IODP307航次于2005年4月26日至5月16日在北大西洋爱尔兰西岸外实施。航次的科学主题是北大西洋爱尔兰西岸外Porcupine盆地冷水碳酸盐泥丘的钻探，两位首席科学家分别是德国马克思——普朗克海洋微生物研究所的Timothy Ferdelman教授和日本广岛大学地球和行星科学系的Akihiro Kano教授，中国IODP派出成都理工大学沉积地质研究院李祥辉教授参加了该航次。307航次在3个站位共钻井11口，获得总长1385米的岩芯（表1）。

    航次的科学目标包括以下几个方面：

    1、碳酸盐泥丘是否形成于生物成因的碳酸盐硬底基座上，地质流体的迁移是否为碳酸盐泥丘形成的首要因素；

    2、探寻泥丘的形成和发展与全球海洋变化之间的关系；

    3、通过地球化学和微生物分析了解泥丘的微生物群落和地微生物作用；

    4、利用多种地球化学和同位素指标获得泥丘的高分辨率古气候记录；

    5、获得泥丘的地层、岩性特征，对泥丘形成的重要时期进行准确定年，建立深水碳酸盐泥丘的沉积模式，研究与古泥丘的相似之处。

    此外，在Challenger泥丘的上坡和下坡各钻探一口井，其目的是：1）确定泥丘的年龄框架；2）利用地震方法确定斜坡沉积物的剥蚀面；3）研究泥丘下伏沉积物中甲烷富集的可能性。

    钻探揭示了泥丘位于一个快速剥蚀的边界，位于这个剥蚀面以下的沉积物由海绿石和粉砂岩组成，为中新世的漂浮沉积物，越往上部颗粒越细，粘土含量越多，后者被解释为代表了在晚中新世——上新世的低能量环境。上新世的地层在一个坚硬的基底上突然结束，其上覆盖着更新世的地层。生物地层学的结果表明这两段地层之间的沉积间断至少为1.65 Ma。泥丘的侧翼地层主要为晚更新世（<0.26 Ma）的粘土沉积，并常伴有落石。

    位于坚硬基底上的泥丘沉积主要为颗粒灰岩、砾状灰岩、泥粒灰岩等分米级厚度的互层，反应了相对快速变化的沉积环境。在这些浅层之上，碳酸盐泥丘表现出明显的更新世的珊瑚泥砾灰岩、砾状灰岩和泥粒灰岩的互层，代表了更新世的冰期——间冰期旋回。在碳酸盐泥丘生长的最初阶段，烃源流体并没有在岩石地层或地球化学和微生物结果中观测到，在泥丘里未发现甲烷的富集，也没有在次泥丘的沉积物和碳酸盐基底中观察到，表明烃源流体对泥丘的启动和生长没有直接关系。

    碳酸盐泥丘的微生物效应和成岩作用更为精细。我们探测到甲烷——硫酸盐过渡只发生在下伏于泥丘的中新世泥和粉砂中，在那里甲烷的浓度和原核细胞的丰度随着深度的增加而增加。在泥丘内部硫酸盐、碱度、镁和锶的孔隙水剖面都表明碳酸盐成岩作用和微生物的硫化作用具有紧密联系。硫化作用造成的的有机质分解制造CO2，可以提高文石的分解，增加溶解无机碳的浓度，使得白云石或高镁的方解石沉淀下来，这样就通过生物地球化学过程驱动了矿物的转化。