美国极地钻探科学目标分析与钻探技术进展
2021-09-25李冰韩丽丽李亚洲范晓鹏宫达洪嘉琳张楠冶宇霆汪月孙友宏
李冰,韩丽丽,李亚洲,范晓鹏,宫达,5,洪嘉琳,5,张楠,5,冶宇霆,汪月,孙友宏,4,5
(1.中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083;2.中国地质科学院,北京100037;3.吉林大学极地研究中心,吉林 长春130026;4.自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室,吉林 长春130026;5.吉林大学建设工程学院,吉林 长春130026)
0 引言
南极大陆和北极格陵兰岛的绝大部分区域被冰盖所覆盖,还广泛分布着冰架和冰下湖等,如图1所示[1]。极地冰盖记录了地球过去几十年乃至几百万年以来的气候变化信息[2]。在冰流作用下,冰盖流入海洋形成冰架,其与海洋的相互作用对冰架和冰盖的稳定性至关重要。极地冰盖下分布着湖泊、河流、盆地和山脉等,蕴含着极地冰盖、古气候、古生命和冰下地质构造的形成与演化等信息[2]。通过极地冰层及冰下环境样品分析和原位观测可以获取上述相关信息,极地钻探则是获取冰芯、冰下基岩、冰下湖湖水等样品和布放科学观测仪器最直接的技术手段。本文所述的极地钻探不仅包括传统的极地冰层钻探,还包括近些年发展起来的极地冰下环境钻探,但不包括常规地质岩心钻探和南大洋岩心钻探。

图1 极地冰盖、冰架及冰下环境概念图Fig.1 Conceptual model of the polar ice sheet,ice shelf and subglacial environment
美国是历史上开展极地钻探较早的国家之一,也是当前极地钻探技术相对比较完善的国家。目前,美国绝大部分的极地钻探科学与技术由美国冰钻委员会(U.S.Ice Drilling Program,简称IDP)负责。在美国科学基金会资助下,IDP由来自达特茅斯学院、威斯康星大学麦迪逊分校和新罕布什尔大学的专家组成,主要负责制定美国的冰层取芯和钻探的规划,并提供钻具和钻探服务[3]。……
