大洋钻探与中国的海洋地质

中国的大洋钻探开始于20年前南海的ODP184航次。20年来,中国在国际大洋发现计划(IODP)中的作用大幅度提升,最近5年里在南海实现了三个半IODP航次以探索其裂谷与扩张过程。积极参加国际大洋钻探合作为中国的海洋地质学科带来了深刻的变化,不但将研究区域从近岸扩大到深海,而且壮大了中国深海科学研究队伍。边缘海构造和气候变化低纬驱动两方面的研究进展,就是成功的例子。现在中国为了增强在大洋钻探国际合作的作用,制定了三步走的方针。作为第二步,中国将提供执行钻探航次的钻井平台,从而进入大洋钻探的核心层。与此同时,中国提出在2020年主办国际学术大会,准备制定2023年以后的国际大洋钻探科学计划。对于中国深海科学界来说,这些新任务都将是空前的挑战,是否能够成功将取决于我们在科学上的准备程度。     

综合大洋钻探计划(IODP)及其最初着重研究领域

2003年10月初,美国自然科学基金会(NSF)授予管理大洋钻探计划(ODP)19年的联合海洋研究所(JOI)一个长达10年、资金额度达6．26亿美元的合同,用来继续经营ODP的接任者——综合大洋钻探计划(IODP)。此前,美国和日本在弗吉尼亚州阿林顿签署的继续进行综合大洋钻探计划合作备忘录,已于2003年4月22日开始生效。美国国家科学基金会与日本文部科学省     

科学大洋钻探与深部生物圈

从深海钻探计划(DSDP)在20世纪70年代最早提出海洋沉积物中细菌活动性的证据到90年代大洋钻探计划(ODP)获得了令人信服的海底深部生物的存在证据，并成为即将启动的综合大洋钻探计划(IODP)的一个优先研究领域，深部生物圈成为科学大洋钻探近年来最为重大的发现之一，同时它也将有效地促进地球科学和生物学等其他学科的交叉。     

海洋科学钻探新机遇与新成果

2004年是综合大洋钻探计划（IODP）新的一年。尽管IODP在2003年10月正式开始，但2004年是IODP开始在世界三大洋勘探作业的第一年。IODP是使用3种钻探船（套管、无套管和特殊平台）揭示地球历史和构造的一项国际计划。在这些平台上，IODP研究探索了三大主题：深层生物圈和海床底下大洋：环境变化、过程和影响；固体地球循环和地球动力学。以上3个主题的研究将为影响当今社会的一系列问题（包括全球气候变化、自然灾害、海平面变化、矿产资源、能源）提供新的信息。     

ODP第150航次科研报告——新泽西大陆坡和隆起

间歇10年之后．大洋钻探计划(ODP)第150航次返回到新泽西近海以评价全球海平面变化对被动大陆边缘碎屑沉积物的影响．通过深海钻探计划(DSDP)第93和95航次的初步努力，以及诸多石油公司的研究，为第150航次对新泽西陆缘的重点研究和相关钻探铺平了道路。     

中国加入国际大洋钻探计划的4年回顾

国际大洋钻探计划（ODP，1985－2003）及其前身深海钻探计划（DSDP，1968－1983），是20世纪地球科学规模最大、历时最久的国际合作研究计划，30余年来一直是推动学科发展的前沿，导致了学科的一场革命。我国经国务院领导批准于1998年春正式加入大洋钻探计划，年付50万美金，成为第一个“参与成员”（Associated Member)。4年来，已经取得重大进展。（1）成功地在南海实施了ODP184航次。这次在我国科学家建议、设计和主持下的航次在南海二、三千米深水区的6个站位取岩心5000多米，实现了中国海大洋钻探零的突破，使我国一举进入国际深海研究的前沿。在航次结束后的研究中，我国取得的成果也遥遥领先，不仅在不同时间尺度上取得了西太平洋区迄今为止最佳的深海沉积记录，而且在气候演变周期性、亚洲季风变迁和南海盆地演化等方面也获得了大量创新成果，其中包括学术上的突破性进展，目前正在逐步向国际学术界展示中。（2）促进了我国深海基础研究及其基地建设。加入ODP4年来，我国深海基础研究迅速发展，继国家自然科学基金重大项目（东亚古季风的海洋记录）后，又于2000年底启动了国家重点基础研究规划项目（地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录），并实现了“深海“973”项目和“大洋专项”的相互结合，已有教育部、中科院、海洋局、国土资源部等10多个实验室或研究所在不同程度上加入深海基础研究，其中包括至少6所重点大学，已经初步建成了以深海研究为重要目标的重点实验室，初步涌现出一批有成就的青年科学家。（3）啊我国在有关国际学术界的地位。尽管我国支付的成员费只占ODP整个预算的百分之一强，但是，4年来所起的作用已远不以此为限，特别在筹备新的“整合大洋钻探”计划中，我国代表在有关专业组中的席位已应邀由2个增至4个，仅2001年春以来一年内就有3次大洋钻探的国附我国举行。4年来，在ODP和筹备中的IODP方面，至少有6批共数十人次访华，是20世纪90年代新加入ODP成员中最为活跃的一个。大洋钻探是一项长周期、高层次的国际科研计划，4年来我国以南海航次为中心的研究成果刚开始产出，预计近两年内将达到高潮，而随此建立起来的队伍和基地也可望在未来几年在更大领域范围内进入国际前沿，取得新的重大进展。     

