对地质生物圈和早期生命也是研究重点之一。我们所指的生物圈是指行星地球上存在生命的部分，由岩石圈、水圈和大气圈这三个相互重叠的带组成。而地质生物圈，则增加了地质时间的概念，是指整个地质历史时期的生物圈。地质生物学的一项重要内容，是要研究生命的起源问题。据估算，地球上生物圈中大约90%的原核细胞存在于海洋和陆地表面以下的环境。但是，至今人们并不知道生物圈下部的深度界限，包括深部微生物构成、深部控制微生物数量和活动的因素，以及深部生命的界限等。认识这一点，对生命现象的理解与未来的预测，有非常重要的意义。国际大陆科学钻探，正是在这个时候、在这方面起了重要作用。美国已经开始了两个钻探项目，研究太古代的生物圈和早期生命演化。13个国家的60名科学家正计划在俄罗斯北极钻14个孔，研究地质历史上地球大气圈和海洋中氧上升的原因和时间表，以及生物的演化等。
火山活动是自地球形成以来一直存在的一种地质作用，它参与了地球各圈层的形成和演化，是行星上一个最基本的现象。强烈的火山喷发会造成严重灾害，但火山喷发也为人类提供了许多重要的矿产资源，还将地球内部的碳氢氧及其化合物带至地表，从而为地球上生命的起源和演化提供了物质基础。火成岩也是透视地球内部的窗口，其携带的各种岩石就是来自地球内部的使者。通过火成岩的岩石学和地球化学研究，可以追踪和揭示地球内部物质组成及其演化过程。
我们生存着的大陆地壳，在地质历史上也像人一样有新生和死亡，新的陆地主要诞生在大洋中脊，消亡板块主要发生在俯冲带，即板块汇聚边缘和碰撞带。板块的俯冲归因于地球上大规模对流地幔的下沉作用。这个板块汇聚边缘的部分，往往扮演了最大的受冲击点，地应力集中，地壳遭受变形和被破坏，而地应力的聚集和释放往往会产生地震。2004年苏门答腊岛大地震、1960年智利南部的大地震、1964年阿拉斯加州的大地震和1923年摧毁东京的大地震，都发生在这个带上。地球上约60%人口居住在距海岸线50千米的范围，因此，探讨边缘海的地质灾害以及它们的迁移，是科学和经济的需求。
2008年5月12日在四川汶川发生的8级大地震，使人民的生命财产遭受重大损失，人们探索地壳的历史以及地壳运动的奥秘愿望更为强烈。而科学钻探对此类研究具有巨大的潜力，是一个完整的不可或缺的部分。
（二）海底钻探危机四伏
多年来，为了解地壳，科学家一直试图钻透地球最表面的这层薄薄的硬壳，但是他们始终未能如愿。由于海底是地壳最薄的地方，通过在海底进行钻探，科学家最近已经接触到了地壳最深处的秘密，但是他们还在盼望着完全钻透地球，一窥地幔特征的那一天。
2006年，一组国际合作的科学家首次在东太平洋的洋底钻出了1.5千米深的一口井，由于当地特殊的地质构造，科学家首次完整地获得了一直延伸到地壳深处辉长岩层的岩石样本。此时，他们距离钻透整个地壳，只有几步之遥。
让我们回到1957年，当时美国地质学家沃尔特芒克提出了一个雄心勃勃的计划。这个计划的核心内容十分简单，那就是打一口井，把整个地壳钻透。由于这口井要一直打到莫霍界面——地壳与地幔的分界面上，这个计划被称为“莫霍计划”。有人认为，“莫霍计划”是地质学家对于20世纪50年代太空计划大发展的一个回应。既然人类已经可以进入太空，甚至准备飞向月球，那么人类脚下的另一片前沿领域也理应得到重视。
“莫霍计划”选择了在洋底而不是在陆地上钻井，原因很简单：洋底的地壳比陆地的地壳薄得多。在大陆上挖一口贯穿地壳的井，需要向下挖30到50千米。如果把地点选在了喜马拉雅山脉附近，可能需要挖80千米。即便只有30千米，目前的钻井技术也很难满足要求。井挖得越深，对钻杆的要求就相应提高；而钻头将无法抵御地壳深处的高温。如果在洋底挖同样的一口井，只要挖大约5千米，就可以抵达地幔。
