德國(guó)大陸深鉆計(jì)劃項(xiàng)目研究方法

證明電導(dǎo)率測(cè)量（井）是研究深部巖層的一種重要方法；超過(guò)8000米深處，仍有大量鹵水；在世界上首次實(shí)測(cè)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(dòng)；隨著鉆孔的加深，地溫梯度的增加比預(yù)計(jì)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(jì)制造了自動(dòng)化程度高的巨型鉆機(jī)和高強(qiáng)度鉆桿、開發(fā)了VDS 5型垂直鉆孔鉆進(jìn)系統(tǒng)（主孔鉆進(jìn)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(jìn)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(guó)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(zhǎng)巖和大理巖等。先導(dǎo)孔采用全部取心鉆進(jìn)。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(jì)取心83 34米，最大取心深度8 085 1米。主孔施工過(guò)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(shí)際鉆進(jìn)深度累計(jì)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(cè)量）。KTB工程歷時(shí)近15年，耗資5.278億馬克。在KTB計(jì)劃范圍內(nèi)，來(lái)自12個(gè)國(guó)家400多位科學(xué)家共執(zhí)行了200多項(xiàng)地學(xué)研究項(xiàng)目，弄清了深部巖層中地震反射體的本質(zhì)，證實(shí)地表或淺層進(jìn)行地震法研究的結(jié)果不能用于深部；

中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程是我國(guó)“九五”期間立項(xiàng)的國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目之一，同時(shí)也是國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃(ICDP)項(xiàng)目，被稱為中國(guó)科鉆一井(CCSD-1)。該項(xiàng)目利用鉆探新技術(shù)在堅(jiān)硬結(jié)晶巖地層實(shí)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(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行多學(xué)科研究，揭示超高壓變質(zhì)帶的形成與折返機(jī)理，并利用5000米超深鉆孔建立長(zhǎng)期觀測(cè)站。

深海鉆探計(jì)劃（DeepSeaDrillingProgram，DSDP）是1968年至1983年期間實(shí)施的一項(xiàng)海洋鉆探計(jì)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(cè)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(jī)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(guó)佛羅里達(dá)半島東海岸鉆了14口井，取得了一些很有價(jià)值的成果。1966年6月24日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)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(huì)提供1260萬(wàn)美元實(shí)施深海鉆探計(jì)劃，以取代耗資不菲的莫霍計(jì)劃。1968年，深海鉆探計(jì)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(hào)”建成下水并交付使用。

鉆探實(shí)施過(guò)程

在1968年至1983年的15年里，“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號(hào)”完成了96個(gè)鉆探航次，總里程超過(guò)60×10公里，在624個(gè)鉆位上鉆探了1092個(gè)深海鉆孔，采集深海巖心總長(zhǎng)超過(guò)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(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)也加入了該項(xiàng)計(jì)劃，深海鉆探計(jì)劃進(jìn)入了大洋鉆探的國(guó)際協(xié)作階段（International Phase of Ocean Drilling，IPOD）。1983年11月，“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號(hào)”退役，接替它的是更加先進(jìn)的“喬迪斯·決心號(hào)”，深海鉆探計(jì)劃也隨之改稱為大洋鉆探計(jì)劃。

一個(gè)主要的技術(shù)進(jìn)步是在鉆孔后擴(kuò)大使用孔。鉆探期間和之后進(jìn)行了地球物理和地球化學(xué)測(cè)量，偶爾在孔中安裝了長(zhǎng)期的地震監(jiān)測(cè)裝置。這擴(kuò)大了對(duì)板塊構(gòu)造涉及的動(dòng)態(tài)過(guò)程的理解。另一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步涉及1979年引進(jìn)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(qiáng)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(jì)劃最重要的成果就是驗(yàn)證了海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)和板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。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(kuò)張歷史，提出距今約9000萬(wàn)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(guò)10cm/a的速度向北漂移，在近6500萬(wàn)年移動(dòng)了4500km。

科拉超深井（俄語(yǔ)：Кольская сверхглубокая скважина）是蘇聯(lián)于1970年在科拉半島鄰近挪威國(guó)界的地區(qū)開始的一項(xiàng)科學(xué)鉆探，其中最深的一個(gè)鉆孔SG-3在1989年達(dá)到12,263米，以垂深計(jì)算，這個(gè)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(kù)頁(yè)島的Odoptu OP-11油井（12,345米）打破，排名世界第三?？评罹甋G-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