《地质学报》：国际大陆科学钻探（ICDP）进展（苏德辰、杨经绥）

第84卷第6期地质学报 CTA GEOLOGICA SINICA Vo.84N0.6 国际大陆科学钻探(ICDP)进展 苏德辰,杨经绥 国土资源部大陆动力学重点实验室,中国地质科学院地质研究所,北京,10037 内容提要:直接进入地球内部观察研究地球的成分、结构构造和各种地质作用是人类的长期梦想,就目前人类 的科学技术条件,人们还不可能直接钻入地下进行实地取样与观察。科学钻探是获取地球深部物质、了解地球内 部信息的最直接、最有效、最可靠的方法。国际大陆科学钻探计划成立以来,已经在许多领域取得了重要成果,发 表了大量的文章。本文对科学钻探的发展过程、大陆科学钻探的意义、国际大陆科学钻探委员会成立的背景与建 立过程、组织结构、立项程序、立项准则以及研究领域做了简要概述。对国际大陆科学钻探近年来在气候变化与全 球环境、陨石撞击坑及撞击过程硏究、地球生物圈、火山系统和热流机制、地幔柱和大洋裂谷、活动断裂、汇聚板块 边界和碰撞带、自然资源等主要研究领域的重要进展做了综述,重点介绍了日本的云仙火山钻探项目、美国夏威夷 火山科学钻探和圣安德列斯断裂深部观测计划的主要进展。概括和总结了中国实施的3个国际大陆科学钻探项 所取得的成果进展和中国的大陆科学钻探事业近期的主要活动。 关键词:国际大陆科学钻探;气候变化;陨石撞击;地球生物圈;地幔柱;活动断裂 1科学钻探的发展 法,是地球科学发展的不可缺少的重要基础,对21 世纪地球科学和相关科学技术发展具有重要的推动 上天、人地、下海洋,是人类自古以来的三大梦和带动作用,同时也是解决人类社会发展面临的资 想。自1957年前苏联成功发射了第一颗人造地球源、灾害、环境等重大问题的重要途径之一。 卫星以来,人类已对太空进行了无数次成功探索。 通过数千米甚至上万米的大陆科学钻探,科学 人类已经不止一次在月球上留下了脚印,未来若干家可以揭示大陆地壳的物质组成与结构构造,校正 年,登上火星的梦想也即将实现。“上九天揽月,下地球物理方法对地球深部的遥测结果,探索地球深 五洋捉鳖”已经成为现实。然而比起上天下海,人们部流体系统、地热结构,监测地震活动,揭示地震发 对自己生活的地球内部所知甚少 生规律,研究全球气候变化及环境变迁,探索地下微 人们根据地表及近地表的地质研究成果以及地生物的分布及潜育条件,预防环境及地下水污染,有 球物理等间接方法提出了一系列学说,也一直幻想效处理核废料,长期观察地球变化等等,可以解决一 着各种可以直接入地进行观察观测的方法。由于坚系列重大基础科学问题。因此,大陆科学钻探工程 硬岩石的阻隔,人类对地球内部直接观察困难重重。被形象地誉为“伸入地球内部的望远镜”。对解决人 到日前为止,人们对地球内部的认识大多是通过地类社会发展所面临的资源、灾害和环境三大问题都 球物理等间接方法获得的,这种地表的地球物理遥有十分重要的意义,同时也是带动21世纪地球科学 测只能获得构造影像,对地球深部的推测则存在许和相关科学技术发展的大科学工程, 多不确定性与“多解性” 科学钻探的兴起,始于20世纪中叶(刘广志 对地球奥秘最直接的探索和对地球物理及实验2005)。1957年3月,美国国家基金地球科学部的 室取得的数据进行验证,必须深入到地球内部,获取成员 Walter munk提出倡议,利用深海钻探在地壳 样品及各种信息。科学钻探是获取地球深部物质、最薄的地方打穿莫霍面,以研究地球的年龄、地幔的 了解地球内部信息的最直接、最有效、最可靠的方物质组成和内部作用,这就是著名的“莫霍计划” 注:本文为国家专项“深部探测技术与实验研究”(编号 SinoProbe05-02)资助的成果 收稿日期:2010-04-14;改回日期:2010-05-07;责任编辑:周健 作者简介:苏德辰,男,1964年生。博士,研究员,矿床学与沉积学专业,主要从事中国的大陆科学钻探项目信息集成与共享研究。通讯地 址:100037,北京市百万庄大街26号,中国地质科学院地质研究所;Email:sudechen@gmail.com

