大陆科学钻探与中国科学深钻工程

人类在赖以生存的地球上已经历了无数个春秋.长期以来,人们就试图通过各种方法对地球进行探测,但是,由于坚硬地壳岩石的阻隔,迄今为止,人类对地球内部仍然所知甚少.随着航天技术的发展人类开辟了通往宇宙星际的大门,一个与之相呼应的"入地"计划应运而生,这就是直接观测地球陆壳的"大陆科学钻探".作为"深入地球内部的望远镜",大陆科学深钻是当代地球科学具有划时代意义的大型科学工程,也是解决当前人类面临的资源、灾害、环境三大问题的重要途径之一.     

深入地球深处的望远镜--中国第一钻

今年8月4日,中国大陆科学钻探工程在江苏省东海县毛北镇开钻.这次钻探工程被誉为"深入地球内部的望远镜",将向地球深处钻进5000米,形成我国第一口科学钻井.     

白垩纪松辽盆地大陆科学钻探项目获得国际大陆科学钻探计划批准

中国地质大学(北京)王成善等人联合美国、奥地利等国科学家申请的白垩纪松辽盆地大陆科学钻探项目获得国际大陆科学钻探计划(ICDP)批准.这是继东海和青海     

中国深部地下生物圈亟待研究

正习近平主席在2016年全国科技创新大会报告中指出:"向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题".在我国一批地球科学领域专家的建议下,"中国地球深部探测计划"被列入国家重大科技项目议程.深部地下生物圈是地球深部圈层的一部分,也是实现"深地"科技战略的重要内容之一.我国正在组织一批大陆科学深钻研究,其中就包括深地生物圈的探测和研究.另一方面,2016年国家自然科学基金委员会启动了水圈微生物重大研究计划.2017年科技部将微生物组计划列入日程.国际上,2016年美国国家微生物组计划启动.国际大洋钻探计划     

"大科学"计划之一--大洋钻探计划

大洋钻探计划(Ocean Drilling Program)是由美国国家科学基金会主持的，是全球研究地球结构和深化过程的科学家和研究机构参与的一个国际研究计划。该计划主要通过研究海底岩石和沉淀物所包含的大量地质和环境信息，获得地球的演化过程和变化趋势。     

中国大洋钻探二十年

正1998年,经国务院批准,我国正式加入国际大洋钻探计划,即现在的国际大洋发现计划.20年来,我国通过参加这个计划,取得了一系列重大科学成果,特别要指出的是,在南海深海探索上,我国科学家所取得的成果尤为国内外同行所瞩目.大洋钻探是迄今为止深海研究领域乃至整个地球科学研究历史上,规模最大、历时最久的国际合作项目.从1968年美国钻探船在墨西哥湾进行深海钻探开始,50年来大洋钻探的规模和水平节节攀升.到现在为止,在全球各大洋已钻井3700余口,取芯40多万米,开辟了探索地球深部的有效途径,推动了地球科学的     

地热——来自地下的绿色能源

地球由地壳、地幔和地核组成,它是一个巨大的地热库,越往下温度越高。地热是指地球内部蕴藏的能量。从地球表面往下正常增温梯度是1 km增加25℃～30℃,地下40 km处温度可达1 200℃,地球中心温度可达6 000℃。据科学家推算,仅地下10 km厚的一层储热能就达1 050万亿亿kJ,相当于9 950万亿t标准煤所释放的热量。用钻探手段把地下几千米的热水抽到地表,这就是地热资源开发。     

大洋钻探引航地球科学

<正>8月,在厄瓜多尔沿海,科学家正在搜寻海底两个狭长钻探洞中聚集的微生物。此次巡航,是大洋钻探长达50年历史中最近的一次,科学家乘上了传奇的研究船乔迪斯·决心号。大洋钻探已经彻底改变了地球科学,它帮助研究人员确认了板块构造理论,发现了海洋地壳深处的微生物,探索了地震和海啸的潜在风险。但     

