探海识地球—IODP简介
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2012-4-22 16:01
| 系统分类:科普集锦 |
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探海识地球
— IODP 简介
本人有幸作为IODP 343 航次的一员,参加“JFAST- 日本海沟快速钻探计划(又称日本3.11 地震快速响应计划)”相关工作。之前对IODP 了解甚微,因此,近来便在工作之余查阅了一些资料和网站,对IODP 有了进一步了解。海底不只埋藏着泰坦尼克号,更埋藏着无数的知识宝藏,等着我们去开拓,去探索。IODP 就是要从地球深处把它们“挖掘” 并展现出来。
在此将自己的部分笔记贴出来与大家共享,主要目的是为IODP 的宣传尽些微薄之力,希望能有更多的中国科学家出现在IODP 的航次中。文中不妥之处请大家多多指教。如果大家有兴趣,建议大家阅读一下《大洋科学钻探:从DSDP-ODP-IODP 》这本书,或者多关注IODP 和中国IODP 办公室的网站。
IODP ( Integrated Ocean Drilling Program ,即综合大洋钻探计划)是一个以探索海底沉积物和岩石所记录的有关地球历史和结构信息、监测海底环境为主要目的国际性海洋研究计划。它建立在早期的深海钻探计划( DSDP )和大洋钻探计划( ODP )成功的基础上,这两个计划通过对大洋海底的钻探,不仅验证了海底扩张和板块构造学说,而且在古海洋学、高分辨率地层学、海洋地球化学、全球气候变化、地质构造与岩石圈研究、深海生物圈、海底热液以及海底矿床领域取得了举世瞩目的成就,使人类不仅对地球历史和全球过程的认识发生了革命性的变化,更对地球科学的认识从最初孤立的岩石圈上升到了地球系统科学的阶段。
IODP 以“地球系统科学”思想为指导,借助于包括隔水管、无隔水管和特定任务等多个钻探平台,可以使科学家进入 DSDP 和 ODP 时期所不能进入的区域,是一个规模更加宏大、科学目标更具挑战性的新的科学大洋钻探计划。自 2003 年 10 月 IODP 计划诞生,其科学目标主要锁定:( 1 )深部生物圈和海底海洋;( 2 )环境变化、过程及其影响;( 3 )固体地球循环与地球动力学三个主题。围绕深部生物圈、天然气水合物、极端气候、气候的快速变化、大陆破裂和沉积盆地形成、大型火成岩省、 21 世纪莫霍钻、板块汇聚边界地震震源区等八个优先领域开展研究。通过分布于世界各大洋的海底钻探,打穿大洋壳,揭示地震机理,查明深海海底的深部生物圈和天然气水合物,理解极端气候和快速气候变化的过程,为国际学术界构筑起新世纪地球系统科学研究的平台,同时为深海新资源勘探开发、环境预测和防震减灾等目标服务。
IODP各种钻探平台示意图
IODP 由日本文部科学省( MEXT )和美国国家自然科学基金会( NSF )作为领导机构共同管理。 IODP 的成员国共有 24 个,其中美国、日本和代表欧洲 15 国及英国和加拿大的欧洲大洋钻探联盟( ECORD )是其正式会员,中国、韩国、澳大利亚 - 新西兰、印度为准会员。 IODP 会员每年须向 NSF 缴纳一定的会费,用于 IODP 相关科学研究的费用,如按照美国 2007 财政年度,一个会员单位需缴纳的会费为 560 万美元。我国于 2004 年 4 月 26 日正式加入 IODP ,年付会费 100 万美元。因此,我国每年可派遣科学家参加无隔水管钻探船和隔水管钻探船各 6 个月次及特定任务钻探平台 1/4 个成员单位名额的航次,并享有获得全部航次相关样品与数据,申请首席科学家等权益。(机会相对还是不少,大家积极申请啊!) 在 1999 年,通过由汪品先院士作为首席科学家之一的南海 ODP184 航次的顺利实施,实现了我国大洋钻探零的突破。
目前, IODP 的钻探平台主要由无隔水系统钻探船 -JOIDES 决心号( JR )、带隔水管钻探船 -DV Chikyu 和特殊任务钻探船( MSP )组成,分别由美国执行机构( USIO ), JAMSTEC 地球深部探测中心( CEDX )和欧洲大洋钻探联盟( ECORD )三个执行机构管理负责。
DSDP 和 ODP 先后完成了 96 和 111 个航次,分别在 624 个和 650 个钻位钻取总长度为 97km 和 222km 岩心。截止目前, IODP 已经完成了 39 个航次,钻取岩心超过 45km 。 IODP 的每个航次的建议书都经过多轮国际评审与修改,最后投票选举,从各国科学家提交的建议书中择优实施。通常从提交航次建议书到钻探的实施需要 4-5 年时间。正在实施的 343 航次 --- 日本海沟快速钻探计划( JFAST )作为日本“ 3.11 ”地震后快速响应计划,从 2011 年 3 月 30 日提交建议书,到 2012 年获得 IODP 科学规划委员会的批准,以及 2012 年 4 月 1 日开始正式实施,历时 1 年时间,也许是史无前例了。
IODP航次建议书提交、评审和日程安排流程
在2013 年 9 月, IODP 十年计划结束之后,它将更名为 International Ocean Discovery Program ( IODP )。 2011 年 6 月, IODP 公布了“ Illuminating Earth's Past, Present and Future---The Science Plan for the International Ocean Discovery Program 2013-2023 ”,目前这项计划正在由 25 个成员进行详细地规划,并将于 2013 年 10 月开始实施,持续 10 年。这项新的国际大洋科学钻探计划将以气候与海洋变化、生物圈前沿、地球圈层相互作用和运动中的地球作为四大主题,吸引来自地球科学、海洋、大气科学和生命科学领域的研究人员为认识地球的历史、现在和未来这一共同目标而努力。
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