人工地震

姜維維

地震，是一個(gè)許多人聞之色變的詞。地震的發(fā)生常常造成嚴(yán)重的人員傷亡，有可能引起火災(zāi)、水災(zāi)、有毒氣體泄漏、細(xì)菌及放射性物質(zhì)擴(kuò)散，還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災(zāi)害，人們將地震列為最可怕的自然災(zāi)害之一。

全球平均每年發(fā)生約500萬次地震，能被人們感覺到的地震約5萬次，可能造成破壞的地震約100次。

實(shí)際上，很少有人知道，地震產(chǎn)生的地震波是目前少量可以穿透整個(gè)地球的信號(hào)，可以幫助人們認(rèn)識(shí)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為此，科學(xué)家、地質(zhì)勘探員、工程師等許多專業(yè)人士研究出人工地震的方法，在工程建設(shè)、科研活動(dòng)中發(fā)揮了重要的作用。

人工地震是了解地球的重要手段。在地表以人工方法激發(fā)地震波，地震波向地下傳播時(shí)，遇到介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面時(shí)，地震波將發(fā)生不同程度的反射與折射。研究人員在地表或深井中設(shè)置檢波器接收這種地震波，收到的地震波信號(hào)可以反映震源特性、地震波經(jīng)過的地下巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。研究者通過對(duì)地震波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，就可以推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)。

正因如此，人工地震在勘探領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，常用在活動(dòng)斷層探測(cè)、核爆炸檢測(cè)、火山活動(dòng)檢測(cè)等領(lǐng)域。

比如，地震波在不同成分的巖層（松軟的沙子、黏土物質(zhì)、堅(jiān)硬的巖石）交接處會(huì)發(fā)生反射和折射，而發(fā)生斷層的地方，地震波能量就會(huì)被斷層“吸進(jìn)去”。因此，根據(jù)檢波器接收到的地震波能量變化，研究人員就可以測(cè)出斷層的所在位置。

早在1975年，中國(guó)科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)進(jìn)入青藏高原，先后進(jìn)行了9次人工地震試驗(yàn)，成功獲得了地下深達(dá)100公里之內(nèi)的地殼、地幔結(jié)構(gòu)信息，這也是我國(guó)科技人員在青藏高原腹地采集的第一批寶貴的地球物理數(shù)據(jù)。

2013年12月，日本研究人員在鹿兒島市櫻島上通過人工地震探尋地下巖漿狀態(tài)，掌握巖漿積壓狀態(tài)的變化情況，幫助人們更好地預(yù)測(cè)火山噴發(fā)。

利用人工地震方法進(jìn)行勘探活動(dòng)，具有高精度、高分辨率、大探測(cè)廣度和深度等優(yōu)點(diǎn)。因此，科學(xué)家運(yùn)用人工地震方法勘探油氣資源，遠(yuǎn)勝于其他的勘探方法。