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2010年 ( Mohole Project)。该计划首先于1961年3~4月( Integrated Ocean Drilling Progra,简称IODP)正 在墨西哥西岸瓜达卢佩海湾( Guadalupe, Mexico)式开始。IODP成立之初,即将目标定在地球系统 实施5口钻井,最深的一口从水深3566m的洋底向(地球、海洋与生命)的综合研究 下钻井183m,其中前170m为中新世的沉积物,向 下则为玄武岩,这是人类首次从洋底用钻探方法获 2国际大陆科学钻探委员会(ICDP) 取的玄武岩样品。尽管第一期工作取得了史无前例 的建立 的成果,但由于技术、经费及管理问题,整个计划于 与大洋钻探相比,大陆科学钻探起步较晚,始于 1966年终止(汪品先,1994) 20世纪70年代的前苏联。1970年,前苏联地质部 1968年,美国科学基金等机构资助实施了一项在科拉半岛等地先后施工了若干科学钻探,其中最 意义深远的深海钻探计划( Deep Sea Drilling深也是最著名的为SG-3井,终孔深度达到12261 Project,简称DSDP)。1968年8月,“格洛玛·挑战m。1984年,第27届国际地质大会在莫斯科召开之 者”号首航墨西哥,标志着DSDP正式开始。从际,SG-3井的成果陆续发表。德国于1987年至 1968年8月11日开始至1983年11月计划结束,1994年间,在德国中部的 Windischeschenbach镇进 格洛玛·挑战者”号船共完成了96个航次,钻探站行了科学钻探,即举世闻名的KTB钻探项目,原设 位624个,实际钻井逾千口,累计在海底之下钻进计孔深14000m,实际主孔的终孔孔深9101m。 320km,最深海底钻井1741m,共获取岩芯97056ICDP计划即是在KTB钻探项目结束后由德国、美 m。DSDP是地球科学史上最大规模的国际合作,国和中国等国家发起成立的 其结果证实了海底扩张,建立了板块学说,同时导致 1992年11月,在经济合作与发展组织(OECD) 古海洋学新学科的建立,为地球科学带来了一场革的大科学论坛上,鉴于当时地学领域大量的国际合 命(汪品先,1994)。 作项目的广泛成功,建议成立国际大陆科学钻探组 983年,DSDP计划之后,又开始新一轮的大织。当时,德国KTB钻探项目已经取得了令人鼓 洋钻探计划( Ocean Drilling Program,简称ODP)。舞的成果,所以建议德国负责组建这一组织。 ODP主要由美国科学基金资助,参加国家有澳大利 1993年8月30日至9月1日,德国地学研究 亚、加拿大、中国、中国台湾、韩国、比利时、丹麦、芬中心(简称GFZ)在波斯坦召开了关于科学钻探的 兰、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、挪威、葡萄牙、西班国际会议,来自28个国家的250余名代表出席会 牙、瑞典、瑞士、荷兰、土耳其、法国、德国、日本、英国议。会后,15个国家的科学家考察了德国KTB钻 和俄罗斯等( ODP Final technical Report,2007)。井现场,并正式讨论成立国际大陆科学钻探计划 历经20年的大洋科学钻探(ODP)在地球环境(ICDP)。