驚嘆：地球也要“顯微鏡”來觀察

　　7月27日，在江蘇東海縣安峰鎮(zhèn)毛北村“亞洲第一井”中國大陸科學(xué)鉆探工程長期觀測站，來自中國、新西蘭、美國的地質(zhì)專家正在加緊安裝中國大陸第一臺深井地球物理綜合觀測儀。

　　8月10日，來自國土資源部的消息顯示，目前，位于江蘇省東海縣的中國大陸科學(xué)鉆探工程主井現(xiàn)場，正在安裝深井地球物理觀測儀，這標志著中國大陸科學(xué)鉆探深井地球物理長期觀測站即將建成。它是目前世界最深的深井地球物理長期觀測站，也是我國第一個無地面干擾的深井地震地球物理長期觀測站。

        屆時，觀測站將發(fā)揮地下“顯微鏡”的功能，發(fā)回極具深度的地球之音，從而為地震預(yù)報提供精密的第一手數(shù)據(jù)。

　　5158米，世界最深地震儀

　　據(jù)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員、地球物理學(xué)博士徐紀人介紹，在5158 米主孔內(nèi)設(shè)置儀器，進行長期觀測，刷新了世界深井地球物理綜合觀測的最深記錄,不僅填補了我國在深井觀測研究的空白, 而且使我國在地球科學(xué)的領(lǐng)域里, 跨入世界先進國的行列。

　　據(jù)介紹，此次安裝的深井地球物理綜合觀測儀一共4套，計劃分4個層次安裝：深井三分量地震儀、地溫測量儀器的感應(yīng)器將設(shè)置于主孔井底5158米、3500米、2500米和1500米等4個深度上。此外，在3500米處設(shè)置流體壓力測量儀器，同時進行井下流體壓力變化的精密觀測。“整個深井地球物理儀器系統(tǒng)由井下感應(yīng)器系統(tǒng)和地面資料轉(zhuǎn)換、存儲記錄、傳輸設(shè)備以及資料解析研究等系統(tǒng)組成”，徐紀人說。

　　“顯微鏡”，伸入地球內(nèi)部

　　由于城市化、工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展帶來的各種噪音以及地球表面效應(yīng)，嚴重干擾了地表觀測效果。為了消除地面干擾噪音，捕捉到來自地下的真實信息，建立深井地球物理觀測站，進行長期觀測是唯一途徑。

　　徐紀人表示，深井長期觀測可以直接監(jiān)視超高壓變質(zhì)帶現(xiàn)代巖石圈地殼運動和內(nèi)部物理場變化狀況, 研究其動力學(xué)規(guī)律,為研究大陸內(nèi)陸板塊造山帶運動、板內(nèi)地震活動以及地球物理場的長期變化，為我國資源開發(fā)、環(huán)境變化、地震地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防以及研究大陸內(nèi)部巖石圈構(gòu)造、地震發(fā)生機制等提供科學(xué)依據(jù)。

　　自7月26日動工安裝的深井地球物理綜合儀就是用以進行深井長期觀測的精密儀器，徐紀人將它比作伸入地球內(nèi)部的“顯微鏡”和“望遠鏡”，能夠精確觀測地球內(nèi)部各種細微的變化，并得出觀測數(shù)據(jù)。

　　1—2個數(shù)量級，地震監(jiān)測能力提高

　　從地表、淺井與深井對比觀測結(jié)果來看，深井地球物理長期觀測可以有效地排除各種地面噪音干擾，大大提高對微小地震及微弱地球物理信息的觀測能力。

　　徐紀人介紹稱，深井地球物理綜合觀測儀器安裝設(shè)置成功后，預(yù)計可以監(jiān)測江蘇東海縣郯廬斷裂帶及其周圍發(fā)生的震級為0—1級的微小地震活動。與地面地震觀測相比，監(jiān)測能力將提高1—2個數(shù)量級。當(dāng)然，如果發(fā)生汶川大地震那樣的大地震，即使震源遠隔千山萬水，地震儀也可精確快速捕捉到地震波。

　　選址東部，長期觀測

　　至于為何選址江蘇東海縣，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所副所長高錦曦解釋，“東海縣處于郯廬地震帶附近，監(jiān)測地震帶上的地震活動、取得高精度資料數(shù)據(jù)是其中的一個因素，但還有其他科研因素。”

　　地震活動性研究結(jié)果表明，中國東部地震活動有周期長、震級大、受害嚴重等特點。由于東部人口密度大、大城市密集，政治、經(jīng)濟活動集中等原因，歷史上遭受自然災(zāi)害損失最重的地震大都發(fā)生在我國東部，如唐山地震造成24 萬余人死亡，成為20世紀的世界之最。郯廬斷裂是我國東部規(guī)模最大的活動構(gòu)造，歷史上沿該斷裂帶曾發(fā)生過1668年郯城8.5級等多次大地震，僅1668年地震就有數(shù)萬人死亡，是中國歷史上震級最大、受害最重的地震之一。

　　徐紀人介紹，雖然近年來郯廬斷裂的活動水平較低，但是并不排除發(fā)生大地震的可能性。20世紀90年代以來，我國東部雖然增加了地震、地球物理等觀測力度，但是由于東部地區(qū)現(xiàn)代化、城市化、工業(yè)化的高速發(fā)展，常規(guī)觀測的精度已經(jīng)遠遠達不到地震、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)視預(yù)報和現(xiàn)代地學(xué)發(fā)展的要求。“選擇在我國東部開展深井長期觀測與研究無疑是必要的，這將在保護我國東部地區(qū)免受或減輕地震、地質(zhì)災(zāi)害，實現(xiàn)地震預(yù)報等方面發(fā)揮極其重要的監(jiān)視作用。”徐紀人說。