先进的科学钻探船进行的地球探测

1　深海钻探历史地球表层岩石圈经常活动 ,这种动力地球观从研究海底开始形成。海底从洋中脊喷出的岩浆诞生 ,在海沟处俯冲消亡。因此 ,约占地球表面积 70 %的海底大约两亿年进行一次更迭 ,这就是海底扩张学说。 2 0世纪 60年代初提出的这种观点 ,为地球科学的发展带来了深刻变化 ,进而发展为板块构造学说。这种学说被称为地球科学史上的革命 ,而证实和促进其发展的应该是大洋钻探计划。海底扩张学说认为 ,海底年龄离洋中脊越远越老 ,海底岩石由岩浆冷凝形成的岩石组成。为了获取证据 ,最为有效的办法是对海底进行钻探、取样、测年、分析岩…     

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。     

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。     

1996年大陆钻探进展

１９９６年大陆钻探进展ＧｒａｎｔＨｅｉｋｅｎ等地球物理调查和大洋钻探主导了２０世纪下半叶的固体地球科学革命。一项针对大陆研究的钻探计划已经确定下来。１９７４年的ＧｈｏｓｔＲａｎｃｈ研讨会为确定这项科学钻探计划进行了有益的探讨。过去２０年的研究对象是地...     

南海与大洋钻探计划

１９８５年起开始执行的国际大洋钻探计划，是当今地球科学研究领域最大的国际联合领域研究计划，是地球科学深层次发展的重要手段。本文了大洋钻探计划的组织，运行机制，研究内容，研究目标及其科学意义，提出了南海开展大洋钻探的重要性、迫切性及其可望解决的与南海相关联的７个地球科学发展的重大问题。     

海底“三极”与地表“三极”:动力学关联

地球地表环境3个极端分别为南极、北极和青藏高原,被誉为地表"三极"。本文提出深地动力系统的"三极",分别为Tuzo、Jason和东南亚环形俯冲系统,这"三极"主体发育于海底之下的深部地幔,因此称为海底"三极"。地表"三极"和海底"三极"统称地圈"六极",是全球变化(变暖或变冷)、深时地球、深地动力、地球系统、宜居地球等地球科学前沿研究领域难以回避的研究对象,是地球多圈层相互作用的6个纽带和突破口,也是寻求地球系统动力学机制的关键所在。Tuzo和Jason是现今分别位于大西洋、太平洋之下的大型横波低速异常区(LLSVP),它们控制了大火成岩省、微板块的形成和演化,也控制了集中式火山去气作用,进而引起大气循环变化;它们还不断衍生微板块,并将其向北驱散,这些微板块围绕东亚环形俯冲系统不断聚集,导致大量物质深俯冲,促进深部物质循环,同时,在岛弧地带释放大量温室气体,改变地表系统大气环流;板块聚散伴随海陆格局变迁,同时,也改变着全球海峡通道、高原隆升和垮塌,调节着地表流体系统的运行:包括海洋环流和大气环流。冰盖形成与演化也受其控制。海底"三极"也是地史时期超大陆聚散的根本控制因素,而地表系统的百万年内的多尺度周期性变化主要受公转偏心率、地轴斜率和岁差控制,气候变化受热带驱动和冰盖驱动双重控制。总之,尽管早期地球以后逐渐具有地球宜居性,但地圈-生物圈相互作用极其复杂,地圈"六极"研究可作为宜居地球研究的突破口和生长点。     

美国新钻探船2007年加入IODP

“乔迪斯·决心号”服役于大洋钻探项目(1985—2003)和综合大洋钻探项目(2003至今)20年后,这艘超期服役的功勋钻探船目前开始进行大规模的改装,它将成为美国贡献于IODP的新的海洋科学钻探船(SODV),并将致力于海底的监测和获取沉积物样品以揭示地球演化的奥秘。作为IODP的非立管     

大洋钻探计划最后一年航次计划

自 1 98 5年以来 ,大洋钻探科学考察船“JOIDES·决心者”号已经开始在海底大范围内钻孔取样、录井、安装长期观测仪器 ,以验证1 996年 ODP长期计划 ( L ong-Range Plan)中提出的最具紧迫性质的科学任务。作为地球科学领域最为成功的一项国际合作计划 ,尽管大洋钻探计划 ( Ocean Drilling Program )将在2 0 0 3年 9月 3 0日告一段落 ,但我们仍将有许多机会参加最后的 ODP科学考察工作 ,有兴趣的科学家可以通过网站 http://www-odp.tamu.edu得到更多的信息。美国海洋研究机构联合公司 ( Joint O-ceanographic Institutions,Inc.,JO…     

大洋钻探与海洋地球化学──微量元素及稳定同位素地球化学记录

ＤＳＤＰ与ＯＤＰ的深入研究，发展了微量元素和稳定同位素地球化学。全球变化、大规模构造隆起和海底扩张等在微量元素和稳定同位素演化上的反映，使微量元素及稳定同位素地球化学成为地层划分对比的重要手段。     

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。     

使命莫霍:大洋岩石圈的形成与演化

大洋岩石圈的形成与演化主要是地球化学变异和物理变化的过程,板块构造每100～200 Ma可以完全更新大洋盆地.而岩石圈则是地球的地幔到地壳、地壳到海洋与大气的物质和能量传递与转换形成的产物,独立的阳光与演变的洋壳提供了生命在独特的海底和次海底的类似地球早期生态系统的生长环境.洋壳的形成到重新俯冲到地幔,始终伴随着海水的相互作用,海水与其他物质最终经循环又重新进入了地幔.     