代表们一致认为,大陆科学钻探对固体地 动力学和地球内部动力学等方面取得了一系列重要球科学起着至关重要的作用,需要进行综合性、国际 成果,例如:将深海沉积物中记录的气候变化与理论性的研究计划,成立ICDP组织的时机已经成熟 计算的地球轨道参数的变化联系起来,论证了轨道 1996年2月26日,在东京德国驻日本使馆,中 参数变化在驱动气候变化中的作用;以地球轨道周国地质矿产部、美国自然科学基金和德国联邦教育 期为基础的高分辨率地质年代表,开创了地质年代科技部的代表分别代表各国政府正式签署合作备忘 学的新阶段;证实了10年至千年际的洋流循环变录(MOU),ICDP宣告成立,中国、美国和德国亦成 化;建立并量化了100Ma来的全球环境变化,发现为ICDP的3个发起国。目前,ICDP已经有21个 了全球性瞬时气候事件、全球大洋缺氧事件;发现了成员,其中19个为国家成员,另外两个分别为联合 气候周期演变中热带碳循环的作用;对夏威夷皇帝国教科文组织和 Schlumberger公司(表1)。 海岭的钻探所钻取的沉积物和玄武岩样品的测年研 ICDP的最高决策机构是理事会( Assembly of 究表明,这些年龄沿着海底火山链或火山脊出现系 Governors,简称AOG),由每个成员国各派一位代表 统的变化,验证了板块构造关于火山链“热点”成因组成。理事会负责资金筹措、科学监督、重要决策和 的假说等等(柴育成等,2003)。1998年4月,我国新成员国的接纳。理事会下设执行委员会( Executive 作为“参与成员”正式加入大洋钻探计划 Committee,简称EC),负责ICDP的管理事务,由成员 2003年,建立在DSDP和ODP基础之上、规模国各指派一代表组成。EC负责组织科学委员会对项 更大、参与更加广泛的综合大洋钻探计划日进行年度评审,每年要向理事会报告上一年度的项

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第6期 德辰等:国际大陆科学钻探(ICDP)进展 875 目运行情况,包括资金预算和科学进展 3.1大陆科学钻探的主要研究领域 表1ICDP成员名录 ICDP的主要目标是:通过独特的科学钻探方 Table 1 Members of ICDP 法,精确地了解地壳成分、结构构造和对地球资源与 中国,德国,美国,日本,加拿大,澳地利,挪威 国家成员(19 环境起着至关重要作用的各种地质过程。 波兰,捷克冰岛,芬兰,南非,意大利,西班牙, 个 瑞典,瑞士,新西兰,法国,以色列 国际大陆科学钻探计划的研究主题是:①与地 机构成员(2 联合国教科文组织,斯伦贝谢公司 震、火山爆发有关的物理、化学过程及相关的减灾措 施;②近期全球气候变化的方式与原因;③天体撞击 正在协商加入 韩国,俄罗斯 的国家 对全球气候变化及大规模生物灭绝的影响;④深部生 加入意向的 物圈及其与各种地质过程(碳氢化合物的成熟、矿床 国家 智利,荷兰,英国,土耳其,阿根廷,爱尔兰 的形成与地球的演化)的关系;⑤如何安全处理核废 注:根据ICDP网站内容整理(截至2009年) 料和其他有毒废料;⑥沉积盆地与能源资源的形成与 演化;⑦不同地质环境下矿床的形成;⑧板块构造的 执行委员会下设科学委员会(SAG)和运作支机理,地壳内部热、物质和流体的迁移规律;⑨如何更 持组(OSG)。科学委员会由国际知名的同行专家组好地利用地球物理资料了解地壳内部的结构与性质 成。科学委员会每年召开一次年会,对所有新申报3.2科学钻探的立项准则 的立项建议进行审查排序,然后向执行委员会推荐 波茨坦会议上确定,ICDP项目必须满足如下 项目运作支持组(OSG)为执行委员会的服务机构 要求 成员由德国地学中心从事科学钻探的有关专业的科 (1)全球性原则:项目应该是具有全球意义的世 技人员组成,负责为执行委员会提供管理服务,并为界级地质项目,即项目应致力于研究重要的具有全 ICDP资助的项目提供钻探、测井、信息技术等支持球性意义的地质和地球物理问题,在世界范围内选 服务如专业技术培训等(图1) 择地学界公认的钻探现场 3大陆科学钻探的主要研究领域和立 (2)国际性原则:项目应该具有广泛的国际合 项准则 作、最好的科学家团队以及可共享的资源,项目的实 施须有助于技术创新。 