20世纪人类对地球系统的了解，关键的突破口在于深海研究。只有取得深海海底扩张的证据，才能使陆地地质构造的难题迎刃而解，建立起板块学说，形成全球构造的概念。只有知道深海碳酸盐沉积与溶解的作用，才能建立起碳循环的全面观念。只有发现深海热液生物群和深部生物圈，才能取得地球上生物圈和生物量的完整认识。没有深海研究，就没有地球系统科学。
深海研究对20世纪的地球科学起了革命性的作用，在新世纪中必将起关键性的先锋作用。其原因是人类对深海的了解还太少。地球表面71%是海洋，而海洋的平均水深为3 800米，超过2 000米的深海区占海洋面积的84%，因此地球表面大部分是深海（如图13所示），缺乏深海工作的地球科学只能是“盲人摸象”。而人类对深海海底的了解，还赶不上月球，甚至还不如金星和火星。通过遥感测量，金星表面90%以上面积地形分辨率已达到120米，远远超过地球上对深海地形的了解。新世纪深海研究随着技术的发展，将进一步改变地球科学的面貌。
图13 地球表面一半以上是水深超过2 000米的深海（黑色）
人类直接调查深海的历史并不长，最著名的如1960年Triests号深潜器下到马里亚纳海沟10 916米海底的创纪录之举，而近年来不少发达国家制造深潜器，进行深海试验，1999年法、德合作对格陵兰海底的探测就是一例。然而深海研究中规模最大、历史最长、成绩最突出的当然是深海钻探（DSDP）和大洋钻探（ODP）。创始于1968年的这项国际合作计划，目前有二十余个国家和地区参与，每年预算为4 500万美金，用一条世界上最先进的深海钻探船“JOIDES决心”号进行钻探。30余年来，DSDP和ODP计划已经在各海洋钻井2 000余口，取深海沉积物20万余件，取得了地球科学中划时代的重大成果。当前的ODP计划定于2003年结束，2005年开始发展为更大的国际计划，其中日本方面将更大的三万吨级的深海钻探船投入运行，在更大范围内开展新一轮的深海科学钻探。(www.xing528.com)
我国在20世纪结束前参加了国际大洋钻探计划，1998年正式加入，1999年春便实现了南海的ODP 184航次。两个月的航次，在六个深水站位钻井17口，其中东沙附近5个站，南沙附近1个站（如图14所示）。这次中国海的首次大洋钻探，取得了3 200万年来南海演化和气候变迁的深海记录，特别是东沙以南水深3 360米的1 148井进尺850米，纪录了南海形成以来的全部历史[41][42]，使我国的海洋地质学进入新阶段。特别值得指出的是南海大洋钻探是由我国科学家建议、设计，由我国科学家主持，在中国人占船上科学家1/3的情况下成功实施的。中国在世纪结束前进入大洋钻探的国际前列，也为新世纪中通过深海研究推进地球科学发展准备了条件。
图14 南海大洋钻探ODP184航次的钻井位置
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