我國擬首次針對地震發震斷裂實施科學鉆探 日前已在龍門山實地考察

　　鉆探可預測地震？國際上有關地震研究表明，在大地震發生后，回應大地震的快速鉆探是研究地震機制有效方法之一，該方法可直接測量地應力，從而為預測地震的發生提供相應數據。《中國國土資源報》近日報道，我國擬于近期實施汶川地震斷裂帶科學鉆探工程。國家汶川地震專家委員會副主任、中國地質科學院許志琴院士等人，已于日前到龍門山斷裂帶展開現場考察，以便盡快確定這次科學鉆探井位。如能實施，這將是新中國成立以來，首次針對地震發震斷裂實施的科學鉆探工程。

　　實地考察 盡早鉆孔監測余震

　　記者昨日致電許院士，許院士表示：“回應大地震的快速鉆探是了解地震破裂過程、研究地震發生機制和監測余震的有效方法。此項工作開展得越早，獲得的數據和信息價值就越高。”不過該項目仍在報批階段，不方便過多透露細節。記者隨后從國土資源部大陸動力學重點實驗室網站了解到，經過國家汶川地震專家委員會討論，建議這次科學鉆探工程分兩階段進行，從整體考慮龍門山斷裂系地質結構出發，實施一口800-1000米先導孔，在此基礎上，在龍門山斷裂系的主震破裂區、余震破裂區以及南端未破裂地區布設三口2000-3000米主孔科學鉆，加強對比分析和規律總結。爭取在8月份實施先導孔，了解汶川地震破裂的情況，盡可能監測余震的強度、位置及影響范圍。

　　原理：鉆探可直接測量地應力

　　成都市防震減災局洪時中研究員告訴記者，上世紀六七十年代，科學家們就已經在實驗室研究中發現，地震波穿越巖石的速度會隨著巖石所受應力大小的不同而發生變化——這是由于巖石中的微小裂隙在應力變化下會張開或者閉合。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，當巖石受到擠壓時，裂隙會慢慢減少和閉合，當擠壓達到一定程度，巖石中較脆弱的地方便悄悄發生微破裂。當大量的微破裂開始相互貫通，在一個或兩個方向上形成連續的斷層，便發生了地震。據此認為，在地震發生前，地震波的傳播速度應該是先增加而后減緩，這個減緩便意味著破裂即將發生。

　　“簡而言之，地震就是巖石失穩的過程，所以觀測地應力的變化是研究和預報地震最直接的方法。”成都理工大學能源學院國際處處長劉樹根則表示，通過科學鉆探，在觀測點打一個鉆孔，放入應變測量儀，通過和井壁的固接，使儀器與巖體連為一體。這樣，地下巖體受力所產生的變化就可以通過儀器進行觀測。另外，通過實施科學鉆探，還可以了解地層破裂中靜摩擦、動態摩擦以及因此而產生的熱量、溫度異常，掌握溫度、地震波速度和發震斷層滲透性等信息，從而更好地幫助科學家研究地震機理，提高對地震、余震預測的準確程度。

　　深井鉆探 存在爭議和難點

　　不過，利用鉆井將科學儀器送入地下，對地震進行觀測和研究，仍存在不少爭議和難點。深井鉆探，造價不菲，據四川省地震局劉盛利研究員劉樹根介紹，例如， 今年初完工的位于江蘇的科鉆一井深度為5158米，歷時3年，耗費3個億。而一般情況下的淺源地震，震源深度基本都大于10公里。鉆井的深度若未達到震源深度，儀器就不能送達地下深部進行探源，也會限制對地震過程的監測。另外，洪時中表示：“從理論上說，地殼內的溫度和壓力隨深度增加，每深入100米溫度升高1℃。近年的鉆探結果表明，在深達3公里以上時，每深入100米溫度升高2.5℃，到11公里深處溫度已達200℃。 在這樣惡劣的條件下，現有的測量儀器根本無法工作。如何提高觀測手段，讓測量儀器達到耐高溫高壓，也是地震監測領域的研究方向之一。”

　　相關鏈接

　　1999年，我國臺灣為了了解發生在車籠埔斷層上發生的地震破裂過程，開展了“車籠埔斷層深井鉆探計劃”(TCDP)，鉆了一口2000米的深井。受此啟發，2004年中國地震局將深井觀測計劃列入了2006-2020年中長期科學發展規劃。我國已有最深的科學鉆井項目，為在江蘇深入地下5公里多的鉆井，它以研究地質構造為主。目前我國還從未在活斷層上進行過相關研究。

　　背景知識

　　地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈包括大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈；地球內圈分為地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈，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。現有的鉆井就是在這個圈層內進行，最深僅達到12.26公里。（來源：成都晚報）