深地資源的開發(fā)利用，對于滿足人類發(fā)展過程中日益增長的資源和能源需求，拓展人類生存空間等具有重大意義。
深地礦物資源的開采使用。從當前的技術(shù)儲備和發(fā)展需求看，深地正成為尋找礦物資源新的戰(zhàn)略高地。例如，新能源汽車的興起使鋰、鈷、鎳、石墨、稀土、鉑等關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求大幅增加，深地礦物資源的開采能夠有效滿足這一需求。再如，以前制造“大哥大”手機只需用到約30種化學元素，現(xiàn)今的智能手機卻使用了70多種化學元素。信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、航天航空、軌道交通、新材料等領(lǐng)域?qū)υ氐男枨笕找鎻V泛，從這個意義上來講，人類已經(jīng)進入元素周期表的“全元素使用”時代，對深地礦物資源的開發(fā)利用更為必要。人類所需要的資源在地下深部1萬米以內(nèi)都有可能分布。如果開采深度能夠達到地下2000米，我國的固體資源供給量將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻倍。
此外，深地中的地熱資源正日益成為未來能源研究的重點方向。地熱能是一種儲量豐富、分布較廣、穩(wěn)定可靠的可再生能源，如果把地熱能置換出來用于發(fā)電，這就是零碳的能源，可以替代甚至取代現(xiàn)在的化石能源。除了用來發(fā)電，地熱還可用于溫泉療養(yǎng)、供暖制冷、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。
深部空間的建設(shè)與探索。向深部拓展空間是城市發(fā)展和深地應(yīng)用的重要方向之一。不少發(fā)達國家在大都市的建設(shè)過程中，對地下空間的開發(fā)利用已取得顯著進展。以日本、新加坡為例，其地下空間利用深度已達到200米。
2024年12月，世界最深、宇宙線通量最小、可用空間最大的極深地下實驗室——錦屏大設(shè)施投入科學運行一周年。該實驗室目前開展了暗物質(zhì)、中微子、核天體物理、巖石力學、地震學、集成電路、引力波、深地醫(yī)學、量子計算等前沿基礎(chǔ)科學研究。圖為12月11日拍攝的升級完成后的錦屏深地核天體物理實驗平臺。 新華社記者 薛晨/攝
地下空間不僅能夠為城市建設(shè)所用，同樣也能助力科學研究。例如，江門中微子實驗探測器主體在地下700米深處建成，在一系列前沿技術(shù)領(lǐng)域取得突破；中國錦屏地下實驗室位于地下2000多米，自2010年建成投用以來，已有來自清華大學、上海交通大學等高校和科研院所的10余個實驗項目組入駐，取得了近50項國際領(lǐng)先的科研成果，目前已有暗物質(zhì)、中微子、核天體物理、巖石力學、引力波、深地醫(yī)學、量子計算等前沿基礎(chǔ)科學研究在此進行。
此外，地下巖石遍布著微小的孔隙，捕獲的大氣二氧化碳可以輸入到地下的孔隙中，實現(xiàn)長期的封存。二氧化碳地質(zhì)封存是通過工程技術(shù)手段將捕集的二氧化碳注入地下的深部咸水層、枯竭油氣藏等地質(zhì)體中，通過構(gòu)造地層封存等方式實現(xiàn)二氧化碳與大氣長期隔絕的過程。這是降低溫室氣體含量、緩解溫室效應(yīng)的重要手段之一，也是實現(xiàn)碳中和目標的一個重要途徑。
挺進地球深部，每一米都是對未知的挑戰(zhàn)，每一寸都是向極限的突破。2010年，聯(lián)合國“國際行星地球年”將地球深部列為地球科學的最后前沿。許多發(fā)達國家已將深地科學與探測技術(shù)作為優(yōu)先部署的國家戰(zhàn)略。
黨的十八大以來，我國在深地領(lǐng)域取得一系列令人矚目的成就。在關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)與重大裝備研制方面，具備1.1萬米最大鉆深能力的“夢想”號大洋鉆探船正式入列。深地鉆探不斷刷新紀錄：2018年5月，松科二井順利完鉆，井深達7018米，成為當時亞洲國家實施的最深大陸科學鉆井，也是國際大陸科學鉆探計劃項目實施20多年完成的最深鉆井；2025年2月，我國首口超萬米科探井——深地塔科1井成功鉆至地下10910米，成為亞洲第一、世界第二垂深井，并創(chuàng)造了全球陸上鉆井突破萬米“最快”、亞洲陸上取巖芯“最深”等多項工程紀錄。新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動也取得顯著成效，新發(fā)現(xiàn)10個億噸級油田、19個千億方級氣田，探獲10個大型鈾礦床。
近年來，“十四五”深地國家重大科技專項順利實施，“深時數(shù)字地球”國際大科學計劃啟動實施，“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源開發(fā)利用”重點研發(fā)專項完成任務(wù)部署，能源和礦產(chǎn)資源有關(guān)全國重點實驗室獲批建設(shè)，地質(zhì)礦產(chǎn)領(lǐng)域戰(zhàn)略科技力量布局顯著優(yōu)化。我國深地科學探索與資源開發(fā)利用前景廣闊，將為保障國家能源資源安全、推動科技進步和經(jīng)濟社會發(fā)展作出更大貢獻。
更多內(nèi)容詳見：中國科學院院士、中國地質(zhì)大學（北京）教授王成善文章《深地探索為什么重要》
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