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    訪談詳情

    探測地下構造的主動震源技術系統及其應用

    已結束

    時間 2017-06-23 10:19:33

    嘉賓 徐平

    簡介 中國地震局舉行的“探測地下構造的主動震源技術系統及其應用”為主題的例行新聞發布會。為了幫助大家了解該項目的相關情況,今天請中國地震局主動源探測項目組的徐平研究員向大家介紹該項目的有關情況并回答大家的提問。

    訪談實錄

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:12:55

      女士們、先生們,大家上午好!歡迎大家出席中國地震局舉行的“探測地下構造的主動震源技術系統及其應用”為主題的例行新聞發布會。為了幫助大家了解該項目的相關情況,今天請中國地震局主動源探測項目組的徐平研究員向大家介紹該項目的有關情況并回答大家的提問。 下面請徐平研究員介紹具體的情況。[2017-06-23 16:15:27]

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:12:59

      各位媒體朋友大家好,我也是臨危授命,本來安排另外一個研究員王寶善研究員來出席這個發布會,但是他在外地出差,昨天航班臨時取消趕不回來,所以今天我受陳颙院士以及CRG整個團隊的委托,來探測地下構造的主動震源技術情況,及其應用相關的一些情況。 我今天介紹的這個情況主要分成幾個部分,一是我們項目的背景情況,包括原理等等。第二個方面,介紹我們工作的進展和取得的一些成果。第三個方面是我們取得這些成果具體在哪些方面開展一些應用和探索。 大家知道地震是一個突發性、危害性極其巨大的自然災害,包括它產生的房倒屋塌,海嘯等等。同時,地震又是我們了解地球內部的一盞明燈,怎么這么說呢?因為地震是由巨大的振動產生地震波,我們通過接收地震波,就可以了解我們地球內部的結構,以及它的一些運動狀態,這個就像比如說我們吃一個西瓜,很多人習慣這個西瓜熟不熟,拍一拍、聽一聽,大家知道生的西瓜和熟的西瓜內部結構是不一樣的,聽一聽、拍一拍相當于聽波的振動,我聽它的聲音,判斷這個西瓜熟了還是沒熟。 我們地球也是一樣,相當于地球一榔頭給它敲一下,我們聽聽地球內部是怎么樣的,這是我們要了解的,所以21世紀地震學的重要課題之一就是我們了解地殼及近地表三維的精細結構,過去我們只知道地球大的結構,上面有地殼,中間有地幔,再底下有地核,但是它的精細結構什么樣?尤其是我們地殼這一層精細結構是什么樣,因為它直接跟我們的生活密切相關。比如說我們找石油,比如說我們的造山運動,比如說我們下面可能潛在的一些礦藏的資源,它的形成的機理都跟地殼這一層有巨大的關系。所以這是我們現在非常迫切需要去了解清楚,以便于我們來開展工作的一個具體的東西。 