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国际大陆科学钻探（ICDP）进展 总被引：8，自引：0，他引：8
直接进入地球内部观察研究地球的成分、结构构造和各种地质作用是人类的长期梦想,就目前人类的科学技术条件,人们还不可能直接钻入地下进行实地取样与观察。科学钻探是获取地球深部物质、了解地球内部信息的最直接、最有效、最可靠的方法。国际大陆科学钻探计划成立以来,已经在许多领域取得了重要成果,发表了大量的文章。本文对科学钻探的发展过程、大陆科学钻探的意义、国际大陆科学钻探委员会成立的背景与建立过程、组织结构、立项程序、立项准则以及研究领域做了简要概述。对国际大陆科学钻探近年来在气候变化与全球环境、陨石撞击坑及撞击过程研究、地球生物圈、火山系统和热流机制、地幔柱和大洋裂谷、活动断裂、汇聚板块边界和碰撞带、自然资源等主要研究领域的重要进展做了综述,重点介绍了日本的云仙火山钻探项目、美国夏威夷火山科学钻探和圣安德列斯断裂深部观测计划的主要进展。概括和总结了中国实施的3个国际大陆科学钻探项目所取得的成果进展和中国的大陆科学钻探事业近期的主要活动。 相似文献
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《地质通报》2020,(4)
地球深部探测是了解地球深部构造、物质成分分布及演化规律的重要手段。美国是世界上地球深部探测工作开展较先进的国家。为充分了解中国和美国在地球深部探测领域的发展水平和存在差距,介绍了中国和美国地球深部探测工作的开展情况,对中美两国的深部探测工作进行了详细对比与研究,发现中国的地震探测程度较浅、探测精度较低、实验数据量较少、资金投入较低,总体探测水平与美国存在明显差距,但中国深部探测工作的力度正在不断加大,在地球化学、大地电磁测量、科学钻探等方面逐渐形成了自己的优势领域。在分析对比中美地球深部探测进展的基础上,提出了加大深部地震探测力度、增加科学钻井的数量、建立单独的野外观测与数据管理基地等建议。 相似文献
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为满足深部找矿和地球科学研究的需要,近几年,深度超2000 m钻孔数量在不断更新,岩心钻探深度记录也在不断打破。深部钻探由于科学目标更高、钻遇地层更多,压力层系复杂、钻进时间更长等客观实际,对钻探装备、工艺技术和管理提出了新的要求。针对不同地域和区块,深部钻探均有不同的典型难点问题和技术挑战性。SinoProbe-05深部探测项目自2009年启动以来完成了西藏罗布莎、甘肃金川、云南腾冲、安徽庐枞、安徽铜陵和于都赣县等钻探任务,通过集成该深部探测项目过程中的技术问题,从装备、工艺、材料到机具等10个方面总结了该深部探测项目的成果,并结合近几年国内其他深部钻探项目一些经验,进行了策略研究和风险规避探索。 相似文献
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赣南银坑矿田作为中国深部探测实验研究在南岭成矿带的首批示范区,以探索深部矿产资源成矿规律为主要目标,先后开展了地质实测剖面、地球化学测量、矿田构造、岩浆活动、典型矿床和综合地球物理探测研究,认识到矿田内中高温热液型钨多金属矿床和中低温金银铅锌铜贵多金属矿床分带性在二维平面空间内的存在。通过区内岩浆活动与典型矿床研究,发现两类矿床的形成在时间、空间、物质来源和成矿作用方面分别与燕山早期的两套岩浆活动密切相关,建立了精确的成岩成矿年代学格架,确立了两类矿床在时空三维上存在着成因联系。应用高精度重磁面积测量和骨干剖面的大地电磁、反射地震和CSAMT/AMT等探测方法,开展了综合地球物理探测研究,初步探明了区内地层-岩体-构造的深部结构,为南岭科学钻探选址(SP-NLSD-1)提供了科学依据。南岭科学钻探旨在揭示南岭与武夷成矿带交汇部二层结构的成矿作用,探索南岭地区时空四维成矿规律。 相似文献
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火星探测一直是人类空间探测的热点。“好奇号”火星车着陆6年多来,先后完成了16次取样钻探,为人类探测火星提供了直接依据。本文根据NASA（美国国家航空航天局）公开的技术资料,围绕取样钻探的设计要求、取样钻探系统结构设计及接触式稳定系统、辅助结构系统、压力和回转传递系统、封闭保护壳（稳定器）系统、钻头系统、转盘系统、主动轴系统和冲击钻进系统等展开了论述。系统设计主要结合智能化、模块化、轻量化要求开展,并先后经过12次的室内联动测试,完成了同火星车的岩屑运移、样品处理分析、数据存储、仪器控制等系统的高度集成,并通过机械臂完成了搭载试验。由于火星取样钻探的首次尝试和NASA的技术保密原因,论文阐述的相关内容仅作为我国开展火星取样钻探研究和地球深部智能钻探研究的参考。 相似文献
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介绍了我国“十二五”期间主要的科学钻探项目实施情况,主要有“深部探测技术与实验研究专项”中的科学钻探、汶川地震科学钻探、松辽盆地科学钻探工程项目“松科二井”项目、铀矿科学深钻、东南沿海第一口干热岩科学钻探、大陆架科学钻探、长白山天池火山科学钻探、胶莱盆地白垩纪科学钻探、海洋科学钻探、冰心钻探等,以及在这些项目实施过程中开展钻探技术研发获得的成果,并对我国科学钻探的发展进行了展望。 相似文献
