许多年以前,“上天、入地、下海、登极”是人类为了拓展生存空间向自然界发起的四大壮举,也一度成为中国地球科学家更高层次追求的梦想。如今,这些梦想在不同程度上已经变为现实。2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器成功着陆,带回月球样品1731克。也是在去年,由中科院沈阳自动化研究所研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器,在马里亚纳海沟实现最大潜深10907米,刷新了我国潜水器最大潜深记录。
在极地考察方面,2020年我国派出了第37次南极科学考察队以及第11次北极科学考察队。上述“四项壮举”中,比较而言“入地”是最难的,中国大陆科学钻探工程在“入地”方面取得了里程碑意义的重要成果。早在1992年4月,地质矿产部举办了“第一次中国大陆科学钻探研讨会”,提出在“九五”期间争取打3000-5000米的深孔。1997年6月,“中国大陆科学钻探工程”列入国家“九五”重大科学工程项目。
此后,经过三次可行性方案讨论,确定在江苏省东海县毛北镇的超高压地质体(苏-鲁超高压变质带)实施中国第一口大陆科学钻探。2001年6月25日,大陆科学钻探工程在既定地点开钻,工程由国土资源部地质调查局中国大陆科学钻探中心负责组织,国内外十几家单位参与合作。工程采用我国自行研发的“液动锤+螺杆马达+金刚石取心钻进”技术,属世界首创,保证了较高的取心质量。
经过4年努力,大陆科学钻探工程取得了丰硕成果:在坚硬的结晶岩中成功钻进5158米,取得了5118.2米的珍贵岩心和气流体样品。这不仅是截止当时我国最深的科学钻井,也是当时正在实施的国际大陆科学钻探计划20多个项目中最深的科学钻井。
通过这次科学钻探,我国科学家也获得了一系列重要科研成果:揭示了板块会聚边界深部连续的物质组成,以及超高压变质区的深部物质组成;证明了地质历史上曾发生的板块携带巨量物质俯冲地幔深处的壮观地质事件,以及发生在700到800万年前的重大裂解事件等。总之,中国大陆科学钻探工程的发展,标志着我国开始从一个地质大国走向地质强国。