19世纪60年代，法国作家儒勒·凡尔纳的科幻小说《地心游记》中描绘了一个充满熔岩、火焰与奇观的地下世界，引领读者踏上新奇的“地心之旅”。如今，人类对地球内部的了解早已超越科幻的想象。随着科学技术的不断进步，人类凭借探测、钻探、观测、模拟实验等一系列科学手段，逐步揭开地球深部的神秘面纱。
深地探测，透视地球。地球物理探测是人类“透视”地球的主要手段，主要通过地震波、电磁场、重力场和地磁场等探测对地球内部进行间接研究。20世纪初，通过记录地震波在地球内部的传播路径与速度变化，科学家们成功解析了地壳、地幔、地核的大致分层结构。随着技术的飞速发展，地球物理探测手段日益丰富和精确。通过计算机的处理分析，地球物理探测数据可以转换成反映地球深部结构的高分辨率图像，例如地震层析成像技术，这一过程就如同给人体做CT（电子计算机断层扫描）。
过去，我国在地球物理深部探测领域长期处于相对落后状态。为解决这一问题，我国于2008年、2016年先后启动地球深部探测专项、深地资源勘查开采国家重点研发计划专项。在重大项目持续推动和无数科研工作者不懈努力下，我国迅速缩小了与国际先进水平的差距，已成为拥有完备深部探测技术体系的国家。
2025年2月20日，我国首口超万米科探井——深地塔科1井在地下10910米胜利完钻，成为亚洲第一、世界第二垂直深度井。这是我国在深地领域取得的又一重大进展。图为深地塔科1井现场。 中国石油天然气集团有限公司供图
深地钻探，洞见地球。科学钻探是人类获取地球深部物质和了解地球内部信息最直接、最有效、最可靠的方法。20世纪五六十年代，人类率先在海洋开展科学钻探，通过深度较浅的钻孔广泛获取岩芯和沉积物样品，为验证大陆漂移与板块构造理论提供了科学依据，极大地拓宽了人类的认知边界。随后，一系列影响深远的大陆科学钻探计划项目不断实施。目前，人类钻探地球的垂深极限由苏联在科拉半岛实施的科拉超深钻保持，其深度为12262米。然而，与地球平均半径6371千米相比，仅仅是地心之旅的“万里长征第一步”。
在国际大洋钻探计划实施过程中，我国作为参与国积累了宝贵经验；而在国际大陆钻探计划中，我国已成为发起国之一。1996年，我国与美国、德国共同发起国际大陆科学钻探计划。该计划启动以来，我国已完成多项重大科学钻探工程，包括位于江苏东海的中国大陆科学钻探、青海湖科学钻探、松辽盆地科学钻探等。这些工程不仅取得一系列科学研究的重大突破，而且推动国内钻探相关技术革新与装备水平提升。
深地观测，感知地球。深地观测是利用地球物理方法和地球化学方法等直接观测深部地下结构、形态和物质组成，从而“感知”地球深部变化的重要方法。钻探开辟的深井为部署精密仪器提供了窗口，使其能够接近地震和火山孕育的深部区域，对地球重力场、磁场、电场、地震波、应力状态及温度，甚至深部地下生物圈等变化开展实时、连续且持久的观测。
目前我国正积极筹备构建覆盖地下深部的四维观测系统，旨在从根源上揭示灾害孕育与发生的深层次过程，有针对性地提升我国对自然灾害的监测预警能力。
高温高压实验，模拟地球深部。地心是目前人类向往却难以到达的地方，但高温高压实验如同一把打开地心之门的钥匙，使人类在实验室内模拟地心环境成为可能。
1993年，科学家们成功模拟出核幔边界的温度，迈出了地心探索之旅里程碑式的一步。2010年，科学家们已能在实验室模拟出与地心相近的温压条件。令人骄傲的是，中国科学家率先完成了地核温压条件的模拟实验。未来，高温高压实验有望给人们带来更多的惊喜和颠覆性发现。
更多内容详见：中国科学院院士、中国地质大学（北京）教授王成善文章《深地探索为什么重要》
（策划：刘名美 张阳 审核：李艳玲）