大家知道天然地震分布是跟它的自身規律,比如板塊運動有關,所以它不是均勻分布在地球上面,正是因為這樣,我們通過天然地震來了解地殼,或者了解地球內部,是遠遠不夠的,所以我們需要通過人工震源來填補沒有地震的地方,或者說更精密地去了解一個地方的時候,需要人工震源來填補。最直接的應用是用爆炸技術,大家知道比如說我們探礦,我們找石油,大量的爆炸技術來了解地下結構,但是爆炸技術大家知道有一個巨大的問題,污染,非綠色環保。第二個問題,它不可重復,一個地方炸完了以后再炸,震源位置的情況已發生變化,它的環境條件發生了變化,所以不可重復應用,這些都是爆炸技術存在的問題。 這是一張中國地震局目前在中國大陸建的地震臺站的分布, 通過這樣的分布我們接收天然的、人工的地震波,我們可以來了解地震波穿過地球的射線,這就是一個太平洋板塊的俯沖帶,這是一個熱源,往上升的位置就是我們了解地球內部動力運動的機制狀態。所以最早的時候我們從了解地球內部的分層結構,到現在我們可以了解它的三維的結構、詳細的結構,以及我們可以了解它的運動狀態,也就是4D,相當于照相機,或者是手機拍照的延遲技術,比如說現在很多人晚上看星空,用這個延遲技術,我看看星星在天空里面的移動,這些情況都可以體現出來。 為了了解這個4D技術,我們最需要的是要有一個重復的震源,在某一個特定的地點,它可以不斷地重復,這樣我才能來做它的延遲的一種地殼的、或者說地球內部整個的變化,我可以把它搞清楚,這是我們的一個明確的需求,這樣可控。 為了這個,從2002年開始,我們就做了很多的探索,首先比如說我們用這樣的震源落錘,我們利用火車,高速鐵路火車運動的振動源,包括用這樣的一些人工震源,這是人工震源車,就是一種振動車把它密集地排起來,還有用爆炸震源來了解地下精細結構的探測,但是很遺憾,我們做的實驗都不是很成功,也就是說我們可以作為一次性地來使用,但是作為重復地來做的時候,都存在這樣那樣的問題,因為所謂的重復性要求它這一次的振動跟下一次的振動相似性要90%以上,這就非常非常地難。 為此,我們后來找到了一種震源,它是通過內部的水體里面的氣體激發,這是一個氣槍,最早是在1964年美國的Bolt公司發明的,主要是用于海洋里面的石油勘探,也就是說在一個高壓氣體里壓到一個氣瓶里面,我們叫氣槍,突然把它釋放出來。(播放視頻:這就是一個氣體在水體里面的釋放過程)。氣體在海水里面,或者說在水里面釋放了以后要膨脹、要擴充,在這個擴充的過程中間產生壓力,這個壓力傳播出去,可以傳播得很遠。我們記錄這樣的一種壓力的波,其實就是一種地震波。后來我們發現這樣的一種波它的重復性非常好,我們第一次在上關湖水庫做實驗的時候,發射了346槍,都具有90%以上的相似性,其中95%以上的相似性超過了95%,兩個95%,只有3.4%相似度在90%跟94%之間。在做這個實驗的時候,我們得到了很多單位的支持,因為那時候我們一窮二白,包括氣槍是中科院南海所的,包括壓縮機當時也是借的、租用的,都是租用來做的實驗,這個實驗得到了很大的成功,同時也得到了很多的兄弟單位、很多科技單位大量的支持。

