不仅上天，还要入地！来自地球深部的期待你了解多少？

上天、下海、入地，是人类探索自然的三大壮举。如今的深空、深海、深地，已经是全人类大力推行的重大科学话题，而且已成为家喻户晓、街谈巷议的内容。尤其是深空，随着火星探测计划公布、“神舟”系列飞船不断成功飞天，各种信息、图片铺天盖地蜂拥而至，上至九旬老人，下至三岁幼童，都愿意把深空作为感兴趣的谈资。深海领域也不甘寂寞，无论是蛟龙号还是奋斗号，中国载人潜水深度达到万米的成功，在中国向海洋进军的道路上，吸引了来自五湖四海的热切目光。唯一被冷落的可能就是深地，或许是因为其复杂性，当被问及深地的相关内容时，大多数人都是一知半解。

从地球认知的角度，地表以下的部分都可以叫深地，但在不同领域深地的含义是有区别的。从人类生活的空间来讲，地表以下500米就已经算是深地；从固体矿产资源的角度来看，地表以下1000米至5000米就可以算作深地；而在石油天然气开采方面，深地大约在地表以下8000米至地下万米；地球物理科学谈论的深地涉及范围更广，从地表以下5000米到地心都可以算作深地。地球深部蕴藏了绝大部分的资源和能源，是维系万物生存的物质和能量基础。深地探测任务又被称为地球深部探测，科学家总结出八大研究方向，在这里和大家分享其中的三个：一是人类生活空间的拓展；二是固体矿产的开发利用；三是石油与天然气的勘探和开发。

人类生活空间的拓展

地下空间的开发利用是世界性的前沿课题，全世界都在研究。目前国际上地下空间利用率大概是30%，而我国仅有17%，可见地下空间的利用潜力巨大，同时也任重道远。据科学家预测，到2150年全球人口预计将达到150亿，现有耕地达到供养极限。届时地球人有两个选择，到地球以外的星球或者到地球里面的地下空间。地下空间从本身来说是最安全最可靠的去处。一个城市的总面积不只是地面面积，把地面面积乘以开发深度的40%才是一个城市总的利用空间。早在1991年，城市地下空间国际学术会议通过的《东京宣言》就强调“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”，预测将有1/3的人会在地下空间开发利用和居住。

科学家预测未来人类活动可到达的地下空间分为五个层次：地下0～50米是地下轨道交通、管网系统及避难设施；地下50～100米是地下家居城市；地下100～500米是地下农业、地下医学与地下生态圈以及战略资源储备；地下500～2000米是地下能源循环带、地下抽水储能、压缩空气发电站、地下热能等调储利用；地下2000米以深是深地科学实验室、深地固态资源液态化开采。主动式开发人类深地生活空间要做到科学化、综合化、生态化、深层化。要统一布局，科学合理规划地面地下一体化，建设生态地下城市。开展特殊地下空间探测与利用（500～2000米），研发地下空间探测评价技术，建立探测、评价与监测一体化技术方法体系、标准与安全管理体系，通过示范工程，引领和培育地下空间开发利用将是新的经济增长点。深地生活不再是科幻，将成为人类未来生活的一部分。

深部矿产资源探测

随着浅表层可开采资源逐渐减少和枯竭，向深地资源进军已成为全球很多国家的必然战略，深地资源开发利用是我国资源保障的重要组成部分。开展地球深部探测，既是解决地学重大基础理论问题的需要，更是国家保证能源资源安全、扩展经济社会发展空间的重大需求。从理论上讲，地球内部可利用的成矿空间分布从地表到地下1万米，目前世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米，而我国大多小于500米，向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。

近期科学研究表明，地球固态矿产资源埋深可超过4万米。我国已探明的主要固体资源近70%分布在2000米以下，金属矿产中的铁矿、铜矿、铝土矿等资源的70%也都在埋深2000米以下。有学者研究认为，如果我国固体矿产勘探深度达到2000米，探明的资源储量可以在现有基础上翻一番。今后将有一大批矿山进入深部开采阶段，深部开采问题已无法回避。目前，我国人类井开采深度主要在500～1000米，如果实施深地探测战略，必须突出战略科技定位。要紧盯世界科技前沿，全面梳理国内外深地探测研究成果和趋势；要加强基础理论研究，形成一批高水平的理论创新成果；加强先进技术和装备研发，提高深部探测能力，有效拓展第二找矿空间和地下发展空间，为人类认识和利用地球提供“中国范本”。

深部油气勘探与开采

我国深层、超深层油气资源达671亿吨油当量，占全国油气资源总量的34%，深层、超深层已经成为我国油气重大发现的主阵地。深层油气勘探与开采关键技术包括：（1）深部油气资源评价与开发，包括深层页岩油、页岩气资源潜力、富集区评价及开发；（2）超深层油气成藏条件、资源潜力与有利区评价；（3）大型含油气盆地基底结构探测、盆地演化及对油气富集的控制作用；（4）万米钻探关键技术。

近年来，世界新增油气储量60%来自深部地层，勘探潜力巨大。以塔里木盆地为例，仅埋深在6000米至10000米的石油和天然气资源就分别占其总量的83.2%和63.9%，超深层油气资源总量占全球的19%。塔里木盆地顺北油气田，钻探垂直深度超过8000米的油气井达41口，已落实4个亿吨级油气区，油藏具有超深、高温、高压等特点，储集层平均埋藏深度超过7300米，定向井最大深度达到9300米，刷新亚洲最深纪录。该区域是世界陆上最深的商业开发油气田之一。这一全球埋藏最深的油气田被成功勘探开发，对我国深地矿产资源的勘探具有较强的指导意义。

四川盆地深层天然气项目包括深层海相碳酸盐岩常规天然气和深层页岩气两个领域。深层海相碳酸盐岩常规天然气主要包括普光气田、元坝气田、川西气田，普光气田目前有深度超过6000米的井40口，元坝气田有深度超过7000米的井57口，川西气田有深度超过6000米的井18口。四川盆地深层页岩气资源量6.3万亿立方米，是页岩气未来增储上产的重要领域，该区域投入商业开发的页岩气埋藏深度是目前我国乃至世界之最。

就含油气盆地资源的开发利用而言，中国东西部的深层标准也不是完全一样的。比如，在渤海湾盆地2011年完钻的新港1井深6716米，在松辽盆地2014年完钻的松科2井深7018米，在鄂尔多斯盆地2018年完钻的荔参1井深6535米。这些深井及超深井都为所在盆地的油气资源勘探与开发提供了丰富的第一手资料。2022年10月19日最新消息报道，在海南岛东南部海域琼东南盆地再获勘探重大突破，发现我国首个深水(水深超过1500米)、深层(井深超过5000米)大气田宝岛21-1，探明地质储量超过500亿立方米，是加快深海深地探测取得的有力进展。尽管不同含油气盆地的深层、超深层不完全相同，但向万米深度迈进已经是指日可待的目标。

结语

上天不易，下海不易，入地更不易。深地探测还有赖于各项技术的不断进步，的确任重道远。学界普遍认为，19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪则是开发利用地下空间的世纪。地球深部蕴藏着无尽的宝藏、无穷的奥秘，地球深部——深地期待着人类去探索、去发现、去开发、去旅居。

作者：中国石油大学（北京）郑秀娟