20世纪60年代中期是海底大发现的时代，促使了全球性大洋钻探计划的开启，它与“人类登月计划”被誉为人类在20世纪60年代的两大壮举。

深海钻探计划最早可以追溯于1957年美国科学家H.H.赫斯（Harry Hammond Hess）想直接钻穿洋壳，钻到地幔，获得地幔物质的想法，即“莫霍孔”（Mohole）计划。“莫霍孔”计划因经费和技术原因于1966年被迫终止，科学家们对大洋地壳下的世界依然不解和着迷，于是就有了后来的深海钻探计划。深海钻探的目标也由可望不可即的钻穿莫霍面，转变为在世界大洋打大量不太深的钻井、采集沉积岩心、取得洋底地壳上层的资料。深海钻探计划先后经历了4个阶段：深海钻探计划（Deep Sea Drilling Program; DSDP，1968～1983）、国际大洋钻探计划（Ocean Drilling Program; ODP，1985～2003）、综合大洋钻探计划（Integrated Ocean Drilling Program; IODP，2003～2013）和国际大洋发现计划（International Ocean Discovery Plan; IODP，2013～2023）。

深海钻探计划于1968年8月以“格洛玛·挑战者”号首航墨西哥湾宣告开始。这项计划由美国发起，法国、西德、日本、英国和苏联先后加入。1983年“格洛玛·挑战者”号退役，共航行6×104千米，完成航次96个、钻探站位624个，钻孔遍及全球各大洋，采集岩心总长97千米。深海钻探取得的大批资料弥补了近代地质学在深海地质方面的空白，验证了海底扩张说和板块构造说的基本论点，提供了中生代（2亿年）以来古海洋学的第一手资料，极大地推动了海洋地质学的发展，对近代地质理论和实践做出了卓越贡献。

国际大洋钻探计划是深海钻探计划（DSDP）的继续，于1985年由“乔迪斯•决心”号（JOIDES Resolution）接替“格洛玛•挑战者”号开始执行。ODP由美国科学基金会和其他18个参加国共同出资，学术领导机构是JOIDES（地球深部取样海洋研究机构联合体），具体的执行和实施机构是美国得克萨斯农业与机械大学。DSDP的编号为1～99航次，ODP则自第100航次起编号，每一个站位可以钻一口或几口井。“决心”号为非立管钻探船，船长143米、宽21米，排水量16862吨、钻探能力9510米、钻探最大水深8235米。“决心”号比“格洛玛·挑战者”号的装备条件和技术能力要强得多，具有先进的动力定位系统、重返钻孔技术和升沉补偿系统，可在暴风巨浪条件下进行钻探作业。船上有7层共1400平方米实验室，可供地质学各学科的分析、测试和实验。1985～1992年，“决心”号航行世界各大洋，钻探了244处洋壳，在590个钻孔中采取了50万个岩石样品，累计岩心长度68千米。1998年4月起，中国年付会费50万美元，成为ODP的首个参与成员，正式以六分之一成员国加入ODP。中国在井位调查工作组和科学指导与评估工作组拥有投票权，每年派几名科学家参加钻探船科学小组，并可获取大洋钻探计划所取得的资料及研究用岩心。“决心”号于1999年2～4月到中国南海实施ODP第184航次，中国科学家首次担任首席科学家并取得了丰硕的科研成果，成为中国海洋地质科学研究的转折点，宣告中国科学家正式进入深蓝领域，加速了中国海洋地质科学的发展与壮大，提升了中国的海洋意识。

ODP及其前身DSDP是地球科学领域规模最大、历时最久的国际合作研究计划，所取得的科学成果证实了海底扩张、大陆漂移和板块构造理论，导致地球科学一场真正的革命，把地质学从陆地扩展到全球，改变了固体地球科学几乎每一个分支原有的发展轨迹，为IODP实施铺平了道路。

ODP于2003年转入综合大洋钻探（IODP）的新阶段。IODP是以“地球系统科学”思想为指导，重新回归“打穿洋壳”的目标，揭示地震机理，探明深海海底的深部生物圈和天然气水合物，理解极端气候和快速气候变化的过程，为国际学术界构筑起新世纪地球系统科学研究的平台，同时为深海新资源勘探开发、环境预测和防震减灾等实际目标服务。IODP由日本和美国联合领导，技术上采用3个执行平台，即美国“决心”号非立管钻探船、日本“地球”号（CHIKYU）立管钻探船和欧洲大洋钻探研究联盟（ECORD）提供的特定任务平台（Mission Specific Platform）。日本“地球”号的加入使得IODP具有进入地球地壳深部新地层的能力。该船长210米、排水量高达57000吨、钻杆长12000米，它的钻探深度则由于主管钻探技术的采用而大大提高，可在水深4000米的海底钻进7000米，以期钻穿地壳。IODP也因此将在古环境、海底资源（包括气体水合物）、地震机制、大洋岩石圈、海平面变化以及深部生物圈等领域里发挥重要而独特的作用。

2004年，中国以“参与成员国”身份正式加入IODP，年付会费100万美元。至2009年底，IODP实施了301～325共25个航次，其中，针对沙茨基（Shatsky）海隆的第324航次主要目标是以调查海隆和洋中脊相互作用、检验板块构造和地幔柱的相互作用过程为目标。在此前的ODP和DSDP计划中还调查了大量与火成岩相关的深海台地、海山、平顶海山、热点成因的岛链。航次安排到了2021年的第387航次。中国构造地质专家为首次参与这个已经持续了40年的国际钻探计划。

2013年10月起，综合大洋钻探计划更名为国际大洋发现计划，回归到当初的海底大发现为目标，深海钻探进入新的阶段、新时代。该计划由中国科学家建议、设计并主导，中国也正式成为“新十年国际大洋发现计划”的“全额成员”，中国年付会费300万美元，并在该计划科学咨询机构所有工作组享有代表权、在每个航次拥有两个航行科学家的名额。这将显著提高中国在大洋钻探领域的参与力度，对中国深海资源勘探、深海科技能力建设以及海洋强国战略的实现具有重大意义。IODP发布的2013～2023年科学计划提出了4大科学主题，包括：气候与海洋变化、生物圈前沿、地球表面环境的联系和运动中的地球。总体科学目标是：理解海洋和大气的演变，探索海底下面的生物圈，揭示地球表层与地球内部的连接，研究导致灾害的海底过程。2014年1～3月在中国南海开展的IODP 349航次是“国际大洋发现计划”的首航，该航次由“决心”号执行，是中国在南海地区实施的第2次大洋钻探，中国科学家进入探索海洋成因的地球科学研究新阶段。2015年12月，“决心”号在西南印度洋脊开展IODP 360航次，即IODP“SloMo”（慢速扩张脊下地壳和莫霍面的性质）计划第1阶段的第1次钻探工作。“SloMo”计划致力于在人类历史上首次钻穿壳幔边界，但再次以失败告终。

钻穿莫霍面还没有实现，但随着技术的进步以及多国的联合，人类总有一天终将直接摸到地幔物质。而未来如果这一天真的来了，那么它绝非我们想象的那样只有象征意义，一些悬而未决的关于地球的问题将得到解答。

国际大洋发现计划（IODP，2013～2023）及其前身综合大洋钻探计划（IODP，2003～2013）、大洋钻探计划（ODP，1985～2003）和深海钻探计划（DSDP，1968～1983），是地球科学历史上规模最大、影响最深的国际合作研究计划，使地球科学一次又一次获得重大突破。IODP共有26个国家参与，包括美国、日本、欧洲18国、中国、巴西、印度、韩国、澳大利亚和新西兰。