广袤的戈壁、沟壑纵横的山丘、藏在地下的水、无所不在的重力……这是我们共同生活的家园——地球。它很普通，不过是宇宙中绕恒星旋转的行星；它又很特别，因为是迄今为止人类唯一发现的生命繁衍生息的地方。想探寻这些神奇的事物吗？想解开心中有关地球的疑惑吗？快搭上本次“科普330—神奇的地球”科普列车，跟随湖南省核36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注调查所正高级工程师程云涛的步伐，一起走进——神奇的地球。

    地球作为宇宙中的一员，形成与40-46亿年前，从一片荒芜到现在万物更新。经历了多次大毁灭，直到350万年前，地球上才有了人类的出现，人类从拿棍子的那一刻到现在的文明世界，无时无刻在探索地球的奥秘。地球表面风平浪静、内部暗潮涌动，由于多期次构造活动，使得很多元素富集，从而产生很多宝贝，那么人类是用什么方法来探寻这些大自然的宝贝的呢？

    宇宙无边无际，至今科学家都没有探明宇宙的边界，宇宙存在无数个银河系，而银河系中存在无数个太阳系。太阳系处于银河系的边缘，距离银河系中心有26100个光年 。

    太阳系有八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星），地球排名第三，地球到太阳的距离1.58*10^-5个光年。太阳的大小是地球的109倍。重量是地球的33万倍，由于万有引力，所以地球围绕太阳旋转。

    首先，我们看一下地球的结构，地球的结构和鸡蛋非常相似，外观都是圆的，最外面是地壳、里面是地幔，最里面是地核。地球的平均半径：6371km；地壳的平均厚度：17km；地幔的平均厚度：2865km；地核的平均半径：3480km 。同学们是不是很好奇，那这些精确数据是如何得到的？

    那我们一起来见证下人类的智慧：第一种方法，直接利用钻探验证，前苏联于1970～1989年打了口“科拉超深钻孔”：孔深达到12,263米，被誉为打开地狱之门。我国最深的钻孔：中国石油在新疆塔里木盆地，孔深达到8038米。

    人类的第二种方法：则是采用秘密武器（我们这里先留个悬念）。

    接下来我们讲下地球上的宝藏：我们所说的宝藏主要指蕴藏在地下的矿产资源。大自然非常的神奇，通过自己的炼造可以产生很多奇珍异宝。这些宝藏按其状态可分为：固体矿产、液体矿产、气体矿产。

    同学们，接下来我们一起了解下我国部分矿产的储量和分布情况：

    金矿（非常值钱）：世界储量第一美国（8133.5吨）中国第六（2141吨），主要分布山东、河南、陕西、河北各省。

    铁矿：世界储量第一澳大利亚（500亿吨）中国第四（200亿吨），主要分布辽宁、湖北、安徽各省。

    铜矿：世界储量第一智利（2亿吨）中国第六（0.3亿吨），主要分布山西、江西、云南各省。

    锂矿（新材料）：世界储量第一玻利维亚（900万吨）中国第五（540万吨），主要分布青海、西藏、四川各省。

    锰矿：世界储量第一南非（1.5亿吨）中国第六（0.44亿吨），主要分布广西、湖南、贵州各省。

    煤矿：世界储量第一美国（2352亿吨）中国第三（1145亿吨），主要分布山西、陕西、内蒙各省。

    锑矿：世界储量第一中国（95万吨），我国储量占全球52%，湖南占全国75%。

    钨矿：世界储量第一中国（190万吨），我国储量占全球50%，主要分布湖南、江西。

    同学们，那探索宝藏的武器到底是什么：答案是地球物理勘查，地球物理学是地球科学的主要学科之一，是用物理学的原理和方法研究地球的起源、演化、内部结构，以及寻找地球内部矿产资源的一门综合性学科。

    地球物理学博大精深，包罗万象，与36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注学、天文学、海洋学、数学、物理学、计算机等学科紧密联系。地球物理研究的对象是地球物理场，通过研究场的变化情况达到解决问题的目的。地球物理听起来是不是很悬妙，有些高深莫测，说的形象点就是“千里眼、顺风耳”。

    什么是地球物理场？场看不见、摸不着，但场作为一种物质，客观真实存在我们身边。左图，操场里有人打篮球、有人打排球、有人跳高、有人拔河，同学们都在一定范围内活动，在某一刻就构成操场中的运动场。

    右图是一个磁铁，周围存在磁场，磁力线有北极出发到南极，磁力线客观存在，但却看不到。那检验磁场存在最简单的方法就是放两块磁铁，异向相吸、同向相斥。而磁场中的每个点就像操场中的每个同学，我们把这些点按照一定规律连接起来，就够成磁场的分布特征。那什么是物理场：在一定空间中，在物理作用下，把连续分布的单个物理量组合起来就构成物理场。

    按照场源属性的不同，将物理场分为：重力场、磁场、电场、地震波场及核物理场，对应的重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探及放射性勘探。同时根据激发场源的不同分为：主动场和被动场。地球物理勘查被广泛应用于理论研究、矿产资源勘查、水资源勘查、36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注灾害调查及预警、工程勘查等领域。

    接下来我们了解下地球物理勘查的工作流程：这是一项比较复杂过程，工作内容主要包括两块：户外数据采集和室内数据处理。户外数据采集主要是把地下的信号语言转化为数字语言，而室内数据处理主要是把数字语言转化为可视图件，36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注学家通过对图件的分析，可以清晰、精准的判断出矿体的埋深及位置。

