科学大洋钻探：成就与展望

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1、第18卷第5期地球科学进展Vol.18No.52003年10月ADVANCEINEARTHSCIENCESOct.，2003文章编号：1001-8166（2003）05-0666-07곘科学大洋钻探：成就与展望12柴育成，周祖翼（1．国家自然科学基金委员会地球科学部，北京100085；2．同济大学海洋地质教育部重点实验室，上海200092）摘要：在回顾ODP学术目标的发展历史的基础上，按照地球环境动力学和地球内部动力学两大科学主题，对ODP在地球环境变化、作为环境变化营力的沉积物、流体和细菌、地球内部物质和能

2、量的传递、岩石圈变形和地震作用等前沿领域所取得的主要科学成就进行了简单的介绍。IODP将以地球系统科学的思想为指导，利用多个钻探平台，以更为广泛的钻探领域和更深的钻探深度，对全球海底进行学术目标更为庞大、系统的科学钻探，并进一步加强与石油工业以及其它国际地学研究计划的合作。关键词：ODP；IODP；科学成就；科学目标中图分类号：P71文献标识码：A外，加盟IODP的钻探船将包括日本斥资5亿美元0前言将于2006年投入使用的“地球号”立管钻探船。美人类对海底的大规模科学研究已经经历了DS-国国家科学基金会将于2

3、004年提供一艘功能比DP（1968—1983）、ODP（1985—2003）两个阶段。自“JOIDES·决心号”更完备的新的非立管钻探船。1968年开始科学大洋钻探以来，人类在不断地扩大此外，欧洲一些国家在努力争取为IODP提供一些调查的范围，突破技术上的极限。大洋盆地被证明上述两艘钻探船所无法涉足的、能在海冰区和浅海是研究地球上的物理、化学、生物和地质过程及其相区进行钻探的钻探平台。由于IODP的上述特点，互作用的一个丰富的宝库和理想的全球实验室。在它的航次将进入过去ODP计划所无法进入的地区，过去30年

4、中不断壮大的国际科学大洋钻探科学组如陆架及极地海冰覆盖区；钻探深度则由于立管钻织，已经成功地开始对上述过程的研究，这些过程包探技术的采用而大大提高，IODP也因此将在古环括气候的控制作用、流体在地壳中的大规模循环、地境、海底资源（包括气体水合物）、地震机制、大洋岩表以及地内生命的性质、岩石圈形成与演化的动力石圈、海平面变化以及深部生物圈等领域里发挥重学等。作为迄今为止历时最长、成效最大的国际地要而独特的作用。球科学合作计划，ODP将于2003年10月结束，取而无论是对于认识短时期变化的关键过程（如发代之的将是

5、一个规模更加宏大、科学目标更具挑战生在俯冲带的破坏性地震和岛弧的火山活动），还性的新的科学大洋钻探计划，它就是综合大洋钻探是对于了解人类之前的地球系统的长期自然变化计划（IntegratedOceanDrillingProgram，IODP）。（如大陆的张裂、破裂和漂移）；无论是认识深部的与DSDP、ODP仅仅依靠“Glomar挑战者号”或地幔动力学及壳幔相互作用（如巨大火成活动区、“JOIDES·决心号”一艘钻探船的情况不同，IODP板块俯冲工厂），还是了解地表浅部的各种作用过的一个主要特点是它将以多个钻探

6、平台为主，除了程（古气候变化、海平面变化）；无论是认识海底固类似于“JOIDES·决心号”这样的非立管钻探船以体矿产资源（如巨型硫化物矿床以及沉积物中的气收稿日期：2003-05-23．곘作者简介：柴育成（1957-），男，河南延津人，博士，主要从事地球科学基金管理工作．E-mail：chaiyc＠nsfc.gov.cn第5期柴育成等：科学大洋钻探：成就与展望667体水合物），还是了解流体和细菌的各种地质作用，化记录与理论计算的地球轨道参数的变化联系起科学大洋钻探均不失为一种强有力的手段。IODP来，论证了轨

7、道参数变化在驱动气候变化中的作用。与ODP更大的区别还在于，IODP是用地球系统科以地球轨道周期为基础的高分辨率地质年代表，开学的思想指导其科学规划的。回顾ODP的历史可创了地质年代学的新阶段。如ODP138航次的研以看到，ODP早期的科学规划中（COSODII），其科究，既建立起6Ma以来按轨道周期调谐的地质年学主题以及科学咨询机构基本是按传统的学科领域代表，也为10Ma以来的磁性地层年表作出了改进，［4］来划分的，如全球环境变化、幔壳相互作用、流体与如将布容/松山期的界限改为0.78MaBP前。以［1］全

8、球地球化学通量、岩石圈的应力与形变等；到ODP成果为基础的、经过重新校正的、且适用于全了1996年，ODP发现其科学主题和科学评价体系球的年代表对于确定发生在陆地和海洋的各种地质已无法适应新的情况，因此在其战略规划中，将科过程的速率来说，具有重要意义。学主题分为地球外部动力学和内部动力学两大（2）十年至千年际的洋流循环变化。科学大洋［2］类，并相应地对ODP咨询结构也进行了调整。钻探所获取的保存在海