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中國(guó)將在四川龍門(mén)山斷裂帶鉆孔以監(jiān)測(cè)余震

2008年07月30日 15:02 來(lái)源:央視網(wǎng) 發(fā)表評(píng)論

  我國(guó)擬首次針對(duì)地震發(fā)震斷裂實(shí)施科學(xué)鉆探 日前已在龍門(mén)山實(shí)地考察

  鉆探可預(yù)測(cè)地震?國(guó)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(jī)制有效方法之一,該方法可直接測(cè)量地應(yīng)力,從而為預(yù)測(cè)地震的發(fā)生提供相應(yīng)數(shù)據(jù)!吨袊(guó)國(guó)土資源報(bào)》近日?qǐng)?bào)道,我國(guó)擬于近期實(shí)施汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探工程。國(guó)家汶川地震專(zhuān)家委員會(huì)副主任、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院許志琴院士等人,已于日前到龍門(mén)山斷裂帶展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)考察,以便盡快確定這次科學(xué)鉆探井位。如能實(shí)施,這將是新中國(guó)成立以來(lái),首次針對(duì)地震發(fā)震斷裂實(shí)施的科學(xué)鉆探工程。

  實(shí)地考察 盡早鉆孔監(jiān)測(cè)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(guò)程、研究地震發(fā)生機(jī)制和監(jiān)測(cè)余震的有效方法。此項(xiàng)工作開(kāi)展得越早,獲得的數(shù)據(jù)和信息價(jià)值就越高。”不過(guò)該項(xiàng)目仍在報(bào)批階段,不方便過(guò)多透露細(xì)節(jié)。記者隨后從國(guó)土資源部大陸動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站了解到,經(jīng)過(guò)國(guó)家汶川地震專(zhuān)家委員會(huì)討論,建議這次科學(xué)鉆探工程分兩階段進(jìn)行,從整體考慮龍門(mén)山斷裂系地質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā),實(shí)施一口800-1000米先導(dǎo)孔,在此基礎(chǔ)上,在龍門(mén)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(xué)鉆,加強(qiáng)對(duì)比分析和規(guī)律總結(jié)。爭(zhēng)取在8月份實(shí)施先導(dǎo)孔,了解汶川地震破裂的情況,盡可能監(jiān)測(cè)余震的強(qiáng)度、位置及影響范圍。

  原理:鉆探可直接測(cè)量地應(yīng)力

  成都市防震減災(zāi)局洪時(shí)中研究員告訴記者,上世紀(jì)六七十年代,科學(xué)家們就已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研究中發(fā)現(xiàn),地震波穿越巖石的速度會(huì)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(huì)張開(kāi)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(dāng)巖石受到擠壓時(shí),裂隙會(huì)慢慢減少和閉合,當(dāng)擠壓達(dá)到一定程度,巖石中較脆弱的地方便悄悄發(fā)生微破裂。當(dāng)大量的微破裂開(kāi)始相互貫通,在一個(gè)或兩個(gè)方向上形成連續(xù)的斷層,便發(fā)生了地震。據(jù)此認(rèn)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(gè)減緩便意味著破裂即將發(fā)生。

  “簡(jiǎn)而言之,地震就是巖石失穩(wěn)的過(guò)程,所以觀測(cè)地應(yīng)力的變化是研究和預(yù)報(bào)地震最直接的方法!背啥祭砉ご髮W(xué)能源學(xué)院國(guó)際處處長(zhǎng)劉樹(shù)根則表示,通過(guò)科學(xué)鉆探,在觀測(cè)點(diǎn)打一個(gè)鉆孔,放入應(yīng)變測(cè)量?jī)x,通過(guò)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(guò)儀器進(jìn)行觀測(cè)。另外,通過(guò)實(shí)施科學(xué)鉆探,還可以了解地層破裂中靜摩擦、動(dòng)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(xué)家研究地震機(jī)理,提高對(duì)地震、余震預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度。

  深井鉆探 存在爭(zhēng)議和難點(diǎn)

  不過(guò),利用鉆井將科學(xué)儀器送入地下,對(duì)地震進(jìn)行觀測(cè)和研究,仍存在不少爭(zhēng)議和難點(diǎn)。深井鉆探,造價(jià)不菲,據(jù)四川省地震局劉盛利研究員劉樹(shù)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(shí)3年,耗費(fèi)3個(gè)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(dá)到震源深度,儀器就不能送達(dá)地下深部進(jìn)行探源,也會(huì)限制對(duì)地震過(guò)程的監(jiān)測(cè)。另外,洪時(shí)中表示:“從理論上說(shuō),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(dá)3公里以上時(shí),每深入100米溫度升高2.5℃,到11公里深處溫度已達(dá)200℃。 在這樣惡劣的條件下,現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器根本無(wú)法工作。如何提高觀測(cè)手段,讓測(cè)量?jī)x器達(dá)到耐高溫高壓,也是地震監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究方向之一。”

  相關(guān)鏈接

  1999年,我國(guó)臺(tái)灣為了了解發(fā)生在車(chē)籠埔斷層上發(fā)生的地震破裂過(guò)程,開(kāi)展了“車(chē)籠埔斷層深井鉆探計(jì)劃”(TCDP),鉆了一口2000米的深井。受此啟發(fā),2004年中國(guó)地震局將深井觀測(cè)計(jì)劃列入了2006-2020年中長(zhǎng)期科學(xué)發(fā)展規(guī)劃。我國(guó)已有最深的科學(xué)鉆井項(xiàng)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(guó)還從未在活斷層上進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究。

  背景知識(shí)

  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(gè)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。現(xiàn)有的鉆井就是在這個(gè)圈層內(nèi)進(jìn)行,最深僅達(dá)到12.26公里。(來(lái)源:成都晚報(bào))

編輯:朱鵬英】
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