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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：86 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(bào)提供精密的*手?jǐn)?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(jìn)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(jì)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(jìn)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(shí)信息，建立深井地球物理觀測站，進(jìn)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(yùn)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(yùn)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(jī)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(jìn)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(yuǎn)鏡”，能夠觀測地球內(nèi)部各種細(xì)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(jì)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(yuǎn)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(diǎn)。由于東部人口密度大、大城市密集，政治、經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到地震、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)視預(yù)報(bào)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(hù)我國東部地區(qū)免受或減輕地震、地質(zhì)災(zāi)害，實(shí)現(xiàn)地震預(yù)報(bào)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(xiàng)目。
2004年12月26日，當(dāng)時尚在鉆進(jìn)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(shí)施深井安裝作業(yè)，預(yù)計(jì)8月竣工。中國地質(zhì)科學(xué)院在此建立長期觀測站，進(jìn)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(xiàng)目中取得成功經(jīng)驗(yàn)。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(jìn)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(jì)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(yàn)觀測站，系統(tǒng)地進(jìn)行地應(yīng)力、地震等科學(xué)觀測。2002—2007年期間進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)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(jìn)行注水誘發(fā)地震的實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(xiàng)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(xiàng)目劃分為三個階段進(jìn)行，采取了鉆孔—觀測—鉆井—觀測，zui后深入到震源內(nèi)進(jìn)行20年長期觀測的*程序。