[科普中国]-极地冰层取心

简介

世界许多国家已经将极地研究作为发展战略之一。无论是对全球气候变化过程与规律研究，还是对冰盖结构、冰下地质构造的研究，以及对极地矿产资源的勘探与开发都离不开冰层取心钻探。为此在极地冰层取心钻探工作就显得尤为重要，它是获取冰心以及冰层下部的基岩样品的重要手段之一。而这些样品可以提供没有污染的远古年代的气体，进而获得准确的古气候信息，这是研究气候变化、预测未来气候变迁、古生物标本、生命起源与进化的重要依据；同时也是获得极地地质结构、矿产资源储备与分布的重要依据。开展极地对气候变化影响的研究内容已列入我国枟国家中长期科学和技术发展规划纲要。

随着深度的增加，维持冰层稳定就成为一个突出的问题。相对于常规钻井而言，南极深部冰层取心钻进对钻井液的要求更高，不仅要求钻井液在超低温条件下具有良好的流变特性，能起到常规钻井液冲洗钻孔和保护孔壁的作用，而且要求其具有安全、环保以及应对所钻冰层和所取冰心无污染等特性。针对在极地冰层钻进中已经使用过的钻井液类型与特点进行研究分析，发现它们都存在各种安全、环保或其它技术问题，不能完全满足南极科学钻探的要求。因此，寻找一种新型安全、环保的耐低温钻井液是开展极地冰层取心钻进最紧迫的任务之一1。

极地冰层取心钻进的特点与钻进方法南极科学取心钻探的地层主要包括积雪层钻进、冰层钻进和冰下岩层钻进。南极积雪层厚度一般在100m左右，密度