Кіріспе
1968–1983 жылдар аралығындағы мұхиттық бұрғылау ғылыми-зерттеу бағдарламасы
The Deep Sea Drilling Project (DSDP) was an ocean drilling project operated from 1968 to 1983. The program was a success, as evidenced by the data and publications that have resulted from it. The data are now hosted by Texas A&M University, although the program was coordinated by the Scripps Institution of Oceanography at the University of California, San Diego. DSDP provided crucial data to support the seafloor spreading hypothesis and helped to prove the theory of plate tectonics. DSDP was the first of three international scientific ocean drilling programs that have operated over more than 40 years. It was followed by the Ocean Drilling Program (ODP) in 1985, the Integrated Ocean Drilling Program in 2004 and the present International Ocean Discovery Program in 2013. It sailed down the Sabine River to the Gulf of Mexico, and after a period of testing, DSDP accepted the ship on August 11, 1968. Through contracts with Joint Oceanographic Institutions (JOI), NSF supported the scientific advisory structure for the project and funded pre drilling geophysical site surveys. Scientific planning was conducted under the auspices of the Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling (JOIDES). The JOIDES advisory group consisted of 250 distinguished scientists from academic institutions, government agencies, and private industry from all over the world. Over the next 30 months, the second phase consisted of drilling and coring in the Atlantic, Pacific, and Indian Ocean as well as the Mediterranean and Red Sea. Technical and scientific reports followed during the period. The second phase of DSDP ended on August 11, 1972. The success of the Glomar Challenger was almost immediate. On one of the sites with a water depth of , core samples revealed the existence of salt domes. Oil companies received samples after an agreement to publish their analysis. The potential of oil beneath deep ocean salt domes remains an important avenue for commercial development today. This confirmation of Alfred Wegener's theory of continental drift strengthened the proposal of a single, ancient land mass, which is called Pangaea. The samples gave further evidence to support the plate tectonics theory, which at the time attempted to explain the formation of mountain ranges, earthquakes, and oceanic trenches. Another discovery was how youthful the ocean floor is in comparison to Earth's geologic history. After analysis of samples, scientists concluded that the ocean floor is probably no older than 200 million years. The Glomar Challenger docked for the last time with DSDP in November 1983. Parts of the ship, such as its dynamic positioning system, engine telegraph, and thruster console, are stored at the Smithsonian Institution in Washington, D. C. With the advent of larger and more advanced drilling ships, the JOIDES Resolution replaced the Glomar Challenger in January 1985. The new program, called the Ocean Drilling Program (ODP), continued exploration from 1985 to 2003, at which point it was replaced by the Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Geophysical and geochemical measurements were made during and after drilling, and occasionally long term seismic monitoring devices were installed in the holes. This extended understanding of the dynamic processes involved in plate tectonics. Another technological advance involved the introduction of the hydraulic piston corer (HPC) in 1979, which permitted the recovery of virtually undisturbed cores of sediment. This greatly enhanced the ability of scientists to study ancient ocean environments. From August 11, 1968, to November 11, 1983, the Glomar Challenger achieved the following accomplishments:
