國際大陸科學鑽探計畫(ICDP)是20世紀90年代初，由德國牽頭在國際地學界的支持下28個國家的250位專家出席並制定的研究主題覆蓋了所有地學領域的廣泛目標的一項科學鑽探計畫。
基本介紹
- 中文名：國際大陸科學鑽探計畫
- 外文名：International Continental Scientific Drilling Program
- 英語簡稱：ICDP
背景資料,計畫的設立,中國的參與,科學鑽探項目,
背景資料
計畫的設立
大陸科學鑽探的研究主題覆蓋了所有地學領域的廣泛目標，是當代地球科學以及的最前沿，它不僅需要一系列重大工程技術的支撐，而且將帶動地球科學相關學科和技術的重大發展，對於這樣一個全球性的、投資巨大的、需要一系列高新技術支撐的大科學項目，國際合作是必由之路。90年代初，由德國牽頭在國際地學界的支持下28個國家的250位專家出席並制定了國際大陸科學鑽探計畫(ICDP)，1996年2月26日，中、德、美三國正式簽署備忘錄，成為首批成員國，正式啟動ICDP。德國自然科學基金會、聯合國教科文組織地學部、大洋科學鑽探計畫作為聯繫成員，墨西哥、希臘、俄羅斯、法國、英國、加拿大、日本、歐洲科學基金會成為成員國，計畫每年投資70萬美元。
中國的參與
在我國，經國務院批准，由地礦部代表中國參與了ICDP，成為首批成員國，除鼓勵我國科學家參與ICDP研究活動外，並提出“大別超高壓變質帶”這一世界獨一無二的、規模最大的、地殼構造運動折返地表最深的超高壓變質帶的折返機制的鑽探項目，現已列入ICDP這類主題世界上唯一的候選項目。中德科學家已開始鑽探選址的前期研究，並於1998年在中國召開了大別深鑽計畫的國際討論會。同時，大別深鑽正在申請國內大科學工程立項，這一項目的實施必將使中國科學家在全球重大地球前沿問題上做出重要的貢獻。
科學鑽探項目
研究氣候和環境的科學鑽探項目
國際大陸科學鑽探計畫自1996年2月成立以來，圍繞其重點地學研究目標，共實施了22個科學鑽探項目，現將主要項目的情況分類概述如下。
1．俄羅斯貝加爾湖科學鑽探。
目的是研究全球氣候變化和貝加爾湖沉積盆地的構造演化。從1990年開始，最初是俄羅斯與美國合作，後來日本和德國也加入其中，施工了一系列取心鑽孔，最深孔在湖底的深度達600m,還計畫施工深度lOOOm的取心鑽孔。ICDP成立後對該項目進行了資助。
2．Titicaca湖科學鑽探。
研究安第斯高原和亞馬孫熱帶雨林的晚更新世事件的時間分布和性質。2001年在位於智利和玻利維亞之間的Titicaca湖施工了三個鑽孔，取得湖底沉積物共625m。
3．Malawi湖科學鑽探。
Malawi湖是世界上最深(最大水深700m)、最老(200萬～700萬年)的湖泊之一，是南半球最大的湖，長期以來被認為是研究熱帶古氣候、外延構造以及生物進化的世界上最好的實驗室和檔案館。在兩個地點共採取623m岩心，2005年3月項目完成。
4．青海湖科學鑽探。
項目的目的是獲取高精度的東亞古環境記錄，研究區域的氣候、生態和構造演變及其與其他區域和全球古氣候變化的關係。採用ICDP的GLD800湖泊鑽探取樣系統，2005年夏天在中國的青海湖的5個地點共施工了13口取心淺鑽，總進尺547. 9m，最大鑽孔深度為114. 9m。此外，還在湖邊的陸地上施工了兩個較深的鑽孔，孔深分別為628. 5m和1108. 9m (An Zhisheng et a1．，2006)。
研究隕石撞擊和生物滅絕事件的科學鑽探項目