1961年，在得到政府资助之后，一群美国科学家开始实施“莫霍计划”。在“莫霍计划”的第一阶段里，他们进行了一组试验性质的钻探，在太平洋西海岸靠近墨西哥的地方钻了5个深度不超过200米的井。
这几乎是“莫霍计划”的全部直接成果了。1966年，由于美国国会砍掉了对于“莫霍计划”的拨款，这个计划的第二和第三阶段还没来得及实施，就突然死亡了。但是“莫霍计划”的价值并没有消亡，它为后来的洋底钻探计划提供了许多有用的信息，包括应该在何处钻井。“莫霍计划”还促进了一些深海钻探技术的进步。
1968年，美国建造的格洛玛挑战者号海洋钻探船下水。这艘钻探船是为了美国的“深海钻探计划”建造的。作为“莫霍计划”的后继者，深海钻探计划的目的并不是钻透地壳，而是对全球海底地质情况进行一次大检查。
20世纪60年代，科学家首次在大西洋底发现了一条巨型的山脉。随后又在世界其他地方发现了类似的洋底山脉，科学家称之为洋中脊。科学家推测说，洋中脊的产生和地壳之下的地幔热对流有关。热对流让洋中脊拱出洋底，并且朝两边扩张。这个理论被称作海底扩张。
格洛玛挑战者号在大西洋和太平洋的洋中脊附近钻了许多口井，提取了其中的沉积物和岩石的样本。结果，科学家发现，距离洋中脊越远的样本年龄也就越久远，反之就越年轻。这一坚实的证据支持了海底扩张的理论。后来，海底扩张理论成为现代地质学中板块学说的一部分。
“深海钻探计划”及其后续的计划，都可以追溯到40多年前的“莫霍计划”。它们为科学家了解地壳的演化以及监测地震都做出了很大的贡献，然而，把地壳打穿仍然是许多地质学家的愿望。
2005年，一组来自多个国家的科学家，在美国加州大学圣塔巴巴拉分校的地质学家道格拉斯威尔森的带领下，乘坐钻探船来到了东太平洋海域。他们参与的这项计划称作“综合大洋钻探计划”。这一次，他们试图寻找到洋底地壳最薄弱的地点，并从中挖出尽可能多的信息。
1992年，美国哥伦比亚大学的地质学家迈克尔帕蒂曾经提出了一个理论，认为洋底地壳如果形成的速度较快，那么那里的地壳就比较薄。而一个较薄的地壳，也就意味着科学家可以相对容易地钻到地幔。通过测量洋底的磁场分布，科学家可以找出哪些地区的地壳形成速度更快。在过去的岁月中，地球的磁场曾经发生过多次倒转。科学家已经整理出了一份磁场倒转的时间表。当岩浆从地幔上涌，逐渐冷却形成新的地壳时，它会记录下当时的地球磁场的方向，就像一枚枚凝固在岩石中的指南针。不断向外扩张的洋底地壳就成为一条记录地球磁场变化的磁带。
通过对照磁场倒转的时间表，科学家就可以发现哪些地点地壳扩张的速度更快。这次，他们选中的地点是中美洲哥斯达黎加以西800英里（1英里≈1.61千米）的东太平洋海域。在这里，地壳每年扩张约20厘米，速度可能超过了今天地球上任何洋中脊的扩张速度。为了寻找这个地点，科学家花费了3年时间。找到合适的地点并不意味着万事大吉。钻探船上的科学家在这里放下了钻杆。然而，这里的岩层硬得出奇，一共有25具碳化钨钻头在钻探过程中损坏。
后来科学家终于看到了此行需要寻找的目标：辉长岩的岩芯样本。辉长岩是一种颗粒状的岩石，通常由岩浆缓慢冷却形成。科学家起初推测，他们从洋底之下1.5千米处提取到了这些辉长岩，意味着他们钻到了一个曾经的岩浆库——岩浆从地幔上涌，在这里积聚。有些岩浆继续上涌，形成地壳，其余的留在岩浆库里慢慢冷却，形成了他们如今采集到的辉长岩。但是后来的分析表明，他们取得的标本可能来自一个较小的岩浆库，而不是起初认为的大型岩浆库。但是，这仍然是一个令科学家激动的发现。
这组科学家并没有接触到地质学家梦寐以求的地幔，他们打算继续进行钻探工作。也许在不远的将来，我们就能了解到来自地球更深处的秘密。