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深部钻探技术是解决深地探测科技问题的必要手段之一。本文主要介绍了“十三五”国家重点研发计划 “5000米智能地质钻探技术装备研发及应用示范” 项目方案，项目从构建大深度绳索取心钻孔口径系列、钻具级配、装备配置等入手，开展了钻进智能控制、钻机关键技术与装备、高性能绳索取心钻杆、小口径高效系列钻具、环保冲洗液体系与废浆处理技术、钻探技术装备集成与示范等研究，拟突破智能控制、自动化、轻量化与模块化等关键技术，形成以绳索取心工艺为主体的特深孔地质岩心钻探装备与技术体系，为我国深部探测计划提供技术与装备支撑。 相似文献
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“科学钻探选区预导孔钻探技术方案设计、组织实施与随钻研究”作为深部探测项目五综合研究课题的专题,旨在配合地球科学研究,在现有技术水平所能达到的最大深度条件下,以尽可能低的成本采用最先进、最安全的钻探技术方法,获取尽可能多的地下信息,以满足科学目标的严格要求。该项目的实施主要以提高深部钻探效率和质量为目的,是在其他地质调查和地球物理方法基础上,分别针对条件成熟的选区6~7口先导孔的科学钻探展开针对性的技术方案设计,包括对不同目标钻孔进行钻孔结构的优化设计、工艺优化设计以及对钻探成套设备进行科学配置,不断探索提高工作效率、保证工程质量、减少孔内事故、提高岩心采取率。因而,其对地球科学研究目标能否实现将起到决定性作用。文章综述了该项目的实施情况,并介绍了项目所取得的阶段性成果。 相似文献
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日本的综合大洋钻探计划(IODP) 总被引：2，自引：1，他引：1
对日本的IODP活动以及科学目标进行简要介绍。IODP核心技术支撑之一的立管钻探船“地球号”可在水深4 000 m的海底钻进7 000 m,钻达发震带和上地幔,实现日本的IODP科学目标。日本的IODP科学规划主要有三大科学主题和八项研究目标,三大科学主题包括地幔过程和地球系统演化,地壳作用过程和地球系统演化,俯冲带和地球系统演化过程中的动力学及物质循环。其八项研究目标为：①钻探西太平洋洋底高原,认识核—幔作用过程;②钻探太平洋白垩纪—新生代沉积物,详细研究地球温室期间的物质循环及从温室环境到冰室环境的转化过程;③钻探大洋岛弧,认识大陆地壳形成过程;④钻探扩张的弧后,认识洋壳岩石圈形成过程;⑤钻探亚洲边缘海及陆坡,认识陆壳—洋壳—大气圈关系;⑥调查增生楔中的碳循环及深部生物圈;⑦调查汇聚板块边缘大地震周期及形成机制、构造及物质循环;⑧研究生活于增生楔环境中极端微生物生物学。 相似文献
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地球深部探测对提高我国勘探开发深部资源能力和深部地质研究水平及地位是不可或缺的,深部科学钻探是唯一准确地获取深地实物资料的工程方法。钻杆柱作为深部科学钻探技术的核心与关键,其管柱规格组合与钻杆接头选配决定着钻杆在平衡其自重后的剩余强度和应付孔内复杂情况的能力,尤其是作为连接各钻杆柱短节的钻杆接头的性能直接决定着钻杆柱的使用极限深度。本文从产品类型、结构特点等方面对国内外高性能石油钻杆接头进行了梳理,分析了现有钻杆接头存在的不足与失效的原因,提出了钻杆接头结构改进方案,对提高钻杆柱的可靠性与安全性,延长钻杆使用寿命,使其更好地应用于深部科学钻探,具有一定的科学意义与工程价值。 相似文献
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科学大洋钻探：成就与展望 总被引：8，自引：3，他引：8
在回顾ODP学术目标的发展历史的基础上，按照地球环境动力学和地球内部动力学两大科学主题，对ODP在地球环境变化、作为环境变化营力的沉积物、流体和细菌、地球内部物质和能量的传递、岩石圈变形和地震作用等前沿领域所取得的主要科学成就进行了简单的介绍。IODP将以地球系统科学的思想为指导，利用多个钻探平台，以更为广泛的钻探领域和更深的钻探深度，对全球海底进行学术目标更为庞大、系统的科学钻探，并进一步加强与石油工业以及其它国际地学研究计划的合作。 相似文献
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科学钻探是获取地球内部信息的最直接和最重要手段,在解决“向地球深部进军”战略科技问题上起着无可替代的作用。本文简要回顾国内外大陆科学钻探的发展历程和深钻的发展现状,分析大陆科学深钻发展特点与态势;围绕中国大陆科学深钻,梳理其关键科学技术问题、面临的挑战与机遇;在此基础上提出中国大陆科学深钻发展的目标、优先发展方向与发展途径建议。大陆科学深钻能够为地球动力学过程、地质灾害、地质资源和环境变化等全球关注的地球科学前沿问题提供独特的研究途径,但是其实施深度又受超高温和超高压等恶劣井眼环境的制约;现代科学技术的进步有力促进了大陆科学深钻中各项技术的发展,为超深井和特深井科学钻探提供重要支撑。中国大陆科学深钻应以9000～15000 m特深井为目标,注重“超深”“深时”和“深观”等领域的科学问题,优先发展地球深部构造、深部生命、深时气候和深部资源探测等方向,研究超深物质、动力学过程和岩石物理等实验技术,研发超高温超高压环境下的钻井、测井和长期观测等技术与装备,促使我国深地探测能力和水平实现一次飞跃。 相似文献