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:18:48

      在這個實驗的過程中間,我們逐步地形成了一套探索的辦法和機理,在這個過程中間我們提出了建立氣槍發射這樣一種地震臺的概念,陳颙院士首先提出了這個,2011年我們在云南的賓川,在大理州的賓川地區我們建立了一個氣槍臺,這是它的水庫叫大銀甸水庫,氣槍總體來說由什么組成的呢?我們分成幾個部分,第一個就是一個浮臺跟槍陣,第二塊是一個控制系統,第三個是壓縮技術,高壓模塊,充氣的空壓機,第四是動力模塊,要變成高壓氣體,我得把普通的氣體通過壓縮,壓縮到高壓的儲氣罐里面去,主要是由這幾個部分形成。 這樣的形成過程中間,我們除了建了固定的氣象發射臺以外,我們還形成了不同的氣槍的構造的模塊,它的集成系統,一個就是適合海洋里面的,可以拖拽,一種是可以適用于流動的江河,比如說我在長江里面、在黃河里面,還有一個形成在湖泊里面的。另外,我們也形成了一個自己挖掘的人工水體的氣槍系統。總體來說,在這個過程中間,我們從理論上面有三個方面進行了創新,一個是在有限水體的氣槍激發機理上面,因為國外主要是在海洋里面做石油探測,所以它的氣槍是一個無限水體,我們在自己的水庫里面是一個有限水體,這兩個激發的原理是不一樣的。 第二個在處理方法上,國外主要是物探,而我們的處理方法主要是探索地震的預報、預測,以及我們在其他的一些跟國民經濟密切相關的應用領域的處理方法,這是我們特有的。 第三個過去在這些處理方法上面速度的變化、所有的這些理論,基本上能準確到0.1,也就是說10%左右的精度。而我們現在把這個精度提高了兩個數量級,是在千分之一左右的精度,這是我們特有的技術,在這上面我們有創新,比如說這是一個有限的水體,我們在新疆的呼圖壁挖了一個半徑是50米、深度是18—20米的水體,這樣的一種水體里面激發,我們目前可以探測的距離已經到了1300公里。這是我們在水體里面200次疊加。200多公里,我們氣槍可以到300多公里,在空間上面完全給擴大了。 同時,我們在測量精度上面,你看黑線是我們本身的固體潮的變化,這是一個什么量級呢?10的負9次方的變化,我們測出來的波速的走時的變化,這是一個什么量級?10的負2次方。從時間上面來說,10的負2次方因為是60秒,算起來在秒量上來說是六百分之一的變化,這兩個非常好地吻合在一起。10的負9次方的變化,可以用一個10的負2—3次方的走時的變化表達出來,我們實現準確的測量。 同時,我們在這個系統里面,通過集成我們做了一套實時的監控軟件系統,這個軟件系統你看這是臺站的分布,我們可以是流動的,或者就是接收的傳感器的分布點,這是氣槍激發技術的波形,包括它的疊加的次數。這已經進行了455次的疊加,是單道的記錄,這是疊加。這都是實時的,我們可以看。比如說這個槍可以在廣東發、可以在云南發,在北京我的指揮大廳里面實時地都能監測看到這套系統在怎么運作。同時,我們的這些成果得到了一定的應用,這個應用主要體現在幾個方面,一個就是深部探測中的應用,第二個是在地震監測預報中的一些探索,第三氣槍激發的浮臺在野外,我們把它作為一個振動臺來實驗。同時我們氣槍震源在能源安全上面也做了大膽的探索和應用研究。 我逐一地介紹,這是一個在臺灣海峽的海陸聯測的過程,這是氣槍連著一條船,拖一條直線,這是布了一條傳感器的測線,這些紅點其實是我們放的一些炮,陸上因為沒有水體,把這些東西結果都做出來,這是地震射線波,這是它的走時的曲線, 我們可以反演出福建—臺灣南部地下結構二維的剖面圖,我們做了一個非常好的精細探測結果。