理事会(AOG) ssembly of Governors 执行委员会(EC) 项目排序 Executive committee 授权 家委员会 运作支持组(德国地学中心 Science Advisory Group(SAG) Operational Support Group(OSG) 自由申请 unsolicited Ventures 图1ICDP的组织结构(据 Harms等,2007) Fig. 1 Organizational structure of ICDP (after Harms et al., 2007)

第 # 期 苏德辰等!国际大陆科学钻探$.(P:%进展 目运行情况(包括资金预算和科学进展& 表 % !"#$成员名录 &'()*% +*,(*-./0!"#$ 国 家 成 员 $&@ 个% 中国(德国(美国(日本(加拿大(澳地利(挪威( 波兰(捷克(冰岛(芬兰(南非(意大利(西班牙( 瑞典(瑞士(新西兰(法国(以色列 机 构 成 员 $$ 个% 联合国教科文组织(斯伦贝谢公司 正在协商加入 的国家 韩国(俄罗斯 有加入意向的 国家 智利(荷兰(英国(土耳其(阿根廷(爱尔兰 注!根据.(P:网站内容整理$截至$%%@年%& 图 & .(P:的组织结构$据 ZC;BD等($%%?% Q9H4& ,;HC79[CJ927C3DJ;6FJ6;82X.(P: $CXJ8;ZC;BD8JC34($%%?% 执行委员会下设科学委员会$/'*%和运作支 持组$,/*%&科学委员会由国际知名的同行专家组 成&科学委员会每年召开一次年会(对所有新申报 的立项建议进行审查排序(然后向执行委员会推荐& 项目运作支持组$,/*%为执行委员会的服务机构( 成员由德国地学中心从事科学钻探的有关专业的科 技人员组成(负责为执行委员会提供管理服务(并为 .(P:资助的项目提供钻探)测井)信息技术等支持 服务如专业技术培训等$图&%& A 大陆科学钻探的主要研究领域和立 项准则 14% 大陆科学钻探的主要研究领域 .(P:的主要目标是!通过独特的科学钻探方 法(精确地了解地壳成分)结构构造和对地球资源与 环境起着至关重要作用的各种地质过程& 国际大陆科学钻探计划的研究主题是!#与地 震)火山爆发有关的物理)化学过程及相关的减灾措 施'$近期全球气候变化的方式与原因'%天体撞击 对全球气候变化及大规模生物灭绝的影响'&深部生 物圈及其与各种地质过程$碳氢化合物的成熟)矿床 的形成与地球的演化%的关系''如何安全处理核废 料和其他有毒废料'(沉积盆地与能源资源的形成与 演化')不同地质环境下矿床的形成'*板块构造的 机理(地壳内部热)物质和流体的迁移规律'+如何更 好地利用地球物理资料了解地壳内部的结构与性质& 142 科学钻探的立项准则 波茨坦会议上确定(.(P: 项目必须满足如下 要求! $&%全球性原则!项目应该是具有全球意义的世 界级地质项目(即项目应致力于研究重要的具有全 球性意义的地质和地球物理问题(在世界范围内选 择地学界公认的钻探现场& $$%国际性原则!项目应该具有广泛的国际合 作)最好的科学家团队以及可共享的资源(项目的实 施须有助于技术创新& !?>