大洋科学钻探特点与发展趋势——基于国际大洋发现计划科学框架的对比分析

大洋科学钻探计划是地球科学领域迄今为止历时最长、成效最大的国际科学合作计划。自1968年以来,先后经历了深海钻探计划、国际大洋钻探计划、综合大洋钻探计划和国际大洋发现计划4个阶段。进入国际大洋发现计划,IODP工作组两次发布科学框架,文章对两个科学框架进行了对比分析。大洋科学钻探的特点和发展趋势是坚持解决重大科学问题,由地球拓展到太阳系,重视技术和大数据,以及扩大社会影响和宣传。这给我国发起国际大科学计划提供了启示,一要注重科技创新,运用大数据等先进技术;二要加强科学管理,促进开放和共享;三要重视提升影响力,扩大宣传和影响。     

南海——我国深海研究的突破口

近两年来,海内外和海峡两岸的中国科学家围绕深海研究进行反复研讨,一致认为南海是我国深海研究的首选,并初步形成了“南海深部计划”的研究方案,提出以“构建边缘海的生命史”为主题,从洋壳深海盆的演化、深海沉积、生物地球化学过程三方面开展研究的建议方案。他们建议：利用现代技术重新测定南海磁异常条带,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;观测现代深部海流和海底沉积过程,从深海沉积中提取边缘海盆演化的信息;认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用。争取在科学和技术全国性合作的基础上,在南海实现我国深海研究的突破。     

深海钻探三十年及我国台湾的参与简况

国际海洋钻探计划（ＯＤＰ）是国际地科界的大型综合性研究计划,它始于１９６８年的深海钻探计划（ＤＳＤＰ）,至今已有三十年的历程了。三十年来成果丰硕,收集到大量宝贵的海洋岩心标本,提供了解决像板块构造与地体动力学演化、洋壳构成,洋流变迁史等这样众多地球科...     

莫霍计划——钻穿大洋地壳至地幔

在大陆和大洋地区,莫霍不连续面代表从地壳到地幔之间的、由地震所定义的一级声阻抗界面.探测莫霍面这个前沿科学问题是许多地质学家梦寐以求的科学目标,但却受到技术的限制而至今未能实现.今天,IODP(综合科学大洋钻探计划)的"地球"号科学钻探船,对于钻探洋盆地壳而到达莫霍面,在技术上已没有问题.     

IODP352航次——伊豆-小笠原-马里亚纳前弧

<正>IODP352航次为揭示伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)的沟弧体系中最早期岛弧地壳的演变而设计,基于IBM前弧为一套完整的火山地层,可提供用于确定后期俯冲引起岩浆成岩演化的基础,来验证俯冲引发地球动力学假说(图1)。IODP352航次钻取熔岩样品将是首要任务,尤其在俯冲开始地壳产生时的前弧地带,这时的地壳生长速率远大于那些研究程度较高的岛弧。地壳生长过程中岛弧发展初始阶段的模式,似乎是延伸和海底扩张     

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。     

大洋钻探计划对一些重大地学问题的贡献

到1992年底,大洋钻探计划(ODP——Ocean Drilling Program)已执行了8a多的时间。为了解决一些重大的地学问题,大洋钻探计划的科学钻探船——“JOIDES Resolution”号的航迹已遍及大西洋,东、西太平洋,印度洋,地中海,加勒比海,韦德海,苏禄海,西里伯斯海,菲律宾海,日本海和珊瑚海等。钻探工作的目的包括研究全球环境变化、地幔与地壳的相互作用、     

契克苏卢博多环撞击盆地的第三维

埋藏６５Ｍａ的墨西哥契克苏卢博撞击构造是地球上最大的保存完好的撞击坑。地震反射数据揭示为一多环盆地,是太阳系最大的撞击坑。研究人员根据地震资料,将地表地形和近地表构造与地壳深部变形作用相联系,首次提出多环撞击坑分辨率的第三维数据。他们对三种不同的环状...     

IODP第314航次——日本南海地震区域实验项目

9月21日,日本大洋钻探船“地球”号载着科学家离开Shingu港,执行“综合大洋钻探计划”(IODP)第314航次———南海地震区域实验项目(图1)正式开始科学钻探。图1 IODP第134航次钻探位置日本是个地震灾害严重的国家,震源主要来自太平洋的俯冲带。要理解地震如何发生、对地震作预报,必须研究引发地震的源头,监测太平洋板块在海底向下俯冲的运动。位于日本西南海岸的南海海槽,几百万年以来已经引起了多次大规模的地震和海啸,包括1944年和1946年历史上著名的大地震两次地震按里克特震级算分别达到了8·1级和8·级。科学家将从这一俯冲区采集地…