2000年大洋钻探计划调查进展

２０００年，ＪＯＩＤＥＳ调查船的调查范围由南极滨岸到西北太平洋深部 ,最后返回澳大利亚 ,是大洋钻探计划调查范围最广阔的一年。２０００年最早的两个航次（１８８和１８９航次）的调查最接近于“传统”的大洋钻探。１８８航次再次赴南极东部普里兹湾调查。１９８８年 ,１１９航次首次在此进行过调查。１８８航次分别在普里兹湾陆架、陆坡和海隆的３个站位钻探 ,取得了南极东部陆架冰期前向冰期环境的过渡、晚第三纪末期冰期—间冰期陆坡滨岸侵蚀区和冰海沉积环境的改变、以及下—上中新统长期的温暖向寒冷冰期过渡的记录。这是ＪＯＩＤ…     

国际海洋发现计划——大洋钻探2013—2023科学计划

国际综合大洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program,IODP,2003—2013)即将于2013年结束,2013年之后,IODP将改名为:国际海洋发现计划(International Ocean Discovery Program),英文缩写仍为IODP。     

地中海海岭的泥火山活动——大洋钻探计划第160航次最初成果

地中海海岭的泥火山活动──大洋钻探计划第１６０航次最初成果ＡｌａｓｔａｉｒＲｏｂｅｒｔｓｏｎ大洋钻探计划（ＯＤＰ）第１６０航次（１９９５年３月至４月）调查了位于克里特岛以南约１５０ｋｍ处地中海海岭增生复合体北翼泥火山的内部结构及年代．１６０航次调查的...     

主动大陆边缘的海底块体运动——发震带钻探计划（NanTroSEIZE）第一航次期间在南海（Nankai）海槽所取岩心样之初步结果

2007年底到2008年初,综合大洋钻探计划（IODP）“南海海槽发震带试验”（NanTrosEIZE）的第一阶段是沿南海海槽的汇聚边缘开始钻井、取芯。NanTroSEIZE项目是一个多阶段的IODP钻探计划,重点是通过直接取样、原位测试以及长期监测,了解地震成因、破裂传播以及海啸成因的力学性质。第一阶段包括三个非立管钻探航次,调查几个横穿西南日本纪伊半岛海域的陆坡和隆起的站位。主要目的是研究板块边界和张性断裂的浅部特征,这些钻探航次还为研究主动大陆边缘的海底块体运动提供了有价值的信息。     

2002年3月ODP SCICOM/IODP IPC 会议介绍

2 0 0 2年 3月 1 8— 2 2日在日本海洋科技研究中心联合召开了 ODP SCICOM/ IODP IPC会议 ,即 IODP的第二次 IPC(计划委员会 ,相当于 ODP中的 SCICOM,是 ISAS的最高学术机构 )会议。会议主要听取了 ODP运作报告、工作报告、航次 ( 1 95、1 96、1 97)的科学报告等。会议讨论的重要内容是“ODP L egacy”报告 ,主要内容包括地球环境动力学和地球内部动力学等。会议听取了日本、美国、欧洲、加拿大、中国等国家在准备 IODP方面的进展汇报 ,中国代表介绍了中国参加 ODP4年以来的总结和对进行 IODP所做的努力     

21世纪的大洋钻探——IODP

人类在地球科学方面已取得了相当大的成就,但就研究范围而言,却仅仅触及了地球的表层。IODP是一项国际性的大洋钻探计划,预期将于2003年10月正式开始实施。IODP将运用新的科学方法、科技设备,使人类对大洋底乃至整个地球系统得出更深、更广的认识。简单介绍了IODP的由来、组织机构、钻井技术、前期科学目标及中国的深海研究现状,提出中国参与IODP的必要性和可行性。通过了解21世纪的IODP在研究课题及研究技术方面的最新动态,不仅有助于我国根据国际动态调整深海研究的方向,制定符合我国需求的研究计划,而且有助于我国把握参与21世纪IODP的时机和策略,迎接“海洋世纪”的挑战,从而逐步实现“从地学大国走向地学强国”的目标。     

面向2024年后的中国引领的国际大洋钻探计划管理与运行机制思考

历经53年的发展,国际大洋钻探计划从DSDP(Deep-sea Drilling Program)到IODP(International Ocean Discovery Program),在机构设置、运行机制、管理模式等方面积累了丰富的经验,并得到世界各国的认可.长期以来,通过参与并成为该计划的正式成员国,我国在科学研...     