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:18:50

      我們在長江里面也做了300多公里的探索,這是紅的這條線沿著長江,包括圓的點就是氣槍停下來的位置,黑的跟紅的三角形是我們布的臺站的測線,大概有2000個流動臺,將近5000次的激發,我們看看我們的結果。這就是沿著長江線走的,這是大別山下邊的郯廬斷裂帶,我們沿著長江做一個剖面,切下去給出來的是一直到地殼的深度結構不同的層面圖,我們把它橫著看,莫霍面這一塊是凹下去了,這一塊是鼓起來了,這也是我們做的一個比較好的結果。同時我們在地震預報上面做了一些探索。這是祁連山5.2級地震前,我們的地震臺,這個臺的編號是63005,接收到的地震波的走時的變化,這個臺站距離地震的震中大概有58.6公里,距離我們這個發射源是55.32公里,發射以后接收,這是它的時間軸。也就是說這是發生地震的一個時間。地震發生前,比如說這是320幾天的時候發生地震了,我推到180天,這100多天,我們可以看到地震波的走時開始在地震前是下降了,波速是上升了,下降了以后它恢復,不是恢復到正常值,恢復到正常值以上,后邊是走時超過了正常值,后來是下降了。再回到正常值的時候發生了5.2級地震。 這些曲線是不同的震相測出來,都有這么一個時間軸跟時間變化的關系。也就是說地震它是有前兆現象的,至少在這個地震上面我們可以看到,它的地下結構的速度層走時是有變化的,這是我們可以看出來的。另外,我們剛才就是一個水體上面的浮臺氣槍,我們可以把它看作是一個振動臺,氣槍發射相當于這個臺子要振動實驗室,這樣的一個振動臺最大位移垂直向可以到40—150毫米,這是我們在實驗室里面能做的,可是事實上這樣的一種振動在大自然中去研究是不夠的。我們看看我們的氣槍能到多少,我們的氣槍在水體上面浮臺的振動它的加速度值可以到3g,最大的水平的位移可以超過5米。如果我在這個上面開展GPS跟加速度的傳感器來做標定的話,它比在振動臺上面的振動范圍更大,可以做更多的大尺度的標定,這是我們做的一個大膽的嘗試,而且取得了很好的結果。 另外,我要說的就是剛才前面說的我們為國民經濟服務的事情,這是在新疆呼圖壁,這一塊綠色的是一個天然的儲氣罐,什么是天然儲氣罐?過去這個地方是一個油田,油已經抽干了,我們現在從塔吉克斯坦、哈薩克斯坦過來的天然氣把它壓下去,壓到空的抽干的油田孔下,這個是大概3000—4000米的深度,我把多余的氣灌下去,到要用的時候我再放出來。大家知道往地底下灌氣那是要高壓把它壓下去的,在壓下去的過程中間它會產生很多的問題,因為你給它很大的壓力,第一個直接的問題會形成一些地震,過去這個地方可能沒有地震,現在很多的小地震出來。這是地震的一個過程,這是地震圖。 我來監測,這樣壓下去到底下面的構造、速度是什么樣的變化?這樣的變化跟地震是一個什么關系?它的形變和應變的變化是不是安全?這我們也做了一個大膽的嘗試,我們給出的一個比較好的結果,這條黑線是它壓氣的過程中間氣體在地下天然的儲氣庫壓力的變化,它的壓力的變化跟我測到的我地震波的走時的變化是完全一個正相關的東西。如果說這樣我就可以監測到它壓下去的氣體的壓力正在走時的變化怎么到了一個臨界點是安全的,這是我們大概探索的一個事情。 同時,在形成的這套創新的系統過程中間,我們總共有兩個實用新型專利、三個軟件的著作權目前已經形成了。另外,我們這些年來總共發表了初步統計49篇論文,其中14篇在SCI上面發表,SCI上面的他引已經超過了66次,這是我們取得的一個軟的技術成果。

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:18:52

      回顧一下我們整個過程中間,大概是從2005年開始做氣槍實驗,到現在已有10多年了,最早的是在北京的周邊,這是在遵化一個叫上關湖水庫做的兩年的實驗,同時在北京的馬泡泉一個水體,也做了一個多月的實驗,我們形成了三個固定的氣槍震源的發射臺,這是在新疆的呼圖壁,這是在祁連山,張掖那個地方,這是在云南的賓川。同時,我們形成了海陸聯測的一套組合式的系統,這主要是在福建地區,跟福建的一個水庫,我們在長江里面做的在蕪湖附近做了300多公里的測線的剖面。這是我們所做的結果的追蹤的震相的結果,新疆的震相在1300公里的時候都能清晰地看到。 這是陳颙院士帶領我們這個團隊提出的設想,如果全國固定的氣槍發射臺有十個左右的話,如果我們的監測距離都能到1000公里左右的話,我們基本上能覆蓋整個中國大陸,通過這樣的一種探測覆蓋的面,我們能更多、更好、更深入地去探索它跟地震的關系,它的下邊的構造運動的環境變化,跟我們人文活動、國民經濟建設的關系,它的下邊的構造跟我們礦藏的形成、我們的石油等等之類的關系,以及我們的構造運動等等,都可以進行大膽地研究和探索。 非常感謝大家,我的匯報到這里。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:18:45

      謝謝徐平研究員,下邊開始提問,提問前還是報一下所代表的新聞機構。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:18:47

      新京報記者:我們比較關心咱們這項研究應用的情況,剛才您也介紹了咱們在長江進行了深度的探測,我們探測得出來的是長江地下的一個剖面圖是嗎?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:18:54

      我們可以給出一個三維的結構。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:18:49

      新京報記者:有什么樣的意義呢?我們得出地下的剖面圖、一個三維的結構,主要的應用有什么樣的意義?另外一個,您提到了在監測預報中的應用,咱們說祁連山的5.2級地震前發現了一些地震波走時的變化,地震有前兆現象,這個前兆有哪些現象?對以后咱們在地震的預報中有怎樣的意義?謝謝!

