大洋钻探系列之四“决心号”钻探船

乔迪斯·决心号（英文：JOIDES Resolution）大洋钻探船是大洋钻探所使用的一艘钻探船，是美国Sedco公司和英国石油公司所属的一艘商用石油勘探船“Sedco/BP 471号”改装而来的。“乔迪斯”音译自地球深部取样海洋研究机构联合体（Joint Oceangraphic Institutions Deep Earth Sampling）的英文简称JOIDES，“决心”（Resolution）是为了纪念18世纪英国著名探险家詹姆斯·库克率领“HRM Resolution号”探索太平洋与南极地区的冒险精神。

乔迪斯·决心号参数：

总排水量：9050吨

船长：143米

宽度：21米

续航：75天

钻塔高：61.5米

钻探能力：9150米

最大水深：8235m

最大钻探深度：4000m左右。

动力：两个4500马力的主推进器，12个750马力的伸缩式推进器，提升能力达400吨的世界上最大的升降补偿装置

实验室：拥有1400平方米的七层实验室，可供沉积学、岩石学、古生物学、地球化学、地球物理学等方面的分析研究。

乔迪斯·决心号号离不开三大关键技术：动力定位系统、钻孔重返系统与升降补偿装置。

动力定位系统：当抵达预定钻探地点后，投放声呐装置至海底，船载接收装置接收声纳信号，动力定位系统根据声纳信号测出船舶漂移的方向和距离，自动校正调整船舶位置。定位原理有点像后方交会。动力定位系统可保证决心号在浪高7．5米海况下，将船位控制在水深2%范围内。

钻孔重返系统：在首次钻探时，将漏斗状的返孔锥安放在钻孔位置，钻杆通过返孔锥（见下图）钻入海底。返孔时，带有水下摄像机的钻杆先放置到海底附近，然后动力定位系统调整船舶位置使得钻杆大致对准返孔锥，当钻杆与返孔锥相距不远时，在海底摄像机的帮助下，钻头落入返孔锥中。

升降补偿装置：随时补偿船体随波起伏给钻探带来的不利影响。

除了三大关键技术以外，为了提高钻探效率，减少起钻和下钻次数，乔迪斯·决心号还采用了绳索取芯系统。即取芯管放在钻杆内，通过钢丝绳与钻塔的牵引器连接，当取芯管装满岩芯后，牵引器就将其提升上来。由于每次钻探的任务不同，“决心”号上开发了多种型号的取芯管。

在海底钻探，钻孔中的岩屑如果不及时处理，可能会像“蚁冢”一样堆积在钻孔口周围。这种“蚁冢”超过一定高度势必垮塌，如果垮塌的岩屑重新落入钻孔，就会妨碍钻具旋转，甚至卡钻。因此，决心号还专门设计了一个工作系统，通过海水和泥浆的循环作用将岩屑从孔口排出，并清扫掉孔口周围的“蚁冢”。

决心号2004-2014年是由美国科学执行机构（U.S. Implementing Organization， USIO）负责运行，共执行了34个航次，2014年至今由决心号科学执行机构（JOIDES Resolution Science Operator，JRSO）负责运行，共执行了36个航次，正在执行1个航次，待执行3个航次。其中由中国科学家牵头执行航次有IODP349， IODP 367， IODP 368。

参考文献

国际大洋钻探2050科学框...其对未来大洋钻探发展的启示_拓守廷

https://joidesresolution.org/expeditions/

https://www.guancha.cn/Science/2016_01_18_348427_s.shtml

https://www.gov.cn/xinwen/2017-03/14/content_5177361.htm#1

http://kpzg.people.com.cn/n1/2017/0612/c404389-29332407.html

http://www.iodp-china.org/Data/View/2106