以上所述是科学家为了了解地壳构造而进行的钻探，对地壳和环境带来的影响可以忽略不计。但是，为了增加石油产量，许多国家将目光投向了海洋，这种利益驱使下的海洋钻探，对海洋环境造成了一定程度的破坏，有可能产生较严重的后果。
2008年11月，据英国广播公司报道，74位著名地质学家在南非举行的会议上得出结论，印度尼西亚鲁西泥火山喷发由钻探石油和天然气这一人为因素导致。鲁西泥火山于2006年5月喷发，持续数年向外喷射沸腾的泥浆，生活在东爪哇岛的大约3万人因为它的喷发被迫转移。由于鲁西泥火山喷发，大约有1万个家庭房屋被毁。灾难发生后，这些不幸的家庭一直在等待赔偿。但石油与天然气钻探公司却否认附近的一口钻井导致泥火山喷发，并指责发生在280千米外的一场地震才是罪魁祸首。
在南非举行的会议上，地质学家对新公布的证据进行了讨论，绝大多数人认为钻探才是导致泥火山喷发的真正原因。媒体报道说，地质学家的结论无疑是这场确定灾难责任人的拉锯战取得的一个重大进展。
英国达翰姆大学的理查德·戴维斯教授表示，这些数据显示钻井内压力增大导致出现断裂，断裂从钻孔向150米外的地表蔓延，最终造成鲁西泥火山喷发。但钻探公司的顾问却利用同样的初步数据得出相反结论，声称钻井内的压力处于可接受的范围，甚至将造成断裂的罪魁，直指发生在离鲁西泥火山大约280千米处发生的一次6.3级地震。但科学家表示，地震级数并不高，不会造成如此大的破坏力。鲁西泥火山的受力影响非常小，只相当于一辆重型卡车在山顶碾过。
印尼鲁西泥火山喷发造成大量房屋被淹
在进行表决时，与会的74名科学家有42人认定钻探才是导致泥火山喷发的真正原因，只有3人将原因归咎于地震，另有16名科学家认为这仍只是一个非决定性证据，余下的13人则认为泥火山喷发是由地震和钻探共同导致。戴维斯教授说：“我一直都相信钻探才是导致泥火山喷发的真正原因。国际科学家的意见进一步让我深信这一结论。”
几年来，鲁西泥火山一直向外喷射泥浆，每天喷出的泥浆足以填满50个奥运会游泳池。一些地质学家认为，鲁西泥火山将继续喷发数十年。喷发导致的泥流淹没了4个村庄和25家工厂。
随着经济的发展，各国根据自己的需要，加大了对能源、资源掠夺式的开采。有专家指出，人类对海底资源的过度开采引起了海底地层结构的变化，对海底地震起到了诱发和促进作用。专家认为，天然气水合物的开采存在着极大的隐患，因为天然气水合物决定着沉积物的物理特性，因此影响着海底的稳定性。天然气水合物直接关系到海上石油和天然气开发的安全。油气生产引起的少许的压力或温度的变化就可能引起天然气水合物层的断裂，从而引起井喷、海底塌陷和沿岸滑坡。而井喷、海底塌陷和沿岸滑坡很容易引起海啸的发生。鉴于这一原因，美国矿产管理局特别禁止石油公司在已发现有天然气水合物存在的海域钻探。
天然气水合物的开采还可能引起气温升高。据悉，开采天然气水合物将有大量的甲烷向大气中释放，这将对气候产生极大的影响，因为甲烷的温室效应比二氧化碳要大得多。据测算，甲烷令全球气温变暖的潜能，在20年的期间内是二氧化碳的56倍。甚至有人说，这类气体的大规模自然释放，在某种程度上导致了地球气候的急剧变化。8，000年前那场在北欧造成浩劫的大海啸，就是这种气体的释放所致。
另外，深海原油泄漏是一个令石油工业界感到恐怖的幽灵。深海石油泄漏的后果在于其日后的清理将极其困难。常规的泄漏之后，石油会聚成油团，可以收集，但深海泄漏所造成的污染之广，其结果不是在海面形成一层油膜，泄漏的石油像光线一样四处扩散。研究表明，深海泄漏的原油会在数天以后在数英里外浮出海面，根本无法清除。
随着人类对石油天然气的需求日益增长，对海洋的钻探也在加剧，这不能不让人为之担忧。
（三）采煤引发土地沉陷
煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。