國際巖石圈計劃（ILP）協辦。大會共收到論文摘要228篇，會議代表共300多人，其中包括30多名國外專家。美國、加拿大、德國、澳大利亞、義大利、愛爾蘭等國家深部探測計劃（如EarthScope，LithoProbe，GlassEarth，CROP，TAIGER等）首席科學家悉數出席，雲集中國，反映了全球發展需要更加緊密合作的動向，也顯示了具有獨特的東亞地域優勢的中國地質的號召力。
ISDEL（2011）與會國外專家盛讚中國在深部探測研究領域取得的成果。國際大陸科學鑽探計劃（ICDP）秘書長Thomas Wiersberg博士，站在萬米鑽機模型之前感慨地說，中國是ICDP中最活躍的國家之一，必將做出特殊的貢獻。美國地震學聯合會（IRIS）規劃部主任Raymond Willemann博士說，「中國深部探測已經取得了巨大的成績，我想或許用不了十年，中國深部探測就要趕超美國與歐洲等國家」。國外專家一致認為，中國深部探測在數據採集和處理技術上已經很成熟，揭示和刻畫了顯微的地殼結構細節，超出30年前國外深部探測計劃的技術水平。目前我國深部探測在反射地震探測技術、大地電磁測深、科學鑽探和數值模擬等方面基本與國際處於相同的水平。
2012年，專項在第二屆深海研究與地球系統科學學術研討會（上海）、第34屆國際地質大會（澳大利亞布裡斯班）、美國地球物理學會2012年秋季年會（舊金山）、2012中國國際礦業大會（天津）等大型會議上成功舉辦了專項展覽和專題研討會，受到了國內外業界的好評（圖3）。
圖3 SinoProbe專項在2012中國國際礦業大會上成功展出
Fig.3 Exhibition of SinoProbe (2008-2012) on 2012 China Mining at Tianjin
6 結 論
深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe 2008-2012）開啟地學新時代，成為我國地球科學領域一個重要的發展趨勢。作為我國歷史上規模最大的地球深部探測計劃，專項成功實現了技術創新與重大科學發現的並舉，建立了覆蓋全國的大地電磁參數網和地球化學基準網，完成了約6000 km深地震反射剖面，使我國進入國際深部探測大國的行列。專項初步建立起適應我國大陸地質地貌條件和巖石圈結構特徵的深地震反射、折射與寬頻帶聯合探測技術體系，礦集區三維「透明化」技術日臻完善。專項實施的6口大陸科學鑽探獲得重要發現。專項針對地殼活動性規律研究的地應力測量與監測技術也得到完善，有助於了解現今地震、地質災害等發生的成因。專項在巖石圈動力學模擬、大陸地殼結構與演化研究方面取得長足進展。專項在深部探測關鍵儀器裝備研製方面取得重要突破。成功研製的我國首臺自主研發和生產的萬米超深科學鑽探裝備，標誌著專項取得了又一個裡程碑式的進展。專項致力於深部探測的技術創新和技術進步，取得了一系列重大進展與重要發現，為地殼探測工程的正式啟動與組織實施奠定了堅實的基礎。
致謝 國家深部探測技術與實驗研究專項（SinoProbe 2008-2012）由中國地質科學院組織實施、國土資源部歸口管理，得到了財政部、科技部、教育部、中國科學院、中國地震局和國家自然科學基金委的大力支持。以國土資源部張洪濤原總工程師和鍾自然總工程師為首的兩屆專項領導小組（含辦公室），由李廷棟、孫樞、馬宗晉院士等組成的專項專家委員會，為專項的頂層設計與高端綜合做出了卓越的貢獻，把握了專項主要研究方向和關鍵科學技術問題。來自各個部門的兩千多名科技人員參加了專項研究，組成了強大的深部探測科研團隊，他們精誠合作、團結奮戰、刻苦鑽研，為專項成功運行和成果取得做出了巨大的貢獻。在此一併表示衷心的感謝。
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