洋地質(zhì)學(xué)讀書報(bào)告

洋地質(zhì)學(xué)讀書報(bào)告

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1、大洋鉆探的回顧,現(xiàn)狀與展望摘要:對IODP及其發(fā)展歷程做一簡要介紹,同時(shí)結(jié)合資料對目前海洋地質(zhì)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域的研究成果加以簡要的說明,最后就近階段IODP的工作目標(biāo)以及我國加入IODP的情況與大家分享。關(guān)鍵詞:大洋鉆探,回顧,現(xiàn)狀,展望,我國(一)回顧人類對海底的大規(guī)??茖W(xué)研究已經(jīng)經(jīng)歷了(1968-1983)、(1985-2003)兩個(gè)階段,。自1969年開始科學(xué)大洋鉆探以來,人類在不斷地?cái)U(kuò)大調(diào)查的范圍,突破技術(shù)上的極限。。在過去30年中不斷壯大的國際科學(xué)大洋鉆探科學(xué)組織,已經(jīng)成功地海洋地質(zhì)的各個(gè)領(lǐng)域開展了很多卓有成效的研究,作為迄今為止歷

2、時(shí)最長、成效最大的國際地球科學(xué)合作計(jì)劃,ODP將于2003年10月結(jié)束,取而代之的將是一個(gè)規(guī)模更加宏大、科學(xué)目標(biāo)更具挑戰(zhàn)性的新的科學(xué)大洋鉆探計(jì)劃,它就是綜合大洋鉆探計(jì)劃(IntegratedOceanDrillingProgram,IODP)。與DSDP,ODP僅僅依靠“GLOMAR.挑戰(zhàn)者號”或“JOIDES·決心號”一艘鉆探船的情況不同,IODP的一個(gè)主要特點(diǎn)是它將以多個(gè)鉆探平臺為主,除了類似于“JOIDES·決心號”這樣的非立管鉆探船以外,加盟IODP的鉆探船將包括日本斥資5億美元于2006年投使用的“地球號”立管鉆探船。美國國家科學(xué)基

3、金會于2004年提供一艘功能比“JOIDES·決心號”更完備的新的非立管鉆探船。此外,歐洲一些國家在努力爭取為IODP提供一些上述兩艘鉆探船所無法涉足的、能在海冰區(qū)和淺海區(qū)進(jìn)行鉆探的鉆探平臺。由于IODP的上述特點(diǎn),它的航次進(jìn)入了過去ODP計(jì)劃所無法進(jìn)入的地區(qū),如陸架及極地海冰覆蓋區(qū);鉆探深度則由于立管鉆探技術(shù)的采用而大大提高,IODP也因此將在古環(huán)境、海底資源(包括氣體水合物)、地震機(jī)制、大洋巖石圈、海平面變化以及深部生物圈等領(lǐng)域里發(fā)揮重要而獨(dú)特的作用。(二)現(xiàn)狀ODP始自1985年墨西哥灣的100航次,到2002年6月為止,“JOIDES

4、·決心號”共接受來自40多個(gè)國家的近2700名科學(xué)家上船參加考察,鉆取的巖芯累計(jì)長達(dá)215km,鉆探最深達(dá)海底以下2111m,鉆探的最大水深達(dá)5980m??疾齑淖阚E遍布世界各大洋,與DSDP一起,在全球各大洋共留下了1700多個(gè)鉆孔。這些鉆孔既增進(jìn)了我們對地球的外部和內(nèi)部動力學(xué)過程的了解,也為地球科學(xué)家們將今論古提供了大量重要的依據(jù)。限于能力,僅從以下幾個(gè)方面簡要介紹:(1)海底熱液活動研究大洋鉆探對海底熱液活動研究的貢獻(xiàn),最早應(yīng)追溯到1968年10-11月間DSDP的2航次,該航次首次在海底玄武巖中發(fā)現(xiàn)了方解石脈。接著,在DSDP的5航次

5、中發(fā)現(xiàn)了沉積物中存在鐵氧化物,并在下伏的玄武巖中觀察到了蝕變現(xiàn)象(碳酸鹽化、綠泥石化和蛇紋石化)。隨后,在DSDP的34和42A航次,又觀察到玄武巖的蝕變現(xiàn)象。特別是1979年7-12月間DSDP的69航次,使人們觀察到東太平洋科斯塔里卡(CostaRica)裂谷以南201km的Hole504B,在上覆274.5m沉積物的情況下(底部沉積物為含燧石的硅質(zhì)灰?guī)r,年代達(dá)上中新世),下伏214.5m長的巖柱中仍然存在玄武巖普遍蝕變的現(xiàn)象,其中的橄欖石礦物被蒙脫石等粘土礦物和紋石、方解石等碳酸鹽礦物部分或全部交代,并出現(xiàn)了蒙脫石脈和方解石脈,這種蝕變

6、現(xiàn)象很難用簡單的海水—巖石相互作用,或者是海底風(fēng)化作用給出令人滿意的解釋。隨著,大洋鉆探過程中海底巖石蝕變現(xiàn)象的不斷出現(xiàn),當(dāng)時(shí)使人們很自然的將其與1979年4月研究人員在“Alvin”號上剛剛觀察到的東太平洋海隆21oN的海底熱液活動現(xiàn)象聯(lián)系起來,意識到海底熱液活動對洋殼以及上覆沉積物均可能產(chǎn)生比較深刻的影響,有效地認(rèn)識這種影響將成為一項(xiàng)極有意義的工作。也就是從這個(gè)時(shí)候開始,人們明確提出將海底熱液活動研究與大洋鉆探計(jì)劃聯(lián)系起來,利用大洋鉆探能有效揭示海底深部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成的功能,了解海底熱液活動的深部過程。從事這項(xiàng)開拓性工作的科學(xué)家們,首先是

7、WoodHole海洋研究所的Detrick博士和全體Leg106科學(xué)調(diào)查隊(duì)員們,這是因?yàn)長eg106是ODP第一次在活動的海底熱液硫化物分布區(qū)進(jìn)行大洋鉆探的航次。通過該航次不僅證實(shí)了大西洋洋中脊SnakePit熱液區(qū)的存在(此前,通過光學(xué)拖體曾發(fā)現(xiàn)該區(qū)存在沉積物顏色異常和生物殘骸,推斷該區(qū)可能存在海底熱液活動),表明在一個(gè)直徑僅為幾米的高溫黑煙囪噴口區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行淺鉆工作是可行的,而且初步揭示了SnakePit熱液區(qū)硫化物堆積體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(黑煙囪體底部硫化物堆積體的厚度可達(dá)13m,在距離煙囪體大于17m的位置,海底熱液硫化物堆積體的厚度可達(dá)3-

8、6m,且黑煙囪體下部分布著塊狀硫化物透鏡體)和礦物組成(主要由黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦和磁黃鐵礦組成),并通過鉆探過程中使用的電視攝像系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)了大西洋洋中脊

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