876 2010年 (3)钻探工作的必要性原则:所有项目必须通过 Committee)表决是否可以资助。如果获得资助,说 钻探方法才能顺利进行,钻探的深度根据实际需要明该项目的初步设计得到认可。申请人在ICDP的 可深可浅, 指导下,召开国际讨论会( Workshop),研讨会的目 (4)社会需求原则:项目应该具有适当的社会影的是帮助首席科学家完善项目设计。 响及工业界的合作 阶段二:项目申请人(首席科学家)根据出席研 (5)实行项目负责制,项目均需经过同行评议,讨会专家的意见,修改设计后,向ICDP再次提交一 项目的科学发现应该在全球具有广泛的影响 个完整设计( Full Proposal),该申请需要再次经过 (6)深度经费准则:所申请的项目必须做好钻科学委员会专家评议、排序和推荐,经执行委员会上 探深度与经费预算的平衡,在管理和技术上必须满表决通过,最终提交到理事会(AOG),在理事会上 足地学界的需求。 获得通过的项目才能正式列为ICDP支持的项目 国际大陆钻探计划的项目申请过程具有高度的 图2为ICDP项目从申报到批准执行全过程示 开放性和严肃性。其开放性体现在成员国或准成员意图:从立项到实施钻探,除去科学意义这一重要因 国的地球科学家均可在每年的1月15日前提出立素外,另外3个重要因素是资金来源、钻探相关的设 项建议。但从立项提交到批准执行的整个过程又是备以及管理。中国大陆科学钻探工程从立项到实施 非常严谨和严肃的。从立项建议到正式成为ICDP经过了近10年的时间。 项目规定需要经过两个阶段 大陆科学钻探研究领域正在不断拓展,得到 阶段一:由申请人向IDP递交召开研讨会建ICDP资助的钻探项目和研讨会已经扩大到全球各 议或初步立项建议申请书( workshop proposal或大洲。据不完全统计,自1996年ICDP成立至2008 preliminary proposal),该申请书其实就是一个内容年,ICDP共接收各种项目建议201项,研讨会立项 完整的设计申请,但还不是最终设计。该设计申请建议50项(包括不同年份重复提交的项目),已经资 经过科学委员会( Science Advisor Group)充分评议助科学钻探项目25个,另外资助召开了30多个研 与排序后提交到执行委员会( Executive讨会。绝大部分受资助的钻探项目涉及两个以上的 第一阶段:预立项 t Phase: Pre-Proposal 被拒绝 专冢委员会 执行委员会 Principal 德国地学研究 中心(GFZ Advisory grou Committe 页目研讨会: Workshop International Science Team 首席科学家 专家委员会 委员会 执行委员会 Science nvestigato prove 成为正式ICDP项目 Approved ICDP Project 图2ICDP的立项流程示意图(据 Harms等,2007) Fig 2 From proposal to project (after Harms et al.. 2007)

地 质 学 报 $%&% 年 $A%钻探工作的必要性原则!所有项目必须通过 钻探方法才能顺利进行(钻探的深度根据实际需要 可深可浅& $"%社会需求原则!项目应该具有适当的社会影 响及工业界的合作& $>%实行项目负责制(项目均需经过同行评议( 项目的科学发现应该在全球具有广泛的影响& $#%深度=经费准则!所申请的项目必须做好钻 探深度与经费预算的平衡(在管理和技术上必须满 足地学界的需求& 国际大陆钻探计划的项目申请过程具有高度的 开放性和严肃性&其开放性体现在成员国或准成员 国的地球科学家均可在每年的&月&>日前提出立 项建议&但从立项提交到批准执行的整个过程又是 非常严谨和严肃的&从立项建议到正式成为.(P: 项目规定需要经过两个阶段! 图 $ .(P:的立项流程示意图$据 ZC;BD等($%%?% Q9H4$ Q;2BN;2N2DC3J2N;2M8FJ$CXJ8;ZC;BD8JC34($%%?