随着人类对地球的认识不断深入,技术水平的不断提高,钻探为
地质学的研究提供了有力的技术保障。从地表的探测、观察逐渐深入到地球内部圈层查找证据,而且不断加深,获得的资料越来越丰富,极大促进了地质学的发展。科学钻探就是这样一门为地学研究等目的而实施的钻探。
当代,人类在发展自身的历程中,对地球的索取超过了对她的关心和爱护。这种人地关系的失衡导致了今天的资源、环境、生态、人口等问题。科学钻探对解决人类社会发展所面临的资源、灾害和环境三大问题都有十分重要的意义,同时也是一项能带动相关工程技术发展的重大科学工程。
科学钻探通过科学探测地球内部结构和成分,在构造地质学方面能够研究球深部构造及演化,检校地球物理探测结果,研究地壳深部流体及其作用,探索大型陨石撞击作用与
生物集群灭绝奥秘;在资源能源开发利用方面可以研究盆地演化、成矿理论、油气成因及
天然气水合物,调查和开发深部热能;在环境科学方面能研究地震成因改进地震预报、火山喷发机理,地质灾害预警,研究地球气候演变、探索生命演化历史。除此以外,科学钻探可以建立地壳长期观测站、调查核废料储埋场址,最重要的还会促进钻探技术的极大发展。
ICDP(International Continental Scientific Drilling Program)成立于1996年2月,德国、美国和中国作为第一批成员,成为ICDP的发起国,总部设在德国
波茨坦,已有15个成员国。在ICDP成立之前,世界各国都已经有了科学钻探的探索。如
美国的莫霍面计划(Mohole project)、深海钻探计划(Deep Sea Drilling Project,DSDP),
苏联在全国范围内开展的大陆科学钻探,德国的“联邦德国大陆深钻计划(KTB)”,
法国、英国、加拿大、日本、瑞典、瑞士等国也都有科钻的实施。各国的科学钻探比较分散,加之科学钻探是一种成本极高、风险极大、技术及其复杂的科学工程,各国在实施过程中会遇到很多困难,由此制约了钻探施工和成果获取。ICDP的成立为科学钻探降低风险和成本、装备技术的交流和共享、科学成果的交流和共享都起到了良好的促进作用。
科学钻探已经实施了湖泊钻探项目、陨石撞击和生物灭绝事件的科学钻探项目、研究火山和地热的钻探项目、断层带科学钻探项目等22个科学钻探项目,取得了大量的科学资料,极大促进了地质学及相关技术的发展。
国际大陆科学钻探计划(ICDP)已与综合大洋钻探计划(IODP)签订协议,要加强两项计划在科学钻探领域的合作与协调,并共同出版《科学钻探期刊》(Scientific Drilling Journal),于2005年发行第一期。ICDP成立以后培训了一批专家技术人员,包括地质学家、钻探专家、地球物理学家、测井专家、实验测试师以及信息技术专家。
中国大陆科学钻探工程经过多年的长期论证,经过我国科学家30余年的努力,终于在1997年获得国家批准立项,2001年开工建设,至2005年完成钻探施工任务。所获得的地下实物样品,经过各方面科学家的研究,已经取得了重大的科学成果。