中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)

周依文

2018年5月12口，我國(guó)啟動(dòng)了一項(xiàng)計(jì)甥——在橫跨川滇等地78萬(wàn)平方公里的土地上建設(shè)一個(gè)巨大的地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，希望通過(guò)野外大規(guī)模的實(shí)時(shí)觀測(cè)，進(jìn)一步了解地區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、推算地震孕育規(guī)律。該地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)是目前國(guó)際上唯一針對(duì)大陸型強(qiáng)震進(jìn)行系統(tǒng)研宛的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。

川滇地區(qū)位于世界“第三極”青藏高原的東緣，鄰近“喜馬拉雅弧東構(gòu)造結(jié)”，有壓縮、剪切、拉張各類斷裂系統(tǒng)，既有板緣地震，也有板內(nèi)地震。該區(qū)域位于歐亞板塊與印度板塊互相碰撞擠壓強(qiáng)烈變形地區(qū)，構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜，是開(kāi)展地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所，建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，就像在川滇地區(qū)布下一張“網(wǎng)”。這張“網(wǎng)”的網(wǎng)格由地震臺(tái)站。井下觀測(cè)合陣等構(gòu)成，用來(lái)“捕捉”地下極其細(xì)微的變化。

地震科學(xué)實(shí)艙場(chǎng)是地震科技的野外實(shí)驗(yàn)室，其任務(wù)是針對(duì)地震的孕育，發(fā)生、致災(zāi)各環(huán)節(jié)的科學(xué)問(wèn)題，特別是那些需要以“判定性實(shí)驗(yàn)”解決的科學(xué)問(wèn)題，用高分辨率部署、高端配置、多學(xué)科協(xié)作的方式，開(kāi)展野外觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)技術(shù)成熱度較高的新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)測(cè)試，對(duì)科技含量較高的防震減災(zāi)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行試點(diǎn)。

地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)包含4個(gè)目標(biāo)：“透明地殼”“解剖地震”“韌性城鄉(xiāng)”“智慧服務(wù)”。

“透明地殼”是開(kāi)展對(duì)地下結(jié)構(gòu)的探查，尤其是主要地震帶的深淺結(jié)構(gòu)和斷層活動(dòng)習(xí)性，為的是把地下搞清楚。地震被認(rèn)為是瞬間照亮地球內(nèi)部的明燈。由于地球內(nèi)部物質(zhì)的物理性質(zhì)不同，其密度，磁性，電阻串以及地震波穿過(guò)時(shí)的傳播進(jìn)度和衰減特性存在差異。通過(guò)觀測(cè)不同傳播路徑的地震波速變化，就可以獲得地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，其原理與醫(yī)學(xué)中的CT成像類似。

“解剖地震”是對(duì)已發(fā)生的地震進(jìn)行詳細(xì)解剖，對(duì)典型強(qiáng)震進(jìn)行全面深入的綜合研究，建立科學(xué)樣本，有望發(fā)展和提出適用于中國(guó)大陸強(qiáng)震發(fā)生的機(jī)制和模型。

地震發(fā)生后，要把損失降至最低，就需要了解地面建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加強(qiáng)抗震能力設(shè)計(jì)?！绊g性城鄉(xiāng)”是通過(guò)對(duì)地震震源破裂、地震波傳播等情況進(jìn)行模擬，為建筑物、工程等設(shè)計(jì)提出防災(zāi)減災(zāi)建議。

“智慧服務(wù)”是為了提升地震信息服務(wù)水平。我國(guó)將構(gòu)建地震科學(xué)大數(shù)據(jù)中心，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，將地震信息快速傳遞給公眾。

目前，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)在研究的項(xiàng)目近60個(gè)，新增觀測(cè)站360個(gè)。未來(lái)三年，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)將建成多口數(shù)百米至1 000米的地震井下觀測(cè)臺(tái)陣，探索開(kāi)展數(shù)千米深井觀測(cè)實(shí)驗(yàn)和穿透地震活動(dòng)斷層的科學(xué)鉆探，以獲取更豐富的地下結(jié)構(gòu)和介質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)。

摘自2019年《上海科技報(bào)》《新京報(bào)》