% 阶段一!由申请人向.(P: 递交召开研讨会建 议或初 步 立 项 建 议 申 请 书 $\2;LDG2NN;2N2DC3或 N;839B97C;WN;2N2DC3%(该申请书其实就是一个内容 完整的设计申请(但还不是最终设计&该设计申请 经过科学委员会$/F987F8'EY9D2;*;26N%充分评议 与 排 序 后 提 交 到 执 行 委 员 会 $+O8F6J9Y8 (2BB9JJ88%表决是否可以资助&如果获得资助(说 明该项目的初步设计得到认可&申请人在.(P:的 指导下(召开国际讨论会$I2;LDG2N%(研讨会的目 的是帮助首席科学家完善项目设计& 阶段二!项目申请人$首席科学家%根据出席研 讨会专家的意见(修改设计后(向.(P:再次提交一 个完整设计$Q633:;2N2DC3%(该申请需要再次经过 科学委员会专家评议)排序和推荐(经执行委员会上 表决通过(最终提交到理事会$',*%(在理事会上 获得通过的项目才能正式列为.(P:支持的项目& 图$为.(P:项目从申报到批准执行全过程示 意图!从立项到实施钻探(除去科学意义这一重要因 素外(另外A个重要因素是资金来源)钻探相关的设 备以及管理&中国大陆科学钻探工程从立项到实施 经过了近&%年的时间& 大陆科 学 钻 探 研 究 领 域 正 在 不 断 拓 展(得 到 .(P:资助的钻探项目和研讨会已经扩大到全球各 大洲&据不完全统计(自&@@#年.(P:成立至$%%! 年(.(P:共接收各种项目建议$%&项(研讨会立项 建议>%项$包括不同年份重复提交的项目%(已经资 助科学钻探项目$>个(另外资助召开了A%多个研 讨会&绝大部分受资助的钻探项目涉及两个以上的 !?#

第6期 德辰等:国际大陆科学钻探(ICDP)进展 877 研究主题(表2)。中国科学家提交到SAG讨论的 表2ICDP成立以来申报及实施的部分钻探项目 项目建议有16个,提交到EC讨论的有4项,其中 Table 2 List of ICDP proposals 中国大陆科学钻探工程、青海湖科学钻探项目和松 主题 项目 汇聚板块边中国大陆科学钻探工程 辽盆地科学钻探项目获得了批准 界及碰撞带 湾车籠埔断裂钻探工程 4国际大陆科学钻探的主要进展 芬诺斯坎底亚极地俄罗斯一早期地球钻探项 ICDP正式启动到现在,已经在多个科学研究 俄罗斯贝加尔湖高分辨率大陆古气候记录项 领域取得了系列重要成果。简单介绍如下 地球历史及加纳 bosumtwi i湖钻探项目 4.1气候变化与全球环境 气候沉积盆俄罗斯E' gygytgyn湖钻探项目 拉维湖科学钻探项目 气候变化与全球环境是地学界的热点之一,因 青海湖环境科学钻探项目 而也是ICDP申报项目最多的主题 最能反映全球或局部气候变化与环境的高分辨 阿根廷 Potrok Aike湖相沉积钻探项目 率沉积记录大多保存在大陆内部的湖相沉积中,特 加拿大 Mallik气水化合物科学钻探项目 美国 Chesapeake Bay项目 别是具有较长寿命的湖相沉积中。大陆上分布着大 墨西哥 Chicxulub陨石坑科学钻探项目 量的湖泊,系统地对全球大陆上广泛分布的湖相沉 中国大陆科学钻探工程 积物进行系统钻探取样分析,可以得到全球气候动 希腊科林斯湾裂谷实验室项目 地壳流体美国夏威夷科学钻探项目 态变化的模型,了解气候变化对大陆地貌、生态以及 冰岛深部钻探项目 人类环境的影响。湖泊沉积物中还保存有地球磁场 国圣安地列斯断裂带深部观测项目 变化的信息,沿大的断裂分布的盆地湖泊沉积物中 湾车籠埔断裂钻探 美国长谷钻探井项目 还保存有高分辨率地震的时空分布信息,对这些信 美国 Chesapeake Bay项目 息进行分析研究可有助于预防自然灾害特别是地震 中国大陆科学钻探工程 灾害( Brigham-Grette et al.,2007)。