中国大陆科学钻探

目标：

人类在赖以生存的地球上已经度过了无数个春秋。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，乞今为止，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，是解决当代人类面临的资源、灾害、环境等重大问题的重要途径之一，是带动21世纪地球科学及相关科学技术发展的系统工程。
中国大陆科学钻探工程旨在利用现代深部钻探高新技术，在大别－苏鲁超高压变质带实施中国第一口大陆科学深井，将从钻孔中获取全部岩心及液、气态样品及原位测井数据，校正地球物理对深部组成与结构的遥测结果，重塑超高压变质带形成和折返机制，研究中国南、北两大板块会聚边缘的地壳行为、壳幔作用以及有关的成矿作用，为资源、能源及地震发生机制提供新的科学依据，建成现代深部地质作用长期观测与实验基地和地壳深部物质研究基地，使我国地球科学在2l世纪更好地服务于国家经济和社会发展，并在一些重要地学领域跃居世界前列。
中国第一口大陆科学钻井工程的主要实施内容包括：钻探工程、测井工程、三维地震探测、岩石物理测量，建设数据管理系统、现场实验室和长期观测实验基地，并在此基础上进行多学科综合研究。其核心工程是在江苏省连云港市东海县境内的超高压变质岩中钻一口2000米深的全取心先导孔和一口5000米深的全取心主孔

工程内容：

重大科学意义：
　大别－苏鲁造山带含有罕见的柯石英和金刚石等超高压变质矿物，是世界上规模最大的超高压变质带。这些岩石曾在2亿年前从地表插入到地下100多公里深处，然后又返回到了地表。在这一复杂过程中，地球内部发生了一系列的地质、地球学化和成矿作用，超高压变质岩真实地记录了地球的演化历史。
在该带上实施中国第一口大陆科学钻孔具有如下重大理论与实际意义：
（1）在世界上已实施的60多口大陆科学井中，中国第一科学井位于最深的构造部位，相当于从地下100多公里深之下开始钻探，因此，通过最短的钻距可获取最深部的垂向连续变化信息，建立真实的深部物质组成、结构、流变学、地球化学、岩石物理、流体、地热、地应力及现代微生物剖面，并校正地球物理遥测的结果，建立世界性的深部结晶岩地区地球物理标尺。
（2）揭示超高压变质带形成与折返机制的奥秘，研究会聚陆壳边部的动力学，为大陆动力学理论的创立奠定基础。
（3）研究超高压变质带中金刚石和金红石(国防及航天材料)等资源形成的地质背景和成矿机理，开拓新的找矿方向。
（4）发现来自地幔深处的新矿物和新物质，探究超高压物理条件下的矿物化学和结构行为。
（5）研究现代地壳流体的富集、分布及迁移规律，探索其深部来源，揭示深部水圈的活动及水-岩作用对成岩和成矿的影响。
（6）通过地下深处存活的现代微生物的研究，揭示地下生物圈在极端条件(即高温高压)下的生物钟时限、微生物的潜育条件及其对成岩、成矿和生油作用影响。
（7）在钻孔中放置各种探测仪器，监测地震活动、研究发震机制，揭示现代地壳活动及地球深部正在进行的各种物理、化学及生物作用，同时可将钻孔作为一个长期的、动态的、高温高压的成岩成矿实验室和矿物合成腔，完成在地表条件下所不能进行的多种重要科学实验。
（8）促进我国钻探工程技术和相关领域的发展。在坚硬的大陆结晶岩地区进行科学深钻对我国钻探技术即是挑战，又是难得的机遇。该项目的实施将极大地促进我国钻探技术的发展，其技术成果将使众多的钻探应用领域迅速赶上世界先进水平，并带动工程科学、实验测试、机械工艺及超硬材料等技术的开发与发展。大陆科学深钻系统将发展和提高深部地球物理遥测方法与技术，并成为检验深部地球物理正、反演理论的实验场。
（9）通过工程的实施可以培养造就上百名跨世纪的地学研究与管理专家，满足二十一世纪我国开展经常性科学钻探工程及相关科学研究的人才需求，促进地球科学与物理学、化学、生物学、工程学、经济学和管理科学的联合与交叉，为发展新学科生长点提供机遇。
综上所述，中国大陆科学钻探工程(Chinese Continental Scientific Drilling)不仅研究地球固体圈层的组成与结构，还研究地下生物圈与水圈；不仅重塑地球演化的过去，还可以观测现在，探索未来；不仅解决科学理论问题，还具有重大实际意义；不仅涉及地球科学，还包括生物学、物理学和化学等，是一项多学科的大科学工程。
　