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:18:56

      第一個問題,我們知道我們對地球的了解還很膚淺,為什么?因為我們上天有路、入地無門,地底下我下不去,所以我們非常需要知道我們地底下是個什么樣,因為這樣的了解有助于我們的生存,人類在這個星球上要生存,我們必須要把這個星球了解清楚。同時,這樣的一種了解我們也知道下邊是個什么樣的狀態,它這樣的一種狀態歷史上面可能是怎樣一個形成過程,這樣的形成過程有利于我們去了解在這種形成過程中間,哪個地區可能是一些礦藏的富集帶,哪些地區可能是一個石油的形成帶,有利于我們集中精力到這些地區去找礦藏。同時,我們對地下結構的了解,我們知道哪個地方有活動的斷層,大家知道斷裂是怎么產生的?地震。因為有斷裂,所以這些地方未來也是可能形成較大的地震,有破壞性的地震。我們在從事我們的生產建設過程中間,我們應該避讓這些地區,比如說我們不能在這上面蓋房子、蓋工廠,這是我們的一個工作。 第二個問題,關于地震預報的問題,大家知道21世紀國際上公認十大科技難題,排第一位的就是地震預報,為什么?因為我們到現在都不知道,地震真正是怎么產生的,因為它發生在地下十幾公里的深度,我們所知道的地震可能是斷裂,壓力壓到一定的程度,比如說這一根筷子斷了,這是地震,這是我們現在的認知,大量的構造地震是這么產生的。但是什么時候它裂?受不住了要地震了?這是我們現在想去探索的,因為只有這樣,我才能預報什么時候要地震,就像天氣預報一樣,所以在這方面我們做了很多很多的工作,我們已經經歷了幾十年的探索,現在給了我們一種新的手段、一種新的思路、一種新的方法,我們來探索這個事,而且我們從這個地震的情況看,它是有前兆的,我們看到前面有這個現象存在,這就是一個異常的前兆,這么大的一個凹斗(圖上的波谷),這一次地震是這樣,下一次是不是?我不敢保證,我希望是,這樣的話我們就找到了地震前兆的一種大家共性的東西。地震預報現在難就難在我們沒有找到它的共性的前兆異常是什么,這是我們探索的事情。我們要不斷地努力,可能有個許多年,許多震例的支持,我們能找到這樣一個共性的參數,通過這樣一個參數來做出更準確的預測。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:42:54

      新京報記者:地震前是有前兆現象,但是我們沒有找到它的共同點?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:42:59

      很多地震有前兆,但是這個地震有這個前兆,A類,那個地震是有B類,我找不到共性的是在哪里,所以地震預報難就難在這兒。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:42:56

      新京報記者:不能總結有幾類嗎?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:01

      我們是在總結的過程中,但是歷史的長河很長,地震的孕育過程,比如說一個7級的過程可能有上千年的孕育過程,我們現在能記錄的案例太少,我們記錄的歷史時間也太短,幾十年在歷史的長河上面是非常短的。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:42:58

      光明日報記者:徐老師您好,我是光明日報的記者,我有兩個問題,第一個問題我之前看您的介紹和這個材料上說這個研究中的創新點,應該說最主要的是世界上創造了第一個專門對外主動發射地震波的地震臺,像水中發射氣槍,你剛才說這個方法是美國一個專家想出來的是嗎?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:03

      美國的一家Bolt公司最早做了氣槍,它當時做的目的不是像我們這樣的氣槍發射臺,它是在海洋里面找石油。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:00