因此近年来 俄罗斯贝加尔湖高分辨率大陆古气候记录项 湖泊钻探成为科学钻探中最热的课题,与该主题相 地壳地球物日 马拉维湖科学钻探项目 关的立项建议、 WORKSHOP项目以及实施的钻探 加拿大 Mallik气水化合物科学钻探项目 项目已有20余项。 美国圣安地列斯断裂带深部观测项目 台湾车籠埔断裂钻探工程 此主题的主要项目有:①美国的 Chesapeake 日本云仙火山钻探项目 Bay项目(2005年9月至2006年5月钻探);②死海 国 Chesapeake Bay项目 盆地钻探项目(立项阶段);③东非裂谷带附近人类 墨西哥 Chicxulub陨石坑科学钻探项目 演化与古气候(2010年立项);④过去的气候变化高 加纳 Bosumtwi湖钻探项目 撞击构造及俄罗斯E' gygytgyn湖钻探项目 分辨率地质记录(立项阶段);⑤俄罗斯 Imandra极 大规模生物中国大陆科学钻探工程 地钻探项目(2007年完成钻探);⑥俄罗斯贝加尔湖 灭绝 南非矿山活动断裂科学钻探项目 高分辨率大陆古气候记录项目(1989年开始至1999 希腊科林斯湾裂谷实验室项目 美国圣安地列斯断裂带深部观测项目 年结束,ICDP于1998年至1999年提供了取芯及钻 台湾车籠埔断裂钻探工程 探方面的支持);⑦加纳的 Bosumtwi湖钻探项目 自然资源及冰岛深部钻探项目 (2004年7月至2004年10月);③俄罗斯极地冻土 矿床成因 加拿大 Mallik气水化合物科学钻探项目 美国 Chesapeake Bay项目 层及湖相钻探(2008年10月至2009年5月);⑨关 深部生物圈 西哥 Chicxulub陨石坑科学钻探项目 于中亚最近数百万年来气候演化的 Lake Issyk-Kul 中国大陆科学钻探工程 钻探项目(立项阶段);⑩东非裂谷地区 Malawi湖 加拿大 Mallik气水化合物科学钻探项目 美国夏威夷科学钻探项目 泊钻探(2005年2月至3月钻探);①危地马拉的 火山系统及冰岛深部探项目 Peten itza湖泊钻探(2006年2月至2006年3月钻 美国夏威夷 Koolau火山钻探项目 热机制 探);⑩阿根廷 Potrok aike湖相沉积钻探项目 美国长谷钻探井项目 日本云仙火山钻探项目 (2008年9月至11月钻探);③南太平洋法属波利 注:根据ICDP网站整理 尼西亚塔希提岛海平面变化钻探项目(2005年10 月至11月钻探);⑩南美秘鲁与玻利维亚交界的 Titicaca湖泊钻探(2001年4月至5月钻探);土耳

第 # 期 苏德辰等!国际大陆科学钻探$.(P:%进展 研究主题$表$%&中国科学家提交到 /'* 讨论的 项目建议有&#个(提交到 +( 讨论的有"项(其中 中国大陆科学钻探工程)青海湖科学钻探项目和松 辽盆地科学钻探项目获得了批准& " 国际大陆科学钻探的主要进展 .(P:正式启动到现在(已经在多个科学研究 领域取得了系列重要成果&简单介绍如下& 34% 气候变化与全球环境 气候变化与全球环境是地学界的热点之一(因 而也是.(P:申报项目最多的主题& 最能反映全球或局部气候变化与环境的高分辨 率沉积记录大多保存在大陆内部的湖相沉积中(特 别是具有较长寿命的湖相沉积中&大陆上分布着大 量的湖泊(系统地对全球大陆上广泛分布的湖相沉 积物进行系统钻探取样分析(可以得到全球气候动 态变化的模型(了解气候变化对大陆地貌)生态以及 人类环境的影响&湖泊沉积物中还保存有地球磁场 变化的信息(沿大的断裂分布的盆地湖泊沉积物中 还保存有高分辨率地震的时空分布信息(对这些信 息进行分析研究可有助于预防自然灾害特别是地震 灾害$T;9HGCB=*;8JJ88JC34($%%?