Question

　大陆科学钻探

Answer 1

大陆科学钻探是岩石圈计划的重要组成部分，也是研究大陆动力学的重要课题，是人类继卫星上天探测宇宙空间之后向地下深部进军的又一划时代的事件。深钻和超深钻的实地探测是最终获得对地壳深部的性质、组成和构造的确切解释的唯一方法。深部钻探与地球物理探测相结合，并与遥感信息相互反馈，使之成为地球科学的大科学设施和望远镜。由于大陆科学钻探不仅可以推动地学前沿领域的突破，而且可以直接为能源和矿产资源寻找、自然灾害减轻和防治、环境和生态保护、重大工程建设服务，必将引起国际社会更大的重视与关注。

目前，世界上已有原苏联、德国和瑞典实施了科学钻探计划，美国、法国、加拿大和日本已制订并开展大陆科学钻探计划。另外，捷克、奥地利、瑞士、英国、比利时等国也进行了相关研究。已在地球历史与气候、撞击构造与群体灭绝、地壳中的流体、矿床成因、火山系统与热体制、汇聚板块边界与碰撞带、地壳地球物理、沉积盆地演化和物理过程、岩石圈的动力学与变形、陆壳及上地幔成分和性质、深部生物圈、基底区的构造和演化、地震机制以及生态环境等诸方面都获得了大量新认识和新成果。

原苏联科拉半岛超深井SG-3孔，是当代世界最深的钻井，井深为12262m。在地震剖面推测7～8km的反射层，波速为6.5km/s，推断为康拉德不连续面，即花岗岩与玄武岩的分界面，但在钻探中并没有见到。在6840～12000m推测为玄武岩或粒变岩-基性岩层处，却见到了太古宙的花岗片麻岩，否定了以前建立的波罗的地盾东部的深部构造模式。德国的温迪施埃申巴赫井（KTB孔），井深为9100m，研究发现莫霍面下还存在地球磁场，而不是在推测居里温度的地壳深度之下磁场就没有了，同时也发现了热转移和地球物理的不均一性。美国在沿太平洋板块和北美板块的边界至安得烈斯断层上的科学钻探，以前一直认为沿板块边界有较大的磨擦强度，应有较大的热流值，但打了100口浅钻，却未发现任何热异常，而测得的最大水平应力方向几乎垂直于该断层的走向，和流行的与断层走向成30°～40°不符，表明该断层的磨擦强度极低，同岩石力学实验模拟的地震机制恰好相反。

在第30届国际地质大会上，大陆科学钻探受到与会者的普遍关注。会议论述内容涵盖了德国KTB计划、原苏联深钻探计划、美国大陆钻探计划（CSD）的执行结论及主要科研与技术成果等。日本即将实施超深钻探与地球科学实验计划（JUDGE）。此外还介绍了日本于1996年2月在葛根田地热区打成一口500℃超高温地热井的先进经验。

大陆科学钻探的相继实施，表明地球科学已进入一个深入地球深部的新阶段，从而为解决人类未来生存所需的能源、矿产资源、水资源、环境保护与防止和有效预报自然灾害提供了一种新思路和新途径。

我国的科学钻探工程正在起步，需要长远考虑，有近期目标和长期目标。以浅至中深井作为我国大陆科学钻探工程的近期目标，在较短时期内解决一些至关重要的地质、矿产和环境问题，为长期目标做好前期工作，以进一步完成超深科学钻探。我国大陆是解决许多全球性地质和构造问题的关键地区之一，要充分利用我国优越的地质条件，选出具有全球性重大意义的靶区，以引起国际地学界的关注，争取形成国际性的深钻项目，使我国的科学钻探工程在激烈的国际竞争中获得一席之地，在地球深部地壳的研究中作出应有的贡献。目前，我国正在苏鲁地区东海县对高压超高压变质带进行的科学钻探工程已经启动，迈出了可喜的一步，可望取得丰硕的成果。

科学钻探需要多部门、多学科、多工种、高层次人才的密切合作。近年来各国在开展大陆科学钻探计划时的一个新动向，就是积极提倡国际合作，共同投资，共享成果。未来更需要国际广泛合作，需要一项由国际多数专家意见选择的在全球重要地点布孔的国际大陆钻探计划，所选地点应当具有全球意义而不考虑国界的限制。科学钻探计划国际化的逐步实施，必将给地球深部地壳的定量勘查带来质的飞跃。