    那我们再回到前面的问题，地球结构精确数据的是如何得到的？

原来是科学家从地震发生时，所检测的地震波数据分析得到的，为了精确得到该数据，科学家要“守株待兔”，多地点不间断检测，再对这些数据分析、研判、反复论证，最终得出结论。

    为让大家更清楚的了解找矿过程，我来介绍几种找矿探测方法。

磁法勘探，早在北宋年间，我国着名科学家沈括在《梦溪笔谈》中指出：“方家以磁石磨针锋，则能指南。说明我国古人很早就认识到地球是一个大磁场，而我们人类都生活在这庞大的磁场中，有同学就会问，人类有没有磁性，答案肯定是有，只是很微弱。世上所用物质都有磁性，只是有些物质容易被磁化，而有些物质不容易被磁化，科学家就通过物质磁化的强度来寻找矿产。

    磁法勘探主要解决的问题有三种，第一研究区域36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注结构，左边是湖南省1：50万磁法测量平面图，通过分析，将全省划分为四个磁场区，及48个磁异常区。同时对我省的构造格局的划分提供重要依据。

    第二寻找磁性矿产，通过磁法测量可以准确的圈定磁异常范围，确定矿体位置。第三工程领域应用，通过在海上测量，可以精准确定沉船位置。

    电磁法勘探，同学们，我们每天沐浴的阳光就是电磁波，电磁波的传播速度和光速相当。大家都知道电磁波是空间中相互垂直的电场和磁场。但总不被人发现，直到1887年德国物理学家赫兹在实验室制作简陋的火花发生器，通过实验，使其手中的感应铜环产生蓝色火花，从而证实了电磁波的存在。

    电磁波的主要工作频率范围：10²⁴-1HZ，按其不同的频率可分为：γ射线、X光、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等，被广泛应用与医疗、通信、遥感、国防等领域。

    而应用于电磁法勘探的频率范围10⁹-10^-3HZ，而针对不同的频率诞生了不同的勘探方法有：36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注雷达、音频大地电磁法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法、激发极化法及大地电磁法。

    那我们就简单的介绍几种方法：首先介绍36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注雷达，人类善于向大自然学习，向蝙蝠学习，通过发射高频脉状电磁波，接收反射信号，来判断目标体的位置。勘探深度0-30米左右。城市道路中产生的塌陷、空洞，大部分使用该方法探测。同时36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注学家还用他进行考古探测。图中显示是该方法在秦始皇陵考古中的应用。

    其次介绍可控源音频大地电磁法，是一种中深部勘探方法，勘探深度0-1500m，被广范应用于地热勘查、矿产勘查、石油勘查及36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注构造研究领域。

    再介绍下广域电磁法，这是由中南大学何继善院士首次提出的新型高效地球物理勘探方法，该方法具有探的深、探的精、探的准的特点、填补我国深地探测的空白，为全球提供了“中国范本”。该方法获得2108年国家技术发明一等奖。下图是衡阳盆地的广域电磁测深剖面，探测深度大于5000m。

    放射性勘探，大家都知道分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，质子由夸克组成。而在大自然界有一些元素的原子核处于不稳定状态，能自发地发生变化，由一种原子核转变成另一种原子核，并伴随放出射线，我们称这种现象为放射性衰变。这种元素称为放射性元素，这种元素分为三个系列：铀镭系、钍系、锕铀系。而制造原子弹的铀235属于锕铀系。

    回顾历史： 1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功，从此中国人民站起来，但是同学们谁知道原子弹爆炸的核原料是哪里提供的？我来告诉大家吧，是原湖南省核工业36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注局的前身309队提供的，分别来源：郴州金银寨711矿，衡阳大浦712矿。这是湖南的骄傲，也是我们36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注人的骄傲， 但在傲人成绩的背后却隐藏着鲜红和悲壮：在矿山开采过程中有160多位36365快速检测中心_beat365网站地址_mobile365体育投注工作者为此献出了宝贵的生命，其中20-30岁有74位。他们用无私的奉献为我国的安全保驾护航，同学们这种精神需要我们赞美，这段历史需要我们铭记。

    

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铀矿在大自然含量非常低，比金子还要珍贵，所以我们需要高、精尖的仪器设备来探测，这些都是我们用来探测铀矿的设备，除了地面探测设备，我们还有航空探测设备。

    放射性勘探主要用于放射性矿产勘查， 圈定异常范围，确定矿体位置。其次也可用于寻找构造带，比如用氡气测量来寻找地热资源。

    总结：同学们，我们今天介绍探索矿产宝藏的武器，地球物理勘察，根据不同的地球物理场分为不同的勘探方法，我们对磁法勘探、电磁法勘探、放射性勘探做了简单的介绍。

    最后我想和同学们共同思考一个问题：一块普通的石头是如何变成一颗耀眼的宝石，我想这个过程应该是非常复杂的，首先需要一个漫长的过程，一亿乃至几亿年；其次承受高温、高压、非常复杂物理化学变化的考验， 付出难以想象痛苦，才能成为一颗宝石。那么同学们，我们是否要向石头学习，保持一颗初心，不畏困难、敢于面对、坚韧不屈、我相信在不久的将来大家都能成为一颗耀眼的宝石。

 

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