Total distance penetrated below the seafloor Total interval cored Total core recovered and stored Overall core recovery 57% Number of cores recovered 19,119 Number of sites investigated 624 Number of expeditions completed 96 Deepest penetration beneath the ocean floor Maximum penetration into basaltic crust Deepest water Total distance traveled
Терең теңіз бұрғылау жобасы (ТТБЖ) 1968 жылдан 1983 жылға дейін жүргізілген мұхиттық бұрғылау жобасы болды. Бағдарламаның сәттілігіне оның нәтижесінде алынған деректер мен жарияланымдар куә болады. Деректер қазір Техас A&M университетінде сақталады, бірақ бағдарламаны Калифорния университетінің Сан-Диегодағы Скриппс океанография институты үйлестірді. ТТБЖ теңіз түбінің таралу гипотезасын қолдауға маңызды деректер ұсынды және плиталар тектоникасы теориясын дәлелдеуге көмектесті. ТТБЖ 40 жылдан астам уақыт бойы жұмыс істеген үш халықаралық ғылыми мұхиттық бұрғылау бағдарламасының біріншісі болды. Одан кейін 1985 жылы Мұхиттық бұрғылау бағдарламасы (МББ), 2004 жылы Интегралды мұхиттық бұрғылау бағдарламасы және 2013 жылы қазіргі Халықаралық мұхиттық ашу бағдарламасы іске қосылды. Кеме Сабина өзенінен Мексика шығанағына жүзіп келді, сынақтан өткеннен кейін 1968 жылдың 11 тамызында ТТБЖ кемесін қабылдады. Бірлескен океанографиялық институттармен (БОИ) келісімшарттар арқылы Ұлттық ғылым қоры (ҰҒҚ) жобаның ғылыми кеңесші құрылымын қолдады және бұрғылауға дейінгі геофизикалық зерттеулерді қаржылады. Ғылыми жоспарлау Жердің тереңдігінен үлгі алу жөніндегі Бірлескен океанографиялық институттар (БОИДЕС) басшылығымен жүргізілді. БОИДЕС кеңесші тобының құрамына әлемнің әр түрлі елдерінен академиялық мекемелерден, мемлекеттік органдардан және жекеменшік компаниялардан 250-ге жуық көрнекті ғалым кірді. Келесі 30 айда екінші кезеңде Атлант, Тынық, Үнді мұхиттарында, сондай-ақ Жерорта және Қызыл теңізде бұрғылау және карьерлік жұмыстар жүргізілді. Осы кезеңде техникалық және ғылыми есептер дайындалды. ТТБЖ-ның екінші кезеңі 1972 жылдың 11 тамызында аяқталды. "Гломар Челленджердің" табысы бірден байқалды. Судың тереңдігі белгілі бір шамада болған жерлерде алынған өзектің үлгілері тұз күмбездерінің бар екенін көрсетті. Мұнай компаниялары өздерінің талдауларын жариялауға келісім бергеннен кейін үлгілерді алды. Теңіздің тереңдігіндегі тұз күмбездерінің астындағы мұнайдың болуы бүгінгі таңда коммерциялық дамудың маңызды бағыты болып табылады. Альфред Вегенердің континенттік дрейф теориясының расталуы Пангея деп аталатын біртұтас ежелгі құрлық массасының ұсынысын нығайтты. Алынған үлгілер тау тізбектерінің, жер сілкіністерінің және мұхит шұңқырларының пайда болуын түсіндіруге тырысқан плиталар тектоникасы теориясын растауға қосымша дәлел болды. Тағы бір жаңалық – мұхит түбінің Жердің геологиялық тарихымен салыстырғанда қаншалықты жас екендігі. Үлгілерді талдағаннан кейін ғалымдар мұхит түбінің жасы 200 миллион жылдан аспауы мүмкін деген қорытындыға келді. "Гломар Челленджер" 1983 жылдың қараша айында ТТБЖ кемесіне соңғы рет докталды. Кеменің динамикалық позициялау жүйесі, қозғалтқыш телеграфы және жылдамдық консолі сияқты бөліктері Вашингтондағы Смитсонов институтында сақталады. Үлкен және озық бұрғылау кемелерінің пайда болуымен JOIDES Resolution 1985 жылдың қаңтарында "Гломар Челленджерді" алмастырды. Жаңа бағдарлама, Мұхиттық бұрғылау бағдарламасы (МББ) деп аталды, 1985 жылдан 2003 жылға дейін барлауды жалғастырды, содан кейін оны Интегралды мұхиттық бұрғылау бағдарламасы (ИМББ) алмастырды. Бұрғылау кезінде және одан кейін геофизикалық және геохимиялық өлшемдер жүргізілді, ал кейде тесіктерге ұзақ мерзімді сейсмикалық бақылау құрылғылары орнатылды. Бұл плиталар тектоникасының динамикалық процестерін түсінуді кеңейтті. Тағы бір технологиялық жетістік – 1979 жылы гидравликалық поршеньді корердің (ГПК) енгізілуі, ол шөгінділердің дерлік бұзылмаған өзегін алуға мүмкіндік берді. Бұл ғалымдардың ежелгі мұхит ортасын зерттеу қабілетін арттырды. 1968 жылдың 11 тамызынан 1983 жылдың 11 қарашасына дейін "Гломар Челленджер" кемесі келесі жетістіктерге қол жеткізді: Теңіз түбінен төменге енген жалпы қашықтық Теңіз түбінен төменге енген жалпы аралық Теңіз түбінен алынған және сақталған өзектің жалпы саны Жалпы өзектің қалпына келтірілуі 57% Алынған өзектің саны 19 119 Зерттелген учаскелердің саны 624 Аяқталған экспедициялардың саны 96 Теңіз түбінен ең терең енген жерлер Ең терең су Теңіз түбінен жалпы қашықтық