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地幔动力系统与演化最新进展评述 总被引：9，自引：1，他引：8
评述了９０年代以来地幔动力学研究的一些最新的观测和理论模拟的进展,探讨该领域的几个主要热点问题,包括地幔内部转换带和核幔边界的物理化学性质与演化,俯冲板片热结构及其与地幔的相互作用,热点物理化学性质与地幔柱动力学模拟,地幔对流系统及其对表层地质过程的影响等。这些结果是在多学科交叉研究的背景下取得的。地震层析的结果超越了８０年代取得的大尺度地幔结构,得到了越来越精细的结构,如俯冲板片的结构,６６０ｋｍ间断面的起伏,ＣＭＢ的超低速层和各向异性等。俯冲板片在某些区域平躺在上地幔底部,造成６６０ｋｍ间断面的凹陷。已有明显的迹象表明,俯冲板片至少在某些区域达到了地幔底部,说明下地幔是驱动地表板块运动的地幔对流不可分隔的一部分。全地幔对流模式对地幔中存在不同的地幔地球化学源区的看法提出重大挑战,计算机模拟三维球坐标地幔对流已经成为现实,新的研究正试图把地表板块加入到对流的模拟之中,并再造板块运动的动力学演化史。最后,对这些领域的最新进展提出自己的分析和看法,认为地球动力系统演化研究所面临的难题是地球内部动力状态演变的历史记录问题。而这样的记录,尤其是早期记录,只能从地球表面的造山带和盆地记录中去寻找。认为建立地质记录与? 相似文献
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James McCarthy Chery Chen David López-Carr Barbara Louise Endemaño Walker 《GeoJournal》2014,79(6):665-675
We have reached a crucial turning point in debates around climate change. A well established scientific consensus regarding the physical causes, dynamics, and at least many likely implications of anthropogenic climate change has thus far failed to result in any substantial movement towards mitigation. For many, then, the most urgent questions regarding climate change are now socio-cultural ones, such as: how do people come to hold and act on certain beliefs regarding environmental conditions and processes; how do institutional forms and histories shape and constrain the views and options of various sorts of actors; and what are relationships among fossil fuels, climate change, and the historical geographies and future trajectories of capitalism? Far from being simpler than physical and life science questions, these social science questions introduce entirely new sorts of actors, dynamics, and methodological challenges into this already complex and dynamic domain. This special issue takes up these topics. In this essay, we chart some of the major contours of contemporary social science thinking regarding climate change and introduce the articles in the special issue. We begin by examining work, from political science and scholarship on the commons, that