СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2008, том 16, № 6, с. 104-109
ХРОНИКА
УДК (063):551.35
ГЛУБОКОВОДНОЕ БУРЕНИЕ В ОКЕАНАХ: ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ. К 40-ЛЕТИЮ МЕЖДУНАРОДНОЙ ПРОГРАММЫ ГЛУБОКОВОДНОГО БУРЕНИЯ
© 2008 г. Н. К. Рубаник
Геологический институт РАН, Москва Поступила в редакцию 13.06.2007 г., получена после доработки 04.02.2008 г.
Ключевые слова. Океанское глубоководное бурение, буровые суда, буровые платформы, керн, рай-зер, палеонтологические коллекции.
Глубоководное бурение в океанах (DSDP -Deep Sea Drilling Project). Современная программа океанского бурения (ПОБ), отмечающая в 2008 г. сорокалетний юбилей, ведет свою историю с июля 1968 года, когда она носила название Проект глубоководного бурения в океанах (DSDP - Deep Sea Drilling Project). Программа открыла новую эру в морской геологии и была направлена на совершенствование фундаментальных знаний о физических, химических и биологических процессах, определяющих геологическую историю, строение и эволюцию океанической литосферы (осадков и коры) через исследование глубинного строения Земли под океанами с помощью бурового судна. Одной из основных задач глубоководного бурения в океанах было определение скорости и размера глобальных изменений климата и уровня океана на протяжении геологической истории. До этого времени исследования осадочного чехла в океанах ограничивались изучением молодых осадков и илов, которые лежали на поверхности дна океана или близко к ней и опробовались черпаками и короткими трубками. Исследования проводились с помощью вновь построенного судна "Гломар Челленджер", оборудованного системой динамического удержания на месте. Оно было первым судном, предназначенным для производства буровых работ на больших глубинах (до 6000 м и более). Уже первые результаты бурения в рамках этой программы указывали на реальность расширения океана и дрейфа континентов. С 1968 по 1980 г. судно прошло в общей сложности 250000 морских миль, пробурив во всех океанах, кроме Северного Ледовитого, скважины в 500 точках.
Этот уникальный проект позволил увеличить знания о возрасте, истории и процессах развития океанских бассейнов, о структуре и составе океанической коры. Усилия ПОБ были сосредоточе-
ны на извлечении осадков и ископаемой флоры и фауны, которые позволяли расшифровать историю накопления осадков, циркуляции подводных течений в океане и палеогеографию океанов. Существовала необходимость увязать полученные знания с более широкими вопросами строения и состава планеты, геологию континентов с геологией океанических бассейнов. Этой цели и служило более глубокое проникновение в породы океанической коры и осадочные толщи окраин океана. Результаты бурения были использованы в обосновании концепции дрейфа континентов, спрединга морского дна и тектоники плит (Богданов, Торчигина, 1983).
На ранних стадиях выполнения программы бурения внимание было сосредоточено на рекогносцировочных исследованиях разнообразных морфоструктур дна с целью определения их возраста. В течение первых восьми лет Программа глубоководного бурения финансировалась исключительно Национальным научным фондом США.
Международная программа глубоководного бурения (IPOD - International Program of Ocean Drilling). В 1974 г. Проект перешел в Международную фазу глубоководного бурения ИПОД и носил название Международная программа глубоководного бурения. Такая обширная программа должна была базироваться на очень тщательном научном, техническом и административном планировании. Научные основы и обоснование программы океанского бурения разрабатывались на специальных конференциях, на которых были заложены основные научные направления, по которым развиваются научные планы бурения. Долгосрочные планы бурения (ДПБ) содержали и содержат стратегические научные и технические направления бурения, сконцентрированные вокруг крупных тем и новых инициатив, пред-
ставляющих особый интерес для научной общественности XX века и остающихся таковыми в XXI веке.
Программа глубоководного бурения осуществлялась Скриппсовским океанографическим институтом Калифорнийского университета Сан-Диего по контракту с Национальным Научным фондом США. Первоначально в нее входил консорциум из шести стран (США, СССР, Франция, ФРГ, Великобритания, Япония), а на более позднем этапе, помимо США, вошли 18 стран: Франция, Япония, Великобритания, ФРГ, СССР, а также 2 консорциума: Австралия, Канада и Европейский консорциум, состоящий из 12 стран: Финляндия, Швеция, Норвегия, Исландия, Дания, Нидерланды, Бельгия, Швеция, Испания, Италия, Греция и Турция. Научное руководство Программой обеспечивало Объединение океанографических институтов по глубинному опробованию Земли (JOIDES - ДЖОИДЕС) - международная организация, в задачи которой входит разработка научных планов и основных направлений исследований для ПОБ. Управление программой осуществлялось объединением океанографических институтов (JOI - ДЖОИ) по контракту с Национальным научным фондом США, а также привлечением консультативных органов ДЖОИДЕС. Субподрядчики ДЖОИ в лице Техасского университета (TAMU - TEXAS A&M University) и Геологической обсерватории им. Ламонт-Догер-ти Колумбийского университета курируют научную деятельность Программы, обеспечивают геофизические работы, формируя банк данных по исследованию районов бурения.
