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撫生試劑-深井地球物理綜合觀測儀：地球內(nèi)部顯微鏡
閱讀：81 發(fā)布時間：2014-5-78月10日,，來自國土資源部的消息顯示,，目前，位于江蘇省東?？h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(biāo)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*深的深井地球物理長期觀測站,，也是我國*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)回深度的地球之音，從而為地震預(yù)報提供精密的*手數(shù)據(jù),。
5158米,，*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(jì)人介紹,，在5158 米主孔內(nèi)設(shè)置儀器,，進行長期觀測,，刷新了深井地球物理綜合觀測的zui深記錄，不僅*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*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(jì)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(yán)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*途徑,。
徐紀(jì)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(jì)人將它比作伸入地球內(nèi)部的“顯微鏡”和“望遠鏡”,，能夠觀測地球內(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(jì)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?？h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?？h,，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所副所長高錦曦解釋，“東?？h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(yán)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*遭受自然災(zāi)害損失zui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(jì)的之zui,。郯廬斷裂是我國東部規(guī)模zui大的活動構(gòu)造,，歷*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*震級zui大,、受害zui重的地震之一,。
徐紀(jì)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(jì)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(jì)人說。
——— 延伸閱讀 ———
我國深井地球物理觀測站建立過程一覽
2001年8月4日,，被稱為“亞洲*井”的中國大陸科學(xué)鉆探超深井開鉆,，是“九五”國家重大科學(xué)工程項目。
2004年12月26日,，當(dāng)時尚在鉆進中的超深井就記錄到了4100公里外的印尼蘇門答臘9.3級地震引起的深部地下流體異常變化,。
2005年3月,，鉆探全面結(jié)束,，井深5158米，成為亞洲*的地球物理超深井,。
2011年7月26日,，深井地球物理綜合觀測儀實施深井安裝作業(yè)，預(yù)計8月竣工,。中國地質(zhì)科學(xué)院在此建立長期觀測站,，進行深井地球物理綜合觀測。
部分國家深井地球物理觀測情況
日本：2000年,，1000米以下的深井地震觀測站已有22所,，深井綜合觀測的臺數(shù)逐年增加，并在伊豆半島地震群,、神岡礦山活斷層,、南非金礦等觀測研究項目中取得成功經(jīng)驗。2003年,，日本科學(xué)家在岐阜屏山活斷層附近的1020米深井中,，設(shè)置了目前的,，包括高精度地震、應(yīng)變,、傾斜,、地磁和地?zé)岬拈L期綜合地球物理觀測儀器，并進行了不同深度的初期應(yīng)力測量,。結(jié)果表明,，與地面觀測相比，能提高觀測精度1—2個數(shù)量級,。
德國：德國超深井鉆井計劃(簡稱KTB),，鉆井現(xiàn)場有地表與深井長期觀測系統(tǒng)，開展深井地球物理及流體,、地球化學(xué)等觀測與研究,。德國科學(xué)家建立了深井地殼長期科學(xué)試驗觀測站，系統(tǒng)地進行地應(yīng)力,、地震等科學(xué)觀測,。2002—2007年期間進行水壓實驗等觀測與研究。在此之前已完成了4000米先導(dǎo)孔注水,，利用40臺寬頻地震儀,，進行注水誘發(fā)地震的實驗觀察研究，發(fā)現(xiàn)了該區(qū)所有的誘發(fā)地震截止于10千米深度,。
美國：進行圣安德列斯斷層深部長期觀測(簡稱SAFOD),。這是一個以深井觀測為主的重大科研項目。其主要內(nèi)容是在太平洋與北美板塊邊界地震活動區(qū)域的深鉆孔井內(nèi)直接觀測深部地球物理狀態(tài)與變化,。SAFOD主孔采取從地面到220米深為垂直鉆井,，隨后向地震源區(qū)轉(zhuǎn)向傾斜打鉆，終孔于4000米深的圣安德列斯斷層震源內(nèi),。主孔的工程和觀測項目劃分為三個階段進行,，采取了鉆孔—觀測—鉆井—觀測，zui后深入到震源內(nèi)進行20年長期觀測的*程序,。