1．墨西哥尤卡坦半島隕石坑科學鑽探。
研究6500萬年前發生在墨西哥尤卡坦半島的隕石撞擊事件（據說這次撞擊導致了恐龍滅絕），連續取心鑽進，完鑽深度1800m。
2．西非加納Bosumtwi隕石坑科學鑽探在西非地盾的結晶岩中一個直徑10. 5km的隕石坑中施工一系列的淺鑽，進行隕石撞擊構造、第四紀熱帶古氣候以及隕石坑充填物微生物學方面的研究，鑽探工作於2004年開始。
3．美國Chesapeake隕石坑科學鑽探。
位於美國維吉尼亞州東南的Delmarva半島的Chesapeake隕石撞擊構造是地球上最大、保存最完好的隕石坑之一，在此處實施科學鑽探，可研究隕石撞擊的過程和產物以及對地下水資源、地層、海平面和氣候的影響。2005年9月15日開鑽，當年12月4日鑽進到1770m深度後完鑽。
研究火山和地熱的科學鑽探項目
1．美國長谷科學鑽探。
研究在一個正擴張的岩漿房上部發生的地質過程，設計孔深4km，分階段實施，1998年9月完成第三階段的施工，鑽進到2997m。
2．美國夏威夷科學鑽探。
夏威夷科學鑽孔的目的是鑽穿形成Mauna Kea火山的熔岩層，研究該火山形成的機制和火山深處的地下水的運動。該孔的設計深度為4419.6m (14 500ft)全孔連續取心，取心鑽進的鑽孔直徑為Φ98.4mm。1999年開鑽分階段實施，鑽孔深度為3352.8ma該孔在第三階段遇到孔內複雜問題後已暫停施工。
3．日本雲仙火山科學鑽探。
研究火山噴發機制和岩漿活動，共鑽了4個孔，其深度分別為750m、350m、1450m和1800m。
4．美國Kolau科學鑽探。
在檀香山附近，施工了一個680m取心鑽孔，進行火山研究。
5．冰島地熱鑽探。
該項目的目的是，通過鑽探開採超臨界狀態（壓力221. 2bar①和溫度374. 15℃）的地熱流體，以改善地熱能發電的經濟性。擬鑽進一口深度5km、溫度450～600℃的地熱井，上部4000m採用點取心，下部l000m連續取心。原計畫施工韻鑽孔RN-17鑽到了3l00m，由於孔內坍塌事故無法處理，已放棄，擬另選鑽孔（機會井）。
斷層帶科學鑽探項目
1．美國聖安德列斯斷層科學鑽探。
通過在聖安德列斯活動斷層鑽探獲取信息，研究對板塊變形和地震產生起控制作用的物理和化學過程，檢驗有關地震機制的理論，進行地震長期監測。鑽孔深度4～5km。
2．台灣車籠埔斷層科學鑽探。
通過鑽探調查1999年發生芮氏7.6級集集大地震後車籠埔斷層的物理學狀況。計畫鑽兩個孔，第一個深2000m，第二個深1300m。第一個鑽孔已於2004年12月終孔。
3．希臘Corinth斷裂帶地球動力學實驗室。
通過在穿過活動斷層的、深度分別為500m、700m和l000m的三個鑽孔中安放儀器和觀測，研究斷層的力學特性以及流體對斷層性態的影響。
其他科學鑽探項目
1．中國大別一蘇魯超高壓變質帶科學鑽探。
目的是研究世界上最大的超高壓變質帶（大別一蘇魯超高壓變質帶）的形成和折返機制，設計孔深5000m，連續取心，2001年6月開鑽，2005年3月以5158m深度終孔。
2．加拿大Mallika天然氣水合物研究井。
在加拿大Mallika的永凍層中施工三日1200m深的井，其中一口是試驗井，另外兩口是觀測井，目的是了解天然氣水合物的生存特性以及加拿大極地地區的氣候對天然氣水合物特性的影響。
3．德國KTB垂直地震剖面。
在KTB主孔中進行VSP測量，研究地層中的流體對地震波傳播的影響，並進行天然氣水合物開採試驗。
