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中國將在四川龍門山斷裂帶鉆孔以監(jiān)測余震

2008年07月30日 15:02 來源:央視網(wǎng) 發(fā)表評論

  我國擬首次針對地震發(fā)震斷裂實施科學鉆探 日前已在龍門山實地考察

  鉆探可預(yù)測地震?國際上有關(guān)地震研究表明,在大地震發(fā)生后,回應(yīng)大地震的快速鉆探是研究地震機制有效方法之一,該方法可直接測量地應(yīng)力,從而為預(yù)測地震的發(fā)生提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。《中國國土資源報》近日報道,我國擬于近期實施汶川地震斷裂帶科學鉆探工程。國家汶川地震專家委員會副主任、中國地質(zhì)科學院許志琴院士等人,已于日前到龍門山斷裂帶展開現(xiàn)場考察,以便盡快確定這次科學鉆探井位。如能實施,這將是新中國成立以來,首次針對地震發(fā)震斷裂實施的科學鉆探工程。

  實地考察 盡早鉆孔監(jiān)測余震

  記者昨日致電許院士,許院士表示:“回應(yīng)大地震的快速鉆探是了解地震破裂過程、研究地震發(fā)生機制和監(jiān)測余震的有效方法。此項工作開展得越早,獲得的數(shù)據(jù)和信息價值就越高。”不過該項目仍在報批階段,不方便過多透露細節(jié)。記者隨后從國土資源部大陸動力學重點實驗室網(wǎng)站了解到,經(jīng)過國家汶川地震專家委員會討論,建議這次科學鉆探工程分兩階段進行,從整體考慮龍門山斷裂系地質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā),實施一口800-1000米先導(dǎo)孔,在此基礎(chǔ)上,在龍門山斷裂系的主震破裂區(qū)、余震破裂區(qū)以及南端未破裂地區(qū)布設(shè)三口2000-3000米主孔科學鉆,加強對比分析和規(guī)律總結(jié)。爭取在8月份實施先導(dǎo)孔,了解汶川地震破裂的情況,盡可能監(jiān)測余震的強度、位置及影響范圍。

  原理:鉆探可直接測量地應(yīng)力

  成都市防震減災(zāi)局洪時中研究員告訴記者,上世紀六七十年代,科學家們就已經(jīng)在實驗室研究中發(fā)現(xiàn),地震波穿越巖石的速度會隨著巖石所受應(yīng)力大小的不同而發(fā)生變化——這是由于巖石中的微小裂隙在應(yīng)力變化下會張開或者閉合。巖石的裂隙越多,地震波傳播速度就越慢;而裂隙越少,傳播速度就越快。在理論上,當巖石受到擠壓時,裂隙會慢慢減少和閉合,當擠壓達到一定程度,巖石中較脆弱的地方便悄悄發(fā)生微破裂。當大量的微破裂開始相互貫通,在一個或兩個方向上形成連續(xù)的斷層,便發(fā)生了地震。據(jù)此認為,在地震發(fā)生前,地震波的傳播速度應(yīng)該是先增加而后減緩,這個減緩便意味著破裂即將發(fā)生。

  “簡而言之,地震就是巖石失穩(wěn)的過程,所以觀測地應(yīng)力的變化是研究和預(yù)報地震最直接的方法!背啥祭砉ご髮W能源學院國際處處長劉樹根則表示,通過科學鉆探,在觀測點打一個鉆孔,放入應(yīng)變測量儀,通過和井壁的固接,使儀器與巖體連為一體。這樣,地下巖體受力所產(chǎn)生的變化就可以通過儀器進行觀測。另外,通過實施科學鉆探,還可以了解地層破裂中靜摩擦、動態(tài)摩擦以及因此而產(chǎn)生的熱量、溫度異常,掌握溫度、地震波速度和發(fā)震斷層滲透性等信息,從而更好地幫助科學家研究地震機理,提高對地震、余震預(yù)測的準確程度。

  深井鉆探 存在爭議和難點

  不過,利用鉆井將科學儀器送入地下,對地震進行觀測和研究,仍存在不少爭議和難點。深井鉆探,造價不菲,據(jù)四川省地震局劉盛利研究員劉樹根介紹,例如, 今年初完工的位于江蘇的科鉆一井深度為5158米,歷時3年,耗費3個億。而一般情況下的淺源地震,震源深度基本都大于10公里。鉆井的深度若未達到震源深度,儀器就不能送達地下深部進行探源,也會限制對地震過程的監(jiān)測。另外,洪時中表示:“從理論上說,地殼內(nèi)的溫度和壓力隨深度增加,每深入100米溫度升高1℃。近年的鉆探結(jié)果表明,在深達3公里以上時,每深入100米溫度升高2.5℃,到11公里深處溫度已達200℃。 在這樣惡劣的條件下,現(xiàn)有的測量儀器根本無法工作。如何提高觀測手段,讓測量儀器達到耐高溫高壓,也是地震監(jiān)測領(lǐng)域的研究方向之一!

  相關(guān)鏈接

  1999年,我國臺灣為了了解發(fā)生在車籠埔斷層上發(fā)生的地震破裂過程,開展了“車籠埔斷層深井鉆探計劃”(TCDP),鉆了一口2000米的深井。受此啟發(fā),2004年中國地震局將深井觀測計劃列入了2006-2020年中長期科學發(fā)展規(guī)劃。我國已有最深的科學鉆井項目,為在江蘇深入地下5公里多的鉆井,它以研究地質(zhì)構(gòu)造為主。目前我國還從未在活斷層上進行過相關(guān)研究。

  背景知識

  地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。地球外圈包括大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈;地球內(nèi)圈分為地幔圈、外核液體圈和固體內(nèi)核圈。地球外圈和地球內(nèi)圈之間還存在一個軟流圈,位于地面以下平均深度約150公里處。巖石圈主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成,約80公里深,F(xiàn)有的鉆井就是在這個圈層內(nèi)進行,最深僅達到12.26公里。(來源:成都晚報)

編輯:朱鵬英】
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