ODP与中国固体地球科学

国际大洋钻探计划自１９８３年以来，已成功地实施了６６个航次的深海钻探作业，获取钻探岩芯逾１０００００ｍ。在关于大陆边缘的构造演化，海洋地壳的形成与发展，地壳流体循环和壳幔相互作用海洋沉积结构和古海洋学，地球大气圈、水圈、冰圈、生物圈的长期变化等众多研究领域取得了一系列重大科研成果。     

中国加入"整合大洋钻探(IODP)"的初步学术计划

中国为2003年开始的“整合大洋钻探”制定了本国的初步学术计划，确定了研究目标、领域及组织部署，在有关部委和国家自然科学基金委的共同支持下，力争建成一支西太平洋深海基础研究的主力队伍，使我国地球科学进入海陆结合和国际接轨的新局面，在古环境研究、西太平洋边缘海的形成演化及震源带以及深部生物圈和海底下的海洋等研究领域创出佳绩。     

The stability of gypsum in marine sediments using the entire ODP/IODP porewater composition database

The stability of gypsum in marine sediments has been investigated through the calculation of its saturation index at the sediment in situ temperature and pressure, using the entire ODP/IODP porewater composition database (14416 samples recovered from sediments collected during 95 ODP and IODP Legs). Saturation is reached in sediment porewaters of 26 boreholes drilled at 23 different sites, during 12 ODP/IODP Legs. As ocean bottom seawater is largely undersaturated with respect to gypsum, the porewater Ca content or its SO₄ concentration, or both, must increase in order to reach equilibrium. At several sites equilibrium is reached either through the presence of evaporitic gypsum layers found in the sedimentary sequence, and/or through a salinity increase due to the presence of evaporitic brines with high concentrations of Ca and SO₄. Saturation can also be reached in porewaters of seawater-like salinity (≈ 35‰), provided sulfate reduction is limited. In this case, saturation is due to the alteration of volcanogenic material which releases large amounts of Ca to the porewaters, where the Ca concentration can reach 55 times its seawater value as for example at ODP Leg 134 site 833. At a few sites, saturation is reached in hydrothermal environments, or as a consequence of the alteration of the basaltic basement. In addition to the well known influence of brines on the formation of gypsum, these results indicate that the alteration of sediments rich in volcanogenic material is a major process leading to gypsum saturation in marine sediment porewaters. Therefore, the presence of gypsum in ancient and recent marine sediments should not be systematically interpreted as due to hypersaline waters, especially if volcanogenic material is present.     

南海IODP 367-368钻探区深地震探测的OBS站位设计分析

借助于国际大洋发现计划平台, 于2017年2月—6月间在南海实施第三次科学钻探(IODP 367-368航次)。海底地震仪(OBS)深地震探测和国际大洋发现计划(IODP)钻探成果相结合, 可以对南海北部洋陆转换带(COT)边界及地质属性的确定提供更好、更全面的深部地质过程解释。文章基于IODP 367-368钻探提出的三种可能设想(下地壳出露、最老洋壳出露、上地幔出露), 分别建立了三种初始速度模型。利用Rayinvr及Tomo2d软件, 对每一种初始模型分别开展了不同OBS间距的射线追踪和走时模拟测试对比, 以及模型的分辨率测试。测试结果表明: OBS间隔为7km比间隔为10km具有更好的射线路径与密度覆盖; 对于上地幔出露模型, 需要足够长的探测测线(>100km), 才能有效得到30km深处信息; 分辨率测试说明, OBS间距需要设置小于或等于7km时, 才能有效分辨20km速度异常体(即模糊带)。     

海底未固结成岩地层体积密度的估算方法

为了获得无测井或岩心资料地区天然气水合物赋存海域未固结成岩地层的体积密度,对ODP164、ODP204、IODP311航次实际钻探资料进行了分析,统计了体积密度、孔隙度、颗粒密度的分布情况及其相互关系.分析结果表明,水合物赋存的未固结成岩地层孔隙度很高,一般大于40％,在此范围内体积密度主要受到孔隙度制约,而对骨架颗粒...     

大洋钻探与中国边缘海沉积地质学

边缘海沉积地质学研究在大洋钻探计划中占据着重要地位，也是我国的优势所在，应该成为我国ＯＤＰ近期工作的主要内容。本文讨论了与ＯＤＰ有关的几个中国边缘海沉积地质学问题：古黑潮的演变与陆海相互作用，长江、黄河入海时间及其对海洋沉积作用的影响，冲绳海槽的沉积相和沉积体系，古季风与海平面变化，这些问题的深入研究与解决将会为实现ＯＤＰ的学术目标，为全球变化研究做出重要贡献。