foregrounds questions of sovereignty, territoriality, and cooperation with respect to environmental governance. Then we examine work from neoclassical economics and radical political economy, which frame climate change in terms of externalities, or contradiction and crisis, respectively. Finally, we examine the rapidly proliferating work exploring how individuals think and feel about these issues, emphasizing concepts of risk, communication, and governmentality. 相似文献
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“深时”（Deep Time）研究与沉积学 总被引：9，自引：5，他引：4
近百年来全球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化,人类文明的发展迫切要求我们对这种变化的发展趋势及其环境与资源效应有更加深入的了解。仅仅对现代和第四纪气候研究是有局限性的,全面了解地球表层及气候系统需要研究整个地质历史时期地球表层系统的发展演化。基于这样一种需求,从沉积记录研究前第四纪地质历史时期的地球古气候变化及重大地质事件,并为未来气候预测提供依据的“深时”（Deep Time）研究计划在国际地球科学界逐渐形成。“深时”研究将聚焦地球气候系统中的重大科学问题,通过地质历史时期极端气候事件探讨气候变化的极限和速率、大气成分和大洋成分变化、大气环流和大洋环流以及生物圈、固体地球与太阳的联系等,最终揭示地球气候系统与地球系统的联系。“深时”研究将通过解译、定年和模拟的基本方法,发展完善大陆科学钻探项目,获得保存良好、高分辨率的沉积记录是重中之重。可以预见,“深时”研究将与“深空”（Deep Space）、“深海”（Deep Sea）和“深部”（Deep Interior）研究计划一样,成为未来国际和国内地球科学重大研究领域。同时,在开展“深时”研究过程中,沉积学也将扮演核心学科的角色发挥重要的作用。 相似文献
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北方气候干旱化趋势越来越强烈, 对生态环境产生了巨大影响.在分析气候干旱化研究现状基础上, 讨论了地下水系统在地球表层系统中的地位、对地球表层系统的调节作用以及对北方干旱化趋势研究的意义, 分析了地下水系统的退化对北方气候干旱化的作用.研究表明其已经产生了不可忽视的环境效应, 具体表现在地下水的过量开采使区域地下水系统退化, 导致地球浅表水、热、CO2转换模式的改变, 造成水热失调, 加快局域气候干旱化.认为应该研究地下水系统演化规律, 揭示其时相变化对干旱化形成和发展的作用机理, 评估、预测未来地下水开发的相关环境效应, 提出防止干旱化的地下水开发调控模式, 从而为北方干旱化地区实施可持续发展提供科学依据. 相似文献
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全球气候变化和快速城市化导致的城市水循环过程变化是当前城市水文学研究的热点问题。为综合理解城市水循环演变过程,结合城市水文学的发展历程,剖析水循环过程对快速城市化进程的响应机制。总结了国内外城市化水文效应的主要成果,包括城市化对水循环过程、洪涝灾害、水生态系统以及水资源的影响。系统归纳了城市化水文效应的评估方法和技术手段。针对现有研究中的不足,指出变化环境下城市化水文效应研究面临的主要挑战及关键技术难题,提出未来研究的重点方向,如城市化降水效应的机理、不透水面的分布及有效性评估、城市化与水生态系统的响应关系与综合城市水资源管理及需水预测等。 相似文献
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对国际地球化学大会Goldschmidt 2011的基本情况、5个大会主题报告和23个分会报告作了较详细介绍与评述。这5个大会主题报告是:地幔中的挥发组分对板内岩浆作用的影响,地球深部挥发组分的循环:从远古到现代,利用地球化学信息研究末次冰川消退及其对河流的影响,外星大气:一个由热到可居住的世界,深海中的微生物群落与甲烷氧化作用。23个分会报告包括:宇宙化学,行星形成;早期地球:从地核到大气;地球深部动力学及其演化;从地幔至地壳:洋脊与板内岩浆活动;大陆壳的形成及演化;循环:俯冲,地幔楔与弧火山作用;地球环境演化;从纳米到大陆尺度界面与界面过程;火山与自然灾害地球化学;地球资源:能源;地球资源:矿;气候变化;大气气溶胶的源、汇及影响;风化、气候、构造与地表过程;海洋大气:过去与现在;人类活动产生的地球化学影响;生物地球化学:从微生物到宏观与循环;分析技术前沿;计算地球化学前沿;矿物学与矿物物理学前沿;水文地球化学与全球水资源可持续发展;一般主题;特别议题。文章重点阐述了国际地球化学目前的研究现状、热点领域、未来发展方向三个方面。对生物地球化学的研究现状与发展趋势作了专题评述。 相似文献