%&因此近年来 湖泊钻探成为科学钻探中最热的课题(与该主题相 关的立项建议)I,RS/Z,:项目以及实施的钻探 项目已有$%余项& 此主题 的 主 要 项 目 有!# 美 国 的 (G8DCN8CL8 TCW项目$$%%>年@月至$%%#年>月钻探%'$死海 盆地钻探项目$立项阶段%'%东非裂谷带附近人类 演化与古气候$$%&%年立项%'&过去的气候变化高 分辨率地质记录$立项阶段%''俄罗斯.BC7E;C极 地钻探项目$$%%?年完成钻探%'(俄罗斯贝加尔湖 高分辨率大陆古气候记录项目$&@!@年开始至&@@@ 年结束(.(P:于&@@!年至&@@@年提供了取芯及钻 探方面的支持%') 加纳的 T2D6BJ\9湖 钻 探 项 目 $$%%"年?月至$%%"年&%月%'*俄罗斯极地冻土 层及湖相钻探$$%%!年&%月至$%%@年>月%'+关 于中亚最近数百万年来气候演化的 -CL8.DDWL=S63 钻探项目$立项阶段%',东非裂谷地区 KC3C\9湖 泊钻探$$%%> 年 $ 月至 A 月钻探%'-./ 危地马拉的 :8J87.J[C湖泊钻探$$%%#年$月至$%%#年A月钻 探%'-.0 阿 根 廷 :2J;2L '9L8 湖 相 沉 积 钻 探 项 目 $$%%!年@月至&&月钻探%'-.1南太平洋法属波利 尼西亚塔希提岛海平面变化钻探项目$$%%> 年 &% 月 至&&月 钻 探%'-.2 南 美 秘 鲁 与 玻 利 维 亚 交 界 的 表 2 !"#$成立以来申报及实施的部分钻探项目 &'()*2 56.7/0!"#$8-/8/.'). 主题 项目 汇 聚 板 块 边 界及碰撞带 中国大陆科学钻探工程 台湾车笼埔断裂钻探工程 地 球 历 史 及 气候)沉积盆 地演化 芬诺斯坎底亚极地俄罗斯+早期地球钻探项 目 俄罗斯贝加尔湖高分辨率大陆古气候记录项 目 加纳 T2D6BJ\9湖钻探项目 俄罗斯 +3,HWHWJHW7湖钻探项目 马拉维湖科学钻探项目 青海湖环境科学钻探项目 )9J9FCFC湖科学钻探项目 阿根廷 :2J;2L'9L8湖相沉积钻探项目 加拿大 KC339L气水化合物科学钻探项目 地壳流体 美国 (G8DCN8CL8TCW项目 墨西哥 (G9FO636<陨石坑科学钻探项目 中国大陆科学钻探工程 希腊科林斯湾裂谷实验室项目 美国夏威夷科学钻探项目 冰岛深部钻探项目 美国圣安地列斯断裂带深部观测项目 台湾车笼埔断裂钻探工程 美国长谷钻探井项目 地 壳 地 球 物 理 美国 (G8DCN8CL8TCW项目 中国大陆科学钻探工程 俄罗斯贝加尔湖高分辨率大陆古气候记录项 目 马拉维湖科学钻探项目 加拿大 KC339L气水化合物科学钻探项目 美国圣安地列斯断裂带深部观测项目 台湾车笼埔断裂钻探工程 日本云仙火山钻探项目 撞 击 构 造 及 大 规 模 生 物 灭绝 美国 (G8DCN8CL8TCW项目 墨西哥 (G9FO636<陨石坑科学钻探项目 加纳 T2D6BJ\9湖钻探项目 俄罗斯 +3,HWHWJHW7湖钻探项目 中国大陆科学钻探工程 南非矿山活动断裂科学钻探项目 希腊科林斯湾裂谷实验室项目 美国圣安地列斯断裂带深部观测项目 台湾车笼埔断裂钻探工程 自 然 资 源 及 矿床成因 冰岛深部钻探项目 加拿大 KC339L气水化合物科学钻探项目 深部生物圈 美国 (G8DCN8CL8TCW项目 墨西哥 (G9FO636<陨石坑科学钻探项目 中国大陆科学钻探工程 加拿大 KC339L气水化合物科学钻探项目 火 山 系 统 及 热机制 美国夏威夷科学钻探项目 冰岛深部钻探项目 美国夏威夷 S223C6火山钻探项目 美国长谷钻探井项目 日本云仙火山钻探项目 注!根据.(P:网站整理& )9J9FCFC湖泊钻探$$%%&年"月至>月钻探%'-.3土耳 !??