科学大洋钻探回顾与展望

本文回顾了科学大洋钻探40多年的发展历程,综述了大洋钻探计划的重要科学成就,展示了新世纪IODP大洋钻探将使用多个钻探平台,采用新的以地质作用为导向的研究方法,着重研究三个大的科学课题:深部生物圈与洋底下的海洋;环境变化,过程和结果;固体地球循环和地球动力学。地球正在“变小”,人类要改善与她的关系。IODP将为我们提供可能的信息。     

"大科学"计划之一--国际大陆科学钻探计划

大陆科学钻探的研究主题覆盖了所有地学领域的广泛目标，是当代地球科学的最前沿，它不仅需要一系列重大工程技术的支撑，而且将带动地球科学相关学科和技术的重大发展，对于这样一个全球性、投资巨大、需要一系列高新技术支撑的大科学项目，国际合作是必由之路。     

地球内部物质的运动与动力

地球物理学研究的主体内涵是地球内部物理学,而地球内部物理学研究的核心则是地球内部结构、物质的运动和力源及其响应.在研究和探索地球内部物质与能量交换的深层过程与力源机制的基础上提出:(1)地球内部各圈层结构和物质组成是研究物质运动、介质属性、结构和深层过程的基础;(2)大陆漂移、海底扩张和板块运动是地球内部岩石圈物质飘曳在软流圈上运动极为重要的地球科学事件,大陆溢流玄武岩的喷发和地幔热柱的上升体现了水平力系与垂直力系并存和其耦合响应;(3)强烈地震的发生、火山喷发、青藏高原的整体抬升、第二深度空间金属矿产资源、油气能源形成与聚集是地球内部物质与能量交换的产物;(4)地球内部物质运动的驱动力源是其物质力学属性研究与探索的核心问题之一,但有关一系列的假说却难以解释发生在地球上的诸多事件,唯地幔对流说取得了较多的共识,由于尚缺乏可靠的精确实测论据,故乃为一假说;(5)地球内部放射性元素蜕变和核-幔热动力边界层及其产生的热能可能是驱动地球内部物质运动最可能的能源.地球内部是否可能还存在像天体运动研究中最近提出的"暗物质"和"暗能量"呢?为此尚必须深化认识地球本体.     

照亮地球深部的“明灯”——高温高压实验

地球是人类赖以生存和发展的家园,相对于其表层系统(大气圈、水圈、生物圈),人类对地球深部的认识仍然非常有限。地质学/地球化学方法通过研究地表出露的来自地球深部的岩石矿物和来自外太空宇宙的陨石等样品,来推测地球内部物质的性质。地球物理方法则利用地震波来探测地球内部的结构。半个多世纪以来兴起的高温高压技术,使得科学家能够在实验室中模拟地球内部的极端压力和温度环境,同时结合各种现代化分析测试手段,对岩石和矿物在极端高温高压条件下的性质状态进行原位研究,极大地促进了我们对地球内部的物质组成和结构的认识。因此,高温高压实验技术已经成为人类探索地球深部结构和物质组成的“明灯”。     

中国东部考古磁学强度结果揭示全新世地磁场极端事件

正地磁场起源于地球外核流体运动,携带了地球内部的重要信息,是认识地球深部过程的窗口.同时地磁场又是地球最重要的物理场之一,保护地球免受过多宇宙射线的干扰,地磁场的变化可能与宇宙射线通量、气候变化等存在某种相关性.研究地磁场的演化历史对探索地球内部动力机制、认识地球生存环境具有重要的指导意义.考古磁学主要对遗址出土的高温烘烤过的遗存进行磁学研究,从而获得全新世以来地磁场方向和强度百年或千年尺度的精细变化信息,在完善地磁场模型、探索地球动力学过程、考古遗址定年和探讨人类活动与地球环境变化相关性等     

