地下5158米,濾除各種地表噪音,只聽來自“地心”的聲音。昨天,記者從中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所獲悉,研究人員正在位于江蘇東海縣的5158米深“亞洲第一井”,安裝中國大陸第一臺深井地球物理綜合觀測儀。本月底,這臺綜合觀測儀將發(fā)回極具深度的地球內(nèi)部“密碼”,并成為世界上最深的地震儀。
深井內(nèi)建觀測站
本世紀(jì)初,“九五”國家重大科學(xué)工程項目——中國大陸科學(xué)鉆探工程在位于郯廬斷裂帶東側(cè)30公里處的江蘇省東海縣毛北村開鉆。至2005年3月,鉆探全面結(jié)束,井深達(dá)5158米,成為亞洲第一的地球物理超深井。鉆井過程中,研究人員不僅從地球深處取回了大量的巖心用于科學(xué)研究,而且記錄到遠(yuǎn)在4100公里以外印尼蘇門答臘9.3級大地震引起的深部地下流體異常變化。
此次,深井地球物理綜合觀測儀的安裝,是想在“亞洲第一井”內(nèi)建立長期觀測站,開展深井地球物理綜合觀測。來自中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所、中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所、新西蘭奧克蘭大學(xué)、美國南加州大學(xué)、江蘇省地震局、中原石油鉆井三公司的專家匯聚一堂,展開技術(shù)論證,整個安裝共分搭建平臺、擠井測井、儀器安放三個階段。目前,擠井測井工作已經(jīng)啟動,設(shè)備安放正在進(jìn)行。整個安裝過程將在7月底結(jié)束。
此次安裝的深井地球物理綜合觀測儀一共四套,計劃分四個層次安裝:地下1500米和2500米將安裝地震地?zé)釡y試儀;地下3500米安裝地震地?zé)岷土黧w測試儀,地下5158米安裝地震地?zé)釡y試儀。這將是世界上第一個深度超過5000米的地球物理綜合觀測儀,不但填補(bǔ)了中國大陸的空白,也標(biāo)志著中國地球物理觀測跨入世界先進(jìn)行列。
能捕捉負(fù)級地震
想要地球物理觀測儀走下超深井、穩(wěn)定工作,不是一件容易事。項目參加人、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員楊志新分析指出,5000余米深地下環(huán)境,溫度高達(dá)200℃,氣壓是正常大氣壓的十多倍。在如此高溫高壓環(huán)境下,數(shù)據(jù)電纜、觀測儀器外殼和內(nèi)在部件必須長期耐受,并勝任終年無休、有去難回的長期科研。而且,地震儀、地?zé)釡y試儀等科學(xué)儀器,必須小巧玲瓏、精密度高,因為整條深井猶如一根漫長的管道——接地口直徑約為20厘米,地下端口徑僅為10厘米左右。
通過各方面嚴(yán)格篩選的地球物理觀測儀順利“落井”后,將實時發(fā)回收集到的地球物理數(shù)據(jù)。據(jù)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員徐紀(jì)人介紹,深井地球物理觀測包括地震、地?zé)帷⒘黧w壓力等多項觀測,是一個綜合性觀測系統(tǒng)。它能夠有效消除地表噪音,比地面觀測靈敏度提高1—2個數(shù)量級,可以準(zhǔn)確客觀地掌握地球內(nèi)部活動的信息。
例如,距離觀測儀很近的郯廬斷裂帶如果發(fā)生0級左右的地震,一般地面觀測站是觀測不到的,而深井觀測儀就可以觀測到,甚至還可能捕捉到負(fù)1級和負(fù)2級的極微小地震波。當(dāng)然,如汶川大地震那樣的高級別地震,即使是來自地球另一端,深井地震儀也可精確快速捕捉到地震波。