      記者:它沒有應用到地震探測是嗎?我們通過氣槍向外主動發射地震波的地震臺。其他國家對這塊的研究什么是一個什么發展?還有第二個問題,這個研究已經有了一些成果,像您剛才提到的在臺灣海峽和長江流域已經做了地下三維的剖面圖,通過這個波形不斷地積累分析,我想問一下這個三維的剖面圖精度能到什么程度?地下探測結構的精度能不能到幾公里?這個您能給舉個例子嗎?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:05

      第一個問題,美國最早的一個Bolt的公司在1964年的時候,為了海洋里面找石油,因為海洋里面你用爆炸源不好做,幾十米深的海床,我在海底用炸藥不好使,所以它就發明了用高壓氣體作為一個爆炸源來做這個,國際上目前海洋里面來做找石油的探測基本上都采用氣槍的方式,目前國際上有三大公司,Bolt只是其中之一。我們國內的現在在海洋里面找石油也是用這個來找,基本上排除了過去用炸藥,因為大家知道炸藥你在海里面炸,那魚類,尤其是現在綠色環保要求這么高,那是絕對不允許的。這種方式應用主要是用在淺的,大家知道找石油就是幾公里的深度,最深不會超過十公里。我們現在的這個哪怕在海洋里應用,我們不是幾公里,我們要幾百公里,我們要找的是深部的結構,這是第一個問題。 關于第二個問題,我們更多地是檢驗我們這樣的一種方法,無論是在長江還是在臺灣海峽,這樣的一個方法的可行性,這是我們更重要的。當然,也跟分辨率有關系,大家知道涉及到地下結構探測的分辨率有兩個方面,一個就是我的觀測系統的間距,我放得多密,我觀測系統要放得很遠,你不可能看得很清楚。 第二個,你的波的頻率,你接收地震波的頻率的高低也影響它的系統,我們知道地球它不是一個純的彈性體,它是一個非線性的彈塑性體,所以地震波在地下的傳播過程中間衰減,越高頻率衰減越快,到遠的地方低頻的波沒問題,高頻的波走不了,沒了,所以這兩個都直接制約它的分辨率。我要探測到1300公里、1500公里,你要分辨率很高,因為傳到那個地方的地震波,可能就是1赫茲,0.5赫茲的波,但是近的可以,比如說找石油的分辨率就是幾米、幾十米,這兩個會影響它。我們更多的是這種方法可行,在這個基礎之上,我們能做到它的分辨率,這是我們的追求。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:02

      科技日報記者:徐老師您好,我是科技日報記者,我有這么個問題,現在我們獲得的數據總體來說感覺可能還不是特別地多,這個主要的原因是因為臺站太少嗎?這是第一個問題。 第二個問題,我想知道氣槍發射人工震源,這個技術有沒有什么局限性?這種方式有沒有局限性?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:07

