姜維維
地震,是一個(gè)許多人聞之色變的詞。地震的發(fā)生常常造成嚴(yán)重的人員傷亡,有可能引起火災(zāi)、水災(zāi)、有毒氣體泄漏、細(xì)菌及放射性物質(zhì)擴(kuò)散,還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災(zāi)害,人們將地震列為最可怕的自然災(zāi)害之一。
全球平均每年發(fā)生約500萬(wàn)次地震,能被人們感覺到的地震約5萬(wàn)次,可能造成破壞的地震約100次。
實(shí)際上,很少有人知道,地震產(chǎn)生的地震波是目前少量可以穿透整個(gè)地球的信號(hào),可以幫助人們認(rèn)識(shí)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為此,科學(xué)家、地質(zhì)勘探員、工程師等許多專業(yè)人士研究出人工地震的方法,在工程建設(shè)、科研活動(dòng)中發(fā)揮了重要的作用。
人工地震是了解地球的重要手段。在地表以人工方法激發(fā)地震波,地震波向地下傳播時(shí),遇到介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面時(shí),地震波將發(fā)生不同程度的反射與折射。研究人員在地表或深井中設(shè)置檢波器接收這種地震波,收到的地震波信號(hào)可以反映震源特性、地震波經(jīng)過(guò)的地下巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。研究者通過(guò)對(duì)地震波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理,就可以推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)。
正因如此,人工地震在勘探領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,常用在活動(dòng)斷層探測(cè)、核爆炸檢測(cè)、火山活動(dòng)檢測(cè)等領(lǐng)域。
比如,地震波在不同成分的巖層(松軟的沙子、黏土物質(zhì)、堅(jiān)硬的巖石)交接處會(huì)發(fā)生反射和折射,而發(fā)生斷層的地方,地震波能量就會(huì)被斷層“吸進(jìn)去”。因此,根據(jù)檢波器接收到的地震波能量變化,研究人員就可以測(cè)出斷層的所在位置。
早在1975年,中國(guó)科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)進(jìn)入青藏高原,先后進(jìn)行了9次人工地震試驗(yàn),成功獲得了地下深達(dá)100公里之內(nèi)的地殼、地幔結(jié)構(gòu)信息,這也是我國(guó)科技人員在青藏高原腹地采集的第一批寶貴的地球物理數(shù)據(jù)。
2013年12月,日本研究人員在鹿兒島市櫻島上通過(guò)人工地震探尋地下巖漿狀態(tài),掌握巖漿積壓狀態(tài)的變化情況,幫助人們更好地預(yù)測(cè)火山噴發(fā)。
利用人工地震方法進(jìn)行勘探活動(dòng),具有高精度、高分辨率、大探測(cè)廣度和深度等優(yōu)點(diǎn)。因此,科學(xué)家運(yùn)用人工地震方法勘探油氣資源,遠(yuǎn)勝于其他的勘探方法。