The Deep Sea Drilling Project (DSDP) was an ocean drilling project operated from 1968 to 1983. The program was a success, as evidenced by the data and publications that have resulted from it. The data are now hosted by Texas A&M University, although the program was coordinated by the Scripps Institution of Oceanography at the University of California, San Diego. DSDP provided crucial data to support the seafloor spreading hypothesis and helped to prove the theory of plate tectonics. DSDP was the first of three international scientific ocean drilling programs that have operated over more than 40 years. It was followed by the Ocean Drilling Program (ODP) in 1985, the Integrated Ocean Drilling Program in 2004 and the present International Ocean Discovery Program in 2013. It sailed down the Sabine River to the Gulf of Mexico, and after a period of testing, DSDP accepted the ship on August 11, 1968. Through contracts with Joint Oceanographic Institutions (JOI), NSF supported the scientific advisory structure for the project and funded pre drilling geophysical site surveys. Scientific planning was conducted under the auspices of the Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling (JOIDES). The JOIDES advisory group consisted of 250 distinguished scientists from academic institutions, government agencies, and private industry from all over the world. Over the next 30 months, the second phase consisted of drilling and coring in the Atlantic, Pacific, and Indian Ocean as well as the Mediterranean and Red Sea. Technical and scientific reports followed during the period. The second phase of DSDP ended on August 11, 1972. The success of the Glomar Challenger was almost immediate. On one of the sites with a water depth of , core samples revealed the existence of salt domes. Oil companies received samples after an agreement to publish their analysis. The potential of oil beneath deep ocean salt domes remains an important avenue for commercial development today. This confirmation of Alfred Wegener's theory of continental drift strengthened the proposal of a single, ancient land mass, which is called Pangaea. The samples gave further evidence to support the plate tectonics theory, which at the time attempted to explain the formation of mountain ranges, earthquakes, and oceanic trenches. Another discovery was how youthful the ocean floor is in comparison to Earth's geologic history. After analysis of samples, scientists concluded that the ocean floor is probably no older than 200 million years. The Glomar Challenger docked for the last time with DSDP in November 1983. Parts of the ship, such as its dynamic positioning system, engine telegraph, and thruster console, are stored at the Smithsonian Institution in Washington, D. C. With the advent of larger and more advanced drilling ships, the JOIDES Resolution replaced the Glomar Challenger in January 1985. The new program, called the Ocean Drilling Program (ODP), continued exploration from 1985 to 2003, at which point it was replaced by the Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Geophysical and geochemical measurements were made during and after drilling, and occasionally long term seismic monitoring devices were installed in the holes. This extended understanding of the dynamic processes involved in plate tectonics. Another technological advance involved the introduction of the hydraulic piston corer (HPC) in 1979, which permitted the recovery of virtually undisturbed cores of sediment. This greatly enhanced the ability of scientists to study ancient ocean environments. From August 11, 1968, to November 11, 1983, the Glomar Challenger achieved the following accomplishments:
