
汶川地震断裂带的地震深钻计划即将启动:四个钻井位置
据重庆地震台网测定,今日(10日)凌晨0:29分,四川自贡发生4.1级地震,重庆震感明显。
“当时我刚睡下,就感觉床晃动的厉害。”家住南坪幸福里小区的邓女士向记者介绍,因为每晚有看电视的习惯,所以睡的都比较晚。今日凌晨0:32分,刚躺到床上的她忽然感觉床晃了起来。开始她还以为是爱人在翻身,可晃动持续了有十几秒,她这才意识到可能是有地震发生了,于是起来看餐厅的吊灯也在晃动。
重庆市地震局值班人员告诉记者,据重庆地震台网测定,今日(10日)凌晨0:29分52秒,四川自贡发生4.1级地震,重庆震感明显。
为什么4.1级的地震重庆会震感明显?重庆市地震局值班人员解释,这是因为重庆和自贡直线距离很近导致的。
下钻地应力监测井能否实现临震前预报
8月22日,在康定姑咱镇瓦斯沟,工程施工人员开始下钻一个地应力监测井,其设计井深为400米;本月内,宝兴县城宝兴河西岸河边,另一个地应力监测井将下钻到400米深度,开始安装探测设备……在龙门山断裂带,一系列有关汶川地震的科学钻探工程正陆续展开,这也是新中国成立以来,首次针对地震发震断裂带实施的科学钻探工程。
宝兴县城和瓦斯沟均处于龙门山断裂带的西南端。“选择两地开凿监测井,其目的是为了弄清一个问题:为什么同样处在地震断裂带上,在此次汶川特大地震中,两地却几乎未受任何波及?科学钻探工程还将对地震相关问题进行更全面的观测。”中国地质科学院探矿工艺研究所地质灾害监测中心专家季伟峰告诉记者。
原理:铁棒传回地应力数据
地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,包括由地热、重力、地球自转速度变化及其他因素产生的应力。地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。因此,地下究竟发生着怎样的变化,还是要深入地下才知道。季伟峰告诉记者,大陆科学钻探是获得地球大陆内部信息的唯一直接途径,挖井探测工作对监测地面地质灾害如山体裂缝、滑坡等地质灾害的发生和避让也可以起预防预报的作用。
地应力监测井一般直径100毫米左右,如碗口一般大小。而开凿深度,则根据设计需要进行。在宝兴和康定的监测井工程进行的同时,地质专家们通过在地震灾区数月的野外调查,于上月末还在都江堰和绵竹确定了4个钻井位置,将先后实施一口800-1000米先导孔进行相关试验。之后,还将在龙门山断裂带的主震破裂区、余震破裂区以及南端未破裂地区布设3口2000-3000米主孔进行科学钻探,尽可能监测余震的强度、位置及影响范围。
“如何进行监测呢?”对记者的提问,地质工程师郭启锋没直接回答,而是拿出一根约一米长的铁棒,上面附着有精巧的小杠杆、小滑轮、小弹簧。“它可以携带各种应变测量仪”,郭启锋介绍,将携带有各种应变测量仪的铁棒插入井中,仪器与井壁接触,通过各种弹簧与岩体连为一体。这样,地下岩体受力所产生的变化就可以通过仪器进行观测。
根据需要,这根铁棒可以一截截地连接到需要的长度。深入到地下后,铁棒上的仪器将传回温度、力度(地层下各种运动产生的推挤力量)、地声(地层下各种摩擦运动造成的声音)、位移状态等各种地应力数据。
观点:尽早钻孔监测余震
汶川特大地震发生后,国家汶川地震专家委员会副主任、中国地质科学院院士许志琴提出,应该对龙门山断裂带的地质基础和这次地震的发震机理进行更深入的研究,途径之一便是汶川地震断裂带科学钻探。
“在大地震发生后,回应大地震的快速钻探,是了解地震破裂过程、研究地震发生机制和监测余震的有效方法。此项工作开展得越早,获得的数据和信息价值就越高。”许志琴认为。震后第二天,有关地质专家即赴川,并围绕汶川地震带进行了持续的考察活动,确定了一批钻探孔位,实施钻探。
其实,早在2004年中国地震局即将深井观测计划列入了2006-2020年中长期科学发展规划。我国也有一些深井观测项目,比如大陆科学钻探工程在江苏深入地下5公里多,是我国有史以来最深的科学钻井,不过,它更多是以研究地质构造为主。目前我国用于了解地应力状态的井最深只有400多米,并且还从未在活断层上进行过相关研究。此次龙门山断裂带钻井监测,作为一次有益的科学尝试,是新中国成立以来,首次针对地震发震断裂带实施的科学钻探工程。