國際大陸科學鑽探計畫（ICDP）【上】

國際大陸科學鑽探計畫（ICDP）【上】
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

若是要了解地下的地質狀況，鑽井探測是最直接的方法。除了廣泛的應用在石油探勘、地下水及土木工程鑽探之外，學術界也常進行大規模的科學鑽探計畫。因為從地殼鑽探所取得的岩石標本，記錄了長久以來地殼演變的物理及化學過程，因此可以應用在全球氣候變遷、板塊構造運動、礦產資源探勘、地震斷層研究及火山噴發等問題。而鑽井時必須根據不同的研究目的來挑選適當的鑽井地點，在進行鑽探之前，要先進行地表地質調查和地球物理探勘，儘可能蒐集相關的地質資料，以決定井位，並擬訂完善的鑽探計畫（包括套管計劃、鑽進計畫、費用、風險等）。依照鑽井位置的不同，鑽井設備亦不相同，可分成大陸鑽探及深海鑽探兩種，本文則是聚焦於大陸鑽探這部份。

人類活動對於全球環境有顯著的影響，尤其是透過利用地殼資源的活動。因為隨著全球人口增加，以及都市化的現象與日俱增 (特別是在海岸地區)，所以由地震和火山活動以及其他自然災害與氣候變遷，對生命及財產所產生的風險也大幅增加。地殼的組成、結構與演化的知識，與永續發展的目標原則一致，因此對於地球資源與環境的智慧管理日趨重要。隨著鑽探的技術發展，能取得的岩心資料愈長愈完整，讓一些過去沒有注意或無法得知的新事項，逐漸攤開在人們眼前，這些事證透露出的訊息，讓我們必須好好省思人與大自然的互動方式。而鑽探所取得的資料，可幫助我們解決以下幾個問題：
1.地震與火山以及減緩災害影響的研究。
2.在控制氣候及環境變遷方面，人為因素與自然力量之相對重要性的評估。
3.利用與探索地下資源、礦物及水資源。
4.生物圈和地殼之間的相互影響。
5.控制物種演化及滅絕因素的探討。

根據這些問題對社會重的要性，以及科學鑽探可使得科學理解產生大躍進的能力，因此科學界在1995年成立了一個國際性的組織，叫做國際大陸科學鑽探計畫 (International Continental Scientific Drilling Program，簡稱 ICDP) ，總部設於德國的波茲坦，目的是整合及協助各國進行大陸的科學鑽探，以及探討上文中所敘述的幾個問題。截至目前為止，此計劃已獲致的重要成果如下：
1. 了解大陸棚沉積盆地的起源和演變。
2. 古氣候變遷的過程，以及影響氣候變遷的原因。
3. 隕石坑的構造特徵及隕石撞擊對地球生態環境的影響。
4. 發現生物圈廣泛存在地下深處，因此重新探討地球生命的演化過程。
5. 自然資源的開發與利用，例如「天然氣水合物」的探勘、地下水資源的監測。
6. 探討板塊構造運動機制，例如活動斷層的週期和強度、隱沒火山島弧的岩漿活動，了解碰撞帶及聚合帶地殼的應變過程。

參考資料：
http://www.icdp-online.org/contenido/icdp/front_content.php
http://sec.ncu.edu.tw/ncunews/164/develop_101.html
http://web1.nsc.gov.tw/
Fault drillers try to get to the bottom of Chi-Chi quake, Nature 431, p118 (2004)
Slip Zone and Energetics of a Large Earthquake : Result from the Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project（TCDP）,Nature 444.p473-476 (2006)
高二地球科學教科書：地球與環境（上冊）南一版第5章P84
高二地球科學教科書：地球與環境（上冊）全華版第5章P103