进军深海科学前沿——我国参与大洋钻探的进展

正1进入国际深海基础研究前沿1968年美国"格罗码·挑战者"深海钻探船首航墨西哥湾,开启了划时代的深海钻探计划(DSDP,1968～1983年).50年来,深海钻探计划历经国际大洋钻探计划(ODP,1985～2003年)、综合大洋钻探计划(IODP,2003～2013年)和当前的国际大洋发现计划(IODP,2013～2023年),成为地球科学领域迄今规模最大、影响最深的国际大科学计划,导致了地球科学一次又一次的重大突破,始终站在国际学术前沿.由于"文革"和科技投入不足的原因,我国迟至1998年才以参与成员身份(年付50万美元)加入ODP,开启了中     

地球深部探测技术与实验研究

2009年4月22日,在纪念第40个世界地球日主题宣传活动上,李廷栋院士发表"认识地球、走进深部"科学宣言,国土资源部贠小苏副部长按动代表着几代科学家探测地球深部梦想的地球模型,宣告"深部探测技术与实验研究专项"(Sinoprobe Program)的正式启动.     

激发创新活力,促进学科发展——记首届地球科学前沿学术沙龙

<正>由Science Bulletin编委会和编辑部主办、中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心协办的首届地球科学前沿学术沙龙于2020年1月11日在北京召开.此项活动前身是由国家自然科学基金委员会地球科学部结合"国家杰出青年科学基金"实施10周年纪念活动和"十一五"地球科学发展战略规划的研讨发起的"地球科学家学术沙龙",此前分别于2003年(北京)、2005年(北京)、2008年(南京)、2010年(广州)和2012年(厦门)举办了5届.参会者一直以《科学通报》地球科学编委会成员为主.地球科学家学术沙龙一直与国家自然科学基金委员会地球科学部的学科发展战略研讨活动相结合,旨在促进地球科学各分支学科科研一线的中青年学者交流和合作.沙龙研讨的内容涉及地球深部和表层科学各个领域,有效地促进了不同领域和方向的学术交流.根据此次学术沙龙的决议,地球科学前沿学术沙龙将继承之前"地球科学家学术沙龙"的传统,作为系列学术活动继续举办下去,每两年一次,以促进地球科学各分支学科的交流和学科交叉.     

揭秘地下生态系统

正科学家们发现了包含数十亿微生物的巨大地下生态系统。根据"深部生命"领域的研究,地球比以前想象的要活跃得多,我们脚下有着丰富的生态系统,几乎是全球海洋生物的两倍。科学家们估计,在地下极热、高压、无光照、缺乏营养     

新书展开科学狂想——假如人类明天消失

25万年后,一只好奇而聪明的狒狒可能会从地下挖出一个车轮、一只塑料袋或一张计算机碟片。地球上目前拥有65亿人口,许多科学家都在谈论"人类时代"给地球带来的破坏,譬如人类排放的二氧化碳造成全球变暖,人类释放的化学物污染了海洋和河流,人类的滥砍滥伐造成森林面积急剧减少。那么,假如人类在一夜之间突然从地球上全部消失,地球将会变成什么样子?美国科学家艾伦·威斯曼博士在其新书《没有我们的世界》中,对没有人类的地球将会怎样戏剧性变化进行了大胆的科学狂想。     

关于地球膨胀论,我们以前错了

正是不是地球本身正在膨胀使得大陆分散开了呢?当然不是。然而,过去有很多优秀的科学家都认为地球是正在膨胀的。"我们以前错了"是《大众机械》(Popular Mechanics)杂志的一个百科栏目,描述的是一些在当时听起来很有道理的科学观点,后来证明是错误的。其中,栏目刊登的"地球膨胀论"认为大陆之所以分散开来,是因为地球本身变得更大了,地球正在像气球那样膨胀。5个世纪以前,当欧洲人看到第一批包含美洲在内的世界地图     

第二次世界大战中的地质学家

1939年在英国,地质学家占科学家和工程师的1％不到。30年以来,出色的是,一小群地质学家和地球物理学家不仅成功地解决了战争所提出的问题,而且,他们为战后地球科学的发展深深地打下了基础,特别是成功地勘探了不列颠岛周围的大陆架。