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21世纪地球科学研究的重大科学问题 总被引：2，自引：1，他引：1
凝炼地球科学研究的重大科学问题,对推动地球科学基础研究的发展具有重要意义。美国国家研究理事会（National Research Council）2008年3月发布的研究报告《地球的起源和演化：变化行星的研究问题》提出了21世纪固体地球科学研究的10个重大科学问题：①地球和其他行星的起源;②地球早期的演化历史;③生命的起源;④地球内部的运动及其对地表的影响;⑤地球的板块构造与大陆;⑥地球的物质特性对地球过程的控制;⑦气候变化的原因与幅度;⑧地球—生命的相互作用;⑨地震、火山喷发等灾害及其后果的预测;⑩地球内外流体运动对人类环境的影响。这些重大科学问题对我国的地学发展战略研究及地球科学基础研究均将具有重要的借鉴和指导意义。主要依据NRC的《地球的起源和演化：变化行星的研究问题》报告,对这些重大科学问题进行了解读和分析。 相似文献
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Qiuhong Tang Xingcai Liu Zhe Li Xiaobo Yun Xuejun Zhang Qiang Yu Jun Li Yongyong Zhang Huijuan Cui Siao Sun Chi Zhang Yin Tang Guoyong Leng 《地球科学进展》2019,34(2):115-123
The terrestrial water cycle is influenced by a wide range of climatic variables and human disturbances. In the era of the Anthropocene, when humans drive the changes in atmospheric and hydrological processes in river basins, there is an urgent need to include human impacts in the study of the terrestrial water cycle. This paper focused on the large-scale hydrological modeling which takes account of human impacts, reviewed the research progress of the natural and human-induced changes in the terrestrial water cycle and the development of comprehensive terrestrial hydrological models in recent years, and proposed that an integrated water system model with human-related processes such as crop water demand model, engineering regulation and social water demand, be the key to large-scale water cycle simulations under changing environment. Based on the existing large-scale land surface hydrological model, there is a need to put forward the integration of the human-related processes. A comprehensive integrated water system model that considers multi-processes can help us to understand the key mechanisms of how climate change and human activity influence the regional water cycle. It also provides a theoretical and practical basis for investigating the causes and effects of changes in terrestrial water cycle under a changing environment, and thus offers scientific support for climate change adaptation in the water sector. 相似文献