      關于第一個問題,任何一個科學它在探索的過程中間都是逐步形成的,我們從最早的2002年開始,我們就開始做一些探索主要是物探上的很多應用到重復性上,到2005年我們氣槍投入應用,到現在已經十多年了。在陳颙院士的鍥而不舍的帶領一下,大家的共同努力之下,雖然取得了一點成績,但是遠遠不夠,我們現在也是這樣,我們盡可能地把我們的東西都開放,包括我們的數據,包括我們做的很多的軟件,我們最早是在團隊內部開放,現在包括我們跟科大、跟北大、跟其他部門的合作,我們也都是開放的。我們希望有更多的人來參與、來做,有更多的idea進來,這樣使得我們的研究能取得更多的成果,我們現在雖然做了很多的實驗,比如說像賓川的氣槍的發射臺,每天都在發射,每天晚上基本上是從0點開始到大概凌晨3點左右,因為這個時候比較安靜,每一個小時大概發射十幾槍,因為氣體太有限了,要壓進去,一直鍥而不舍地在做,包括祁連山的那個,包括呼圖壁的,現在都是在不斷地工作,持續地不斷地工作,積累更多的數據,可能就會產出更多的成果。同時,我們科研的團隊,包括我們很多的新進的博士生、碩士生,都在從事這方面的研究,利用更多的方法、更多的技術,包括DSP的處理技術,怎么來獲取更多的信息,能獲得更多的一些成果,都是在做的,這是第一個問題。 第二個問題,這個技術的局限性,第一個局限性是水體,我的氣槍耦合體就是水,對水大家知道它有一定的容積,不然我這個能量就像放一炮一樣都往天上跑。第二這個水體要足夠穩定,我們賓川的水庫水體就不夠穩定,這個水庫是一個農業的灌溉水庫,水體本來有25米深,到夏天的時候經常只有幾米深了,沒有一個水體蓋著,下面的氣槍氣就往上跑,這個就有影響。第二,我們這樣的一種水體,比如說用天然的水體,你不可能在你自己合適的位置上,是在它合適的位置上,只能是比如說我花大價錢,我去挖一個,這是可以找到我自己合適的位置,可是就是這樣,也不見得行,因為你自己合適的位置可能就不允許這樣做,這些都是制約了這種技術的應用,肯定是要受影響。 另外,人工震源,在這種震源上除了氣槍以外,還有別的一些人工震源,這些震源的技術我們也在不斷地發展、應用過程中間,各有各的優勢,也各有各的缺點。我們除了這個震源以外,比如說我們在汶川地震后,在四川的綿竹用的是另外一種震源,叫精密可控常時震源,它是一個什么震源呢?是一個就像馬路上施工隊見過吧?就像那個東西,但是這個擺錘很大,幾噸的擺錘,比如說我剛開始的時候是在一秒鐘一個震源波,然后到兩赫茲一個震源波,到5赫茲一個震源波,這樣常時震源出去以后那邊接收,跟它相關就變成一個地震波,這種技術也在做探索,也是在做應用,那種比這個從地點選擇上面來說更有利,因為它不大,就像一個汽車一樣,在某個地方我建一個平臺就能干,不要求水體的耦合,但是它的缺點不像這兒,這兒直接發射的就是脈沖波,它那個我要發射20分鐘、30分鐘,最后到接收點跟你的發射點耦合完了,變成一個脈沖系統,是變成這么一種狀態來做這個事情,就像手機,手機大家知道中國移動的GSM技術,它是脈沖信號。聯通走的是WCDMA信號,是廣譜信號,兩種完全不同的技術,但是它最終都是可以做人工震源的技術。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:04

      新京報記者:徐老師我還有一個疑問,您剛才說到它的局限性的時候,說到選點的時候需要合適的位置,什么樣的位置是合適的位置?另外您剛才提到咱們理想是想在全國大陸建十幾個地震波發射臺,這是有一個明確的規劃和時間表嗎?有沒有選點?一個地震臺的投資大概有多大?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:09

      第一個問題,剛才其實也說了,合適的點其實跟你的觀測目標是有關系的,你想觀測什么東西?比如說我觀測地震,要觀測的某一個區域,這個區域可能是我作為地震比較頻發的,我希望它作為一個中心,把整個區域都能包進去,比如說我要觀測一個斷層,這個是在斷層的一側,接收點在斷層的那一側,比如說儲氣罐,我在這一側觀測點,在那一側發射點,這個跟觀測目標有關系,不能一概而論。 第二個問題,這是我們提出的一個設想,目前我們已經做了三個,如果是加上福建流動的臺其實已經4個了,因為它是流動的,沒有作為固定的氣槍發射臺,我們希望是固定的。有很多的省局都很有興趣,都也在積極爭取經費,國家經費的支持跟地方政府的經費支持來開展這方面的研究,這是一個。 第二個談到經費問題,一個是這套槍的系統,比如說高壓氣體、槍的控制系統、動力源,包括槍架、槍臺,這一套東西大概下來是600多萬。根據我們的標配,標配大概600多萬,700萬不到。如果考慮你還要做別的,除了這個以外,我還有接收的,多少個地震臺的,還有新疆呼圖壁我要挖一個坑出來,比如說新疆呼圖壁光挖那個坑就好幾百萬,雖然新疆比較窮,但是當地政府很支持,當地政府給了一千多萬。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:06

