本书从固体地球在地球系统科学体系中的地位和作用出发，阐明深部探测与深地科学研究的基本内涵、前沿问题和主要研究内容，系统介绍固体地球的深部结构、深部物质、深部过程与深地资源探测研究方面的技术方法体系，探讨深部探测与深地科学研究的原理假说与研究范式创新，同时介绍美国地球透镜计划、拓扑欧洲计划和我国深地探测相关计划取得的成果，展望我国深部探测与深地科学研究的未来发展，提出深地资源科技发展战略建议。

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目录 前言 第一章地球系统与深地科学1 第一节地球系统概述1 第二节地球系统科学9 第三节地球深部探测与深地科学12 第四节深地科学前沿问题16 第五节地球系统管理22 第二章地球深部结构探测与研究23 第一节地球模型的建立与发展23 第二节从折射地震到深地震反射26 第三节接收函数与层析成像30 第四节深部复杂结构与震源分析45 第五节大地电磁观测与岩石圈流变学52 第六节重力测量与深部结构反演61 第七节地球结构不对称与时间-深度原理64 第八节深部结构探测发展趋势66 第三章地球深部物质探测与研究73 第一节地壳全元素探测与地球化学基准网73 第二节大陆科学钻探——伸入地下的望远镜76 第三节岩石探针与深部物质组成89 第四节地壳地球化学模型与岩石圈三维化学结构92 第五节高温高压与深部流体作用下的物理化学模拟实验96 第六节地球化学示踪、深部物质循环与化学地球动力学102 第四章深地资源探测技术与应用114 第一节深地资源：从深部地下空间到超深层油气114 第二节金属矿地震勘探方法与应用123 第三节大深度非震物探技术与金属矿勘探126 第四节深部找矿中的深穿透化探方法与深部钻探129 第五节矿集区立体探测与隐伏矿体三维预测133 第五章深部过程的构造物理与数值模拟138 第一节地质过程与构造高差138 第二节构造物理模拟实验146 第三节地球动力学数值模拟150 第四节复杂成矿系统动力学数值模拟160 第五节地球模拟器162 第六章美国地球透镜计划165 第一节从大陆反射地震剖面到地球透镜计划165 第二节计划目标与项目构成166 第三节科学进展与成果171 第四节未来计划和挑战198 第七章拓扑欧洲计划201 第一节概述201 第二节计划实验网络202 第三节科学目标与研究内容203 第四节监测、成像、重建与过程建模204 第五节科学实验场219 第六节拓扑欧洲计划的进展与未来221 第八章我国深地探测与深地科学进展226 第一节概述226 第二节深地探测技术装备创新229 第三节地壳精细结构与深部过程新认识237 第四节深部过程模拟与地壳活动性监测250 第九章深地资源科技发展战略建议252 第一节战略意义252 第二节战略背景253 第三节战略思想与战略目标254 第四节战略行动256 第五节战略措施258 第六节战略保障259 第十章结语与展望261 参考文献264