《科技日报》消息(记者于小晗)：中国大陆科学钻探工程首席科学家许志琴院士近日透露说，国家重大科学工程中国大陆科学钻探工程经过近300天的奋战，取得了第一阶段的胜利，先导孔于4月6日上午完成了2000米的钻探，5000米主孔的钻探准备工作已经开始。科学钻探的初战告捷为中国钻探史写下新的一页。在坚硬的超高压变质岩石中实施大陆科学钻探为世界首次，中国大陆科学钻探工程采用了世界首创的“螺杆马达—液动锤—金刚石取芯钻进”工艺方法，大幅度地提高了硬岩钻进的机械钻速，井斜度始终保持在3—4度，岩芯采取率达88.5%，研制的新一代金刚石钻头的使用寿命最高达75米。参加中国大陆科学钻探工程的科研人员、钻探与测井专家以及钻探工人们，克服了地层坚硬和岩石破碎等重重困难，获得了2000米十分珍贵的新鲜连续的岩心标本和流体及气态样品等大量宝贵资料。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，是解决当代人类面临的资源、灾害、环境三大问题的重要途径之一，也是人类认识地球的又一次努力。中国大陆科学钻探工程利用现代深部钻探高新技术，在具有全球地学意义的大别—苏鲁超高压变质带，实施中国第一口5000米科学深钻，其科学意义十分重要。地质专家解释说，大别—苏鲁造山带是世界上规模最大的超高压变质带，是研究板块构造和全球地质变化的天然实验室。而超高压变质岩是板块俯冲—碰撞作用的产物，超高压变质岩的原岩在地球表层，它们是怎样下插到地下100多公里深处，然后又是如何返回到地球表面的，对于地质学家来说这是一个谜，引起了国际地学界的广泛关注，超高压变质带研究因此成为当今国际地学研究的前沿和热点。目前在世界上的主要大陆造山带中都已经发现了超高压变质岩，位于我国中部，西起阿尔金，经祁连、秦岭、大别，东到苏鲁地区的4000公里的“中国中央高压超高压变质带”是世界之最，为各国地质学家所瞩目。中国大陆科学钻探工程的主要科学目的就是研究超高压变质岩的形成机制及地球动力学。大陆科学钻探工程2000年8月4日在江苏省东海正式启动，实施时间为5年。2000米先导孔完成后，即进行5000米主孔的钻探准备工作，并积极开展对岩心的全方位、多学科的综合研究。

小资料：中国大陆科学钻探工程
　　中国大陆科学钻探工程是现代深部钻探技术和地球物理遥测技术等构成的综合反馈系统的基础上，在大别山--苏鲁超高压变质结晶岩地区，实施井深5000米的第一口科学钻孔。其目的是获取完整的岩心及液、气态样品，取得原位测开数据。这项工程完工后将成为亚洲国家的第一个科学钻孔。它的实施将揭示超高压变质岩形成和折返的奥秘，其科学将为资源、能源及地震发生机制提供新的科学依据。
　　这项工程选址江苏省东海县境内，是因为这里地处大别山--苏鲁超高压变质带东部。超高压变质作用的研究是当前的前沿与焦点，而大别山--苏鲁地区被认为是进行次类研究的全世界最好地点。另外，在这里科学家们已经多次发现金刚石、蓝晶石矿及水晶矿。
　


资料	中国大陆科学钻探