      新京報記者:您剛才提到咱們十個地震波發射臺,它的觀測目標是地震還是什么?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:11

      我們提的就是地震,地震是地球物理里面的一個主體,但是我們更多地是地球物理的研究。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:08

      光明日報記者:這個地下明燈計劃在工作計劃建議里面是實施了還是沒有實施呢?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:13

      “地下明燈計劃”是2004年我們陳颙院士寫的一篇文章,就是用這種人工震源來探測地下的結構,以及這些結構的隨時變化,我們不僅要探測它的結構,也要探測結構隨時間的變化,這是當時氣槍發射臺的概念。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:10

      光明日報記者:這是一個計劃,沒有立項是嗎?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:15

      當時就是我們做的一個以中國地震局地球物理研究所為基礎,得到了自然科學基金的支持,立了這個項,做了這個事,當時主要是技術系統的探測,這樣的一種技術系統行不行?更多的是做這個,通過這些年來我們取得了一定的成果,今天我要代表大家匯報的是我們已經取得了一些成果。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:12

      科技日報記者:徐老師,中科院有一個地下透鏡計劃,跟這個“地下明燈計劃”有什么區別?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:17

      地下透鏡計劃是美國的。 是這樣,那是類似于美國的一個BigFoot,它是每10公里一個地震臺,我有多少臺,布多大的區域,我這個區域觀測了兩三年接收的地震波、自然的噪聲,我可以通過那個來了解地下的結構,這是這三年布了這一塊,下三年我布那一塊,通過多少年以后我把整個美國做一遍,我們國內也在做,但是我們地震局首先做的也是我們地球物理所牽頭叫China Array這么一個計劃,也在做,科學院叫做“透鏡計劃”,類似,就是要了解地下的結構。但是它那個更多的是靜態的,可以了解三維的結構,但是時間的變化觀測不了,因為觀測就這么一次。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:14

      科技產業導報記者:我是科技產業導報的記者,我想問氣槍在水中發射的過程中,它對地震的強度波動會有多大?比如說它要是建在一些居民區,或者是說一些有人居住的地方,這些會不會導致負面的地震波動?針對礦產探測地下這一方面最深的深度是多少?能達到多少?

    • ? ? 嘉賓

      徐平: 2017-10-09 11:43:19

      第一個問題關于發射的能量有多大,我一槍如果是用6000立方英寸的,發射起來10的5次方焦耳,大概就是幾公斤的TNT的當量,這樣一種發射我們在水庫里面做過實驗,什么樣的實驗呢?我買了200斤魚,就掛在氣槍邊上看看對魚有沒有傷害,我放了一天這魚都活蹦亂跳的,沒有一條死的,這是第一個。但是它耦合出去的能量比900公斤的TNT的當量要厲害,本身發射能量不大,但是傳出去的能量很大,平常我們爆炸,大量的能量是空氣里面爆炸,沒有傳出去,而氣槍大量的能量都傳出去了,這是第一個問題。 第二個問題,探測地下介質深度,探測的深度跟探測的距離是密切相關的,剛才我們說了像新疆的1300公里都可以探測,如果按照完全彈性波的話深度是距離的一半不到,40%幾,1300公里,我至少對莫霍面、巖石圈這一層200公里是可以的,因為射線能穿過去。

    • ? 主持人

      主持人: 2017-10-09 11:43:16

      由于時間關系,今天上午的發布會到此結束,謝謝徐平研究員,也謝謝大家。另外考慮到地震專業性比較強,今天上午發布會的實錄,我們將經過審核后盡快發給大家,另外有什么問題,也可以和我們及時聯系溝通,謝謝大家!

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