Банк данных по исследованию районов бурения готовит пакеты необходимых материалов для предрейсового обсуждения и выбранных для бурения районов с точки зрения безопасности бурения и предотвращения самопроизвольных выбросов газов, а также снабжает научный состав рейса геофизическими данными и другой необходимой информацией по научным проблемам, стоящим перед рейсом.
На всем протяжении существования проекта большую часть расходов по Программе океанского бурения и переоснащению буровых судов покрывал Национальный научный фонд (ННФ) США. Совет ПОБ, включающий представителей всех стран-партнеров, служил органом, связывающим Национальный научный фонд, управляющий фондами Программы от имени всех партнеров, и финансирующие организации из других стран. Полноправные и ассоциативные члены, вносящие разный ежегодный взнос, получали привилегии пропорционально их взносу. Привилегии касались количества предоставляемых экземпляров всех публикаций Программы, а также
количества мест на буровом судне и в консультативных комиссиях Программы.
Программа сосредотачивалась на решении широкого круга палеоокеанологических задач. Главные проблемы, решавшиеся глубоководным бурением, нашли отражение в названиях консультативных комиссий: океанской коры, пассивных окраин, активных окраин, палеосреды. Выполнение программы привело к резкому увеличению знаний об истории океана (Кеннетт, 1987). Результаты работ каждого рейса публиковались в официальном издании "Первичные отчеты проекта глубоководного бурения", так называемые "голубые" тома, издаваемые Государственным издательством США под руководством Национального научного фонда. Каждый том первичных отчетов включает основные научные результаты рейса и данные по керновому материалу скважин. Он состоит из двух частей: первая - это отчеты по всем скважинам, вторая - специальные тематические статьи (Научные результаты). С начала исследований было издано 96 (1-96) "голубых" томов программы DSDP, включая сводный том по публикациям. Кроме того, издавался специальный справочный материал по кернам на микрофишах "Индексы ключевых слов к первичным отчетам, публикациям и исследованиям материалов Проекта". Краткие сводки о каждом рейсе помещались в журнале "Geotimes".
Наша страна принимала участие в работе по Программе глубоководного бурения в качестве полноправного члена с 1975 г., привлекая к работе над Проектом 11 академических и множество отраслевых институтов. После распада СССР Россия участвовала в программе на правах ассоциативного члена с покрытием одной трети доли от ежегодного взноса полноправного члена. В 1992 г. Россия вышла из Международной программы глубоководного бурения из-за финансовых трудностей в стране и в настоящее время в ней не участвует.
Программа океанского бурения (ODP - Ocean Drilling Program). Следующая стадия глубоководного бурения началась в 1985 г. Судно "Гло-мар Челленджер", выполнив 95 буровых рейсов, каждый продолжительностью около двух месяцев, было заменено более современным, хорошо оборудованным и крупным судном "ДЖОИДЕС Резольюшн", с ограниченным использованием "райзера" - устройства в виде обсадной трубы, предотвращающего выброс газа в ходе бурения нефтегазоносных пластов и способное бурить в широтах выше 50° с использованием увеличенной буровой колонны (Oceanus, 25 years of Ocean Drilling).
С помощью этого бурового судна Программа обеспечивала ученых образцами керна, отобранны-
ми в ходе бурения океанского дна, лабораторными базами на борту судна и на берегу для их исследования, предоставляло возможность внутрискважин-ных измерений и специальных экспериментов по определению условий in situ и процессов, происходящих в океанских бассейнах. Для координации работ предусматривалось долгосрочное планирование, которое включало в себя разработку основных стратегических задач глобальных научных исследований. В число научных долгосрочных планов ПОБ входили такие важные темы, как динамика окружающей среды (изменение глобального климата, причины и следствия изменения уровня океана, причины резких изменений климата, исследование биосферы ниже дна океана), а также приоритетные вопросы динамики внутреннего развития Земли (перенос тепла и материала внутри планеты и вынос на поверхность, деформация литосферы и землетрясения, изучение глубинного строения океанической коры).
Керн, извлеченный в процессе бурения из скважин, всесторонне изучается как на борту судна, так и в береговых лабораториях. Определенная часть керна сдается на хранение в хранилища Западного и Восточного побережий США; керн из Индийского и Тихого океанов - в хранилище Скриппсовского океанографического института, Калифорнийского университета, керн из Атлантического, Антарктического океанов и Средиземного моря - в хранилище Геологической обсерватории Лам
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.