Total distance penetrated below the seafloor Total interval cored Total core recovered and stored Overall core recovery 57% Number of cores recovered 19,119 Number of sites investigated 624 Number of expeditions completed 96 Deepest penetration beneath the ocean floor Maximum penetration into basaltic crust Deepest water Total distance traveled
Негізгі үлгілер, жарияланымдар және деректер
Кеме 30 фут (9 метр) тереңдіктегі, диаметрі белгілі ядролардан ядро үлгілерін алды. Бұл ядролар қазіргі уақытта АҚШ, Германия және Жапониядағы үш сақтау орнында сақталады. Әрбір ядроның жартысы архивтік бөлік деп аталады және болашақта пайдалану үшін сақталады. Ядроның жұмыс бөлігі ағымдағы ғылыми зерттеулер үшін үлгілер алуға қолданылады. Бұл есептерде теңізде және жағалау зертханаларында алынған ядро материалдары мен ғылыми деректер сипатталған. Бұл томдар бастапқыда NSF үшін Калифорния университетінің Скриппс океанография институтымен келісімшарт бойынша дайындалды. 2007 жылы басылған кітаптар сканерленіп, Техас A&M университетінің Геоғылымдар колледжі электрондық форматқа келтірді. Антарктида құрлығының айналасында барлығы 15 ұңғыма бұрғыланды, оның ішінде Росс теңізінде 4, континенттік шелдерде 5, Абиссальдық жазықтықта 2 және Оңтүстік-Шығыс Үнді мұхитында 4 ұңғыма. Олардың арасында 270-шы орын ең жоғары ендікте (77° 26.45′ S) бұрғыланды. Бұл жас сейсмикалық профильдерде байқалған беткі қабаттың сәйкес келмейтінінің мерзімімен сәйкес келеді. Сәйкес келмейтін қабаттың пайда болуы жағалауға қарай жылжу кезінде мұздық эрозиясына байланысты деп есептеледі. Антарктика айналасындағы ағынның дамуы да олигоценде басталды. Сонымен қатар, Росс теңізінде және Антарктика түбегіндегі құрлықтағы бұрғылау жұмыстары Антарктида мұз қабатының кем дегенде олигоцен кезеңінен бері бар екенін растайды.
Мұздан алынған қалдықтар
Мұздықтардан түскен қалдықтардың теңіз шөгінділерінде кездесуі мұз тауларының болғанын көрсетеді. Осылайша, жоғары ендіктегі ең ерте кездескен жағдайлар теңіз деңгейінің мұздануының басталуын көрсетуі мүмкін. Мұздықтардан түскен қалдықтардың таралуына мұхит ағындары және теңіз суының беткі қабаттарының температурасы сияқты факторлар әсер ететінін атап өткен жөн. Сондықтан, ең ерте кездескен жағдайды сынама алынған жерлерде мұздықтардың тасымалдануының ең төменгі жасы деп есептеу керек. Мұздықтардан түскен қалдықтарды зерттеу нәтижесінде Антарктика мұз қабаты кем дегенде 25 миллион жыл бұрын пайда болғаны және шамамен 4,5 миллион жыл бұрын күшейгені анықталды, бұл континенттен ең алыс жерлерге жеткен мұздықтардан түскен қалдықтармен дәлелденеді.
Теңіз шөгінділеріне негізделген Антарктика мұздану тарихының осы түсіндірілуі кейіннен Антарктика түбегінің құрлықтағы зерттеулерімен және Макмердо мұздық шельфінің маңындағы сынамалардың нәтижелерімен расталды.
Палеоклимат
Антарктика континенттік шетінің айналасындағы терең теңіз шөгінділерінен алынған микропалеонтологиялық деректер, кем дегенде, соңғы олигоценнің басы мен миоценнің басынан бері беткі сулар салыстырмалы түрде салқын болғандығын көрсетеді. Салқындау үрдісі жалғасқан сайын, суық су массасы біртіндеп солтүстікке қарай кеңейді, ал ерте плиоценде қарқынды салқындау эпизоды температураның ең төменгі деңгейіне әкелді, бұл кремний/карбонат фациялары шекарасының солтүстікке қарай жылжуымен расталады. Бұл қорытынды мұздық қалдықтарын зерттеу нәтижелеріне сәйкес келеді. Жоғары ендіктегі теңіз шөгінділеріндегі бентоникалық және планктондық фораминиферлердің оттегі және көміртегі изотоптарын талдаудан алынған беткі температуралар ерте эоценнен бері жалпы үздіксіз салқындауды көрсетіп, олигоцен/эоцен шекарасында айқын температура төмендеуін байқатады. Бұл беткі су температурасы Антарктика мұз қабатының осы кезде-ақ жағалауға жеткен болуы мүмкін екенін көрсетеді. Дегенмен, құрлықтағы мұздықтардың жоғары биіктіктегілері эоценнің басында өсуге бастаған болуы мүмкін. Бұл қорытынды жоғарыда сипатталған басқа да мәліметтермен үйлеседі.