德國大陸深鉆計劃項目研究方法

證明電導(dǎo)率測量（井）是研究深部巖層的一種重要方法；超過8000米深處，仍有大量鹵水；在世界上首次實測了大于9 000米深處巖層中的應(yīng)力；最令人吃驚的是地殼的滲透率，9 000米鉆孔深處的巖石是有孔隙的，有水、氣在其中流動；隨著鉆孔的加深，地溫梯度的增加比預(yù)計的快，地下可利用的地?zé)崮芤热缃袼赖囊?。鉆探技術(shù)上有創(chuàng)新，設(shè)計制造了自動化程度高的巨型鉆機和高強度鉆桿、開發(fā)了VDS 5型垂直鉆孔鉆進系統(tǒng)（主孔鉆進到7 000米，鉆孔頂角基本上控制在1°范圍內(nèi)，鉆孔水平位移不到5米）、改進了繩索取心系統(tǒng)、采用了小間隙套管、提高了孔底馬達(dá)的耐熱性、優(yōu)化數(shù)據(jù)采集與各種采樣技術(shù)等。令人驚異的是，在8 500米以下多次出現(xiàn)鉆孔縮徑。一些德國地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為遇到了塑流層，是一大發(fā)現(xiàn)。后決定在9 101米處停鉆。2100433B

鉆孔剖面的主要巖石為片麻巖、角閃片麻巖、角閃巖、變質(zhì)的輝長巖和大理巖等。先導(dǎo)孔采用全部取心鉆進。主孔在4 000米以淺不取心，但連續(xù)采取了巖屑樣品。4 000米以深累計取心83 34米，最大取心深度8 085 1米。主孔施工過程中在305米、5 525米、7 144米深處三次糾斜，并在不同深處多次回填和重新造孔，實際鉆進深度累計達(dá)10 584米。先導(dǎo)孔在3 989米處溫度為118 4℃，主孔在8 620米處溫度為247 7℃（1997年1月16日測量）。KTB工程歷時近15年，耗資5.278億馬克。在KTB計劃范圍內(nèi)，來自12個國家400多位科學(xué)家共執(zhí)行了200多項地學(xué)研究項目，弄清了深部巖層中地震反射體的本質(zhì)，證實地表或淺層進行地震法研究的結(jié)果不能用于深部；

中國大陸科學(xué)鉆探工程是我國“九五”期間立項的國家重大科學(xué)工程項目之一，同時也是國際大陸科學(xué)鉆探計劃(ICDP)項目，被稱為中國科鉆一井(CCSD-1)。該項目利用鉆探新技術(shù)在堅硬結(jié)晶巖地層實施一口5000米深孔，全孔連續(xù)采取巖心，利用巖心及原位觀測數(shù)據(jù)，進行多學(xué)科研究，揭示超高壓變質(zhì)帶的形成與折返機理，并利用5000米超深鉆孔建立長期觀測站。

深海鉆探計劃（DeepSeaDrillingProgram，DSDP）是1968年至1983年期間實施的一項海洋鉆探計劃，其目的是在世界大洋打大量不太深的鉆井，采集沉積巖心，取得洋底地殼上層的資料。

鉆探歷史

1964年5月，邁阿密大學(xué)海洋科學(xué)研究所、哥倫比亞大學(xué)拉蒙特－多爾蒂地球觀測所、加利福尼亞大學(xué)斯克里普斯海洋研究所及伍茲霍爾海洋研究所聯(lián)合組成了地球深部取樣海洋研究機構(gòu)聯(lián)合體（Joint Oceangraphic Institutions Deep Earth Sampling，JOIDES)，不久華盛頓大學(xué)加入聯(lián)合體。1965年，JOIDES 在美國佛羅里達(dá)半島東海岸鉆了14口井，取得了一些很有價值的成果。1966年6月24日，美國國家科學(xué)基金會指定加利福尼亞大學(xué)斯克里普斯海洋研究所為 JOIDES 的操作單位，與之簽訂協(xié)議，由基金會提供1260萬美元實施深海鉆探計劃，以取代耗資不菲的莫霍計劃。1968年，深海鉆探計劃的專用鉆探船，由環(huán)球海洋鉆探公司建造的“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號”建成下水并交付使用。

鉆探實施過程

在1968年至1983年的15年里，“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號”完成了96個鉆探航次，總里程超過60×10公里，在624個鉆位上鉆探了1092個深海鉆孔，采集深海巖心總長超過97公里，采集范圍覆蓋了除北冰洋之外的全球各大洋。隨著第一階段（1-9航次）、第二階段（10-25航次）和第三階段（26-44航次）的順利展開，1975年，蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國、英國、日本等國也加入了該項計劃，深海鉆探計劃進入了大洋鉆探的國際協(xié)作階段（International Phase of Ocean Drilling，IPOD）。1983年11月，“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號”退役，接替它的是更加先進的“喬迪斯·決心號”，深海鉆探計劃也隨之改稱為大洋鉆探計劃。

一個主要的技術(shù)進步是在鉆孔后擴大使用孔。鉆探期間和之后進行了地球物理和地球化學(xué)測量，偶爾在孔中安裝了長期的地震監(jiān)測裝置。這擴大了對板塊構(gòu)造涉及的動態(tài)過程的理解。另一項技術(shù)進步涉及1979年引進液壓活塞芯（HPC），允許恢復(fù)幾乎未受干擾的沉積物核心。這大大增強了科學(xué)家研究古代海洋環(huán)境的能力。

鉆探成果

深海鉆探計劃最重要的成果就是驗證了海底擴張學(xué)說和板塊構(gòu)造學(xué)說。此外還還根據(jù)海底鉆探所取得巖心，重建了大西洋的海底擴張歷史，提出距今約9000萬年前，南極洲與澳洲、南美洲先后脫離，逐步形成了大西洋。還證明了印度板塊曾以超過10cm/a的速度向北漂移，在近6500萬年移動了4500km。

科拉超深井（俄語：Кольская сверхглубокая скважина）是蘇聯(lián)于1970年在科拉半島鄰近挪威國界的地區(qū)開始的一項科學(xué)鉆探，其中最深的一個鉆孔SG-3在1989年達(dá)到12,263米，以垂深計算，這個鉆孔仍是到達(dá)地球最深處的人造物。然而，其井深記錄在2008年和2011年被在卡塔爾的阿肖辛油井（12,289米）和俄羅斯在庫頁島的Odoptu OP-11油井（12,345米）打破，排名世界第三。科拉超深井SG-3是世界上最深的參數(shù)井。由科學(xué)研發(fā)中心“NEDRA”鉆成。位于摩爾曼斯克州，扎波利亞爾內(nèi)市以西10公里。井開于波羅的海地盾東北部，前寒武紀(jì)攜礦接合處。井深12262米，上部直徑92cm，下部直徑21.5cm。SG-3井不帶勘探目的，純粹用于在莫霍面接近地表處的科研。 2100433B