“格洛瑪·挑戰者”號鑽探船

美國的一艘性能優異，技術設備先進的深海鑽探船。它為執行“深海鑽探計劃”(DSDP)作出了巨大的貢獻。

美國全球海洋公司建造的“格洛瑪·挑戰者”號深海鑽探船，船長121米，寬19米，深8米，船中部豎立著43.3米高的鑽井塔，塔頂高出海面61米。該船排水量10500噸，設計最大工作水深6096米，設計最大鑽探深度7615米。（見彩圖)

“格洛瑪·挑戰者”號船於1968年3月下水，8月正式執行“深海鑽探計劃”。從1968年 8月11日開始，到1983年11月8日為止的15年中，該船共完成96個航次的作業，在世界各大洋的624個鑽探地點進行了鑽探取樣。據統計，到1981年11月的第82航次，該船就鑽了932個鑽孔，總進尺213412米，回收岩心16801個，岩心總長78024米，單井鑽入洋底的最大深度為1741米，鑽探的最大水深為7044米。

“格洛瑪·挑戰者”號船能出色地完成鑽探取心任務是因為在船上採用了先進的鑽探技術設備（見圖）。

動力定位設備 是一種在6000多米的深海，不用拋錨，而由船載計算機自動調節和固定船位的先進裝置。它除了在船后安裝2個主推進器外，還在船兩側各安裝了前推進和后推進器，使船隻可前後左右移動。船底部裝有4個水聽器，海底鑽孔周圍安裝有聲吶信標。船隻到達鑽探地點后，船上的水聽器能接收聲吶信標發回的信號，通過計算機可隨時得知船隻偏離井位的距離，同時自動向有關推進器下達指令，調整船位，使船隻始終保持在鑽孔上方鑽探活動允許的範圍內。這樣，船隻可在風速9級，表層流速3節時保持船位，進行正常鑽井作業。

再進鑽孔裝置 是在鑽孔的再進鑽孔漏斗上安裝了幾個聲吶反射器。當鑽探過程中鑽頭磨損后，可把磨損的鑽頭提到船上換上新鑽頭。鑽頭前端裝有一個聲吶掃描器，它能接收聲吶反射器的回波，尋找鑽孔位置，依靠鑽桿上的液體噴嘴噴射水流，使鑽桿向再進鑽孔漏鬥上的聲吶反射器的中部移動，對準漏斗的中心，鑽頭和鑽探管便巧妙地再次進入原有鑽孔，繼續作業。整個操作過程，可通過在船上安裝的鑽桿柱定位指示器清楚地顯示出鑽頭和鑽孔的相對位置。再進鑽孔裝置於1970年12月25日在加勒比海委內瑞拉海盆水深3662米的海上首次進行實際作業，並獲得成功。目前，已能在任何需要的地方進行再進鑽孔作業，並能在同一個鑽探地點十多次更換磨損的鑽頭。這項先進技術的採用，使鑽探的深度有了很大的提高，深海鑽探進入了一個新時代。

液壓活塞取心裝置 是指液壓活塞取心器和延伸式取心筒等取樣裝置。它們是美國拉蒙特-多爾蒂地質研究所經過多次改進研製成功的一種取未擾動沉積物岩心的裝置。由於未擾動的深海沉積岩心完整地記錄了各個地質時期的沉積歷史、洋流模式、氣候變遷、生物演化、水深變化等，有了這種取樣工具就為恢復古海洋環境提供了可能性，並使取心長度比用常規的取心器增加了一個數量級。液壓活塞取心器的頂部是液壓馬達的活塞和閥門，中間是岩心重鎚和提升器，左、右分別為蓄液器和低壓室。取心前重鎚被提升器提起，當取樣器到達海底時，機器上端鎖存器被擠壓向外彈開，被它鉗制的凸輪連同重鎚便砸在鋼板上，迫使下面的取心器進入沉積層。同時，活塞上部低壓室里的低液壓與深海底高液壓之間產生的液壓差，迫使活塞上升，這樣就帶動取心管內的岩心一同上升。為了使進入到取心管中的岩樣與下面的沉積物分離，岩心管上的切割器把岩樣與下面的沉積物切開，並封閉取樣管的底部，使取心器在上提過程中岩心不會損失。1980年用這種取樣器取得了近 300米長的未擾動岩心。第90航次中又研製成功一種延伸式取心筒，在這次取樣中液壓活塞取心器與延伸式取心筒聯合使用，取得了長575米的岩心。到第95航次為止，使用延伸式取心筒已達 117次。液壓活塞取心裝置的取樣成功，使恢復幾千萬年以來的海洋環境和氣候得以實現。

起伏補償裝置 由於鑽探船在海面受風浪的影響上下運動，對鑽井作業帶來影響。1974年船上安裝了起伏補償系統后，大大減小了波浪對鑽桿的影響，從而提高了船隻鑽探時抗風浪的能力。