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中國地震科學(xué)臺陣探測計劃

計劃介紹

        穿透地球內(nèi)部的地震波被稱為照亮地球內(nèi)部的明燈。它能帶來地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息,現(xiàn)代地震探測和成像技術(shù),不僅可以在大尺度上分析全球板塊構(gòu)造和地幔、地核的速度結(jié)構(gòu)圖像,也能夠通過密集臺陣獲取震源尺度和橫切斷層尺度的高分辨率強地震孕震構(gòu)造環(huán)境物性結(jié)構(gòu)圖像。隨著地震觀測技術(shù)的進(jìn)步、探測能力的提高,伴隨著國際上對地球深部結(jié)構(gòu)探測研究的發(fā)展趨勢,人們認(rèn)識到地震臺陣探測方式的重要性。利用地震臺陣開展對地球殼幔精細(xì)結(jié)構(gòu)的探測和空間成像,結(jié)合重力測量、大地電磁測震和地磁測量的聯(lián)合探測和解釋,是在目前技術(shù)條件下可采用的最佳方法,聯(lián)合探測反演獲取的地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像結(jié)果更加可靠和精細(xì)。開展中國大陸殼幔結(jié)構(gòu)探測工作,是揭示我國強震孕育的深部構(gòu)造環(huán)境和大陸動力學(xué)的演化過程的前提。通過中國大陸深部構(gòu)造環(huán)境的高分辨探測,可以深入了解中國大陸的孕震構(gòu)造的深部結(jié)構(gòu)背景,有力地推動地震機理和成災(zāi)機理的研究和防震減災(zāi)工作的開展。
        美國的USArray計劃的主要組成部分是利用流動遙測臺陣對全美國大陸的觀測,其臺陣系統(tǒng)是大陸尺度上的密集分布的地震觀測臺站,為在較寬范圍尺度上進(jìn)行大陸巖石圈和深部構(gòu)造綜合研究打下基礎(chǔ)。該臺陣系統(tǒng)擁有400個無人值守的三分向?qū)拵У卣鹩?,用以提供實時地震數(shù)據(jù),各子臺密集而均勻地布設(shè)在網(wǎng)格的節(jié)點上,臺間距小于70km,臺陣孔徑小于1400km。將記錄地方震、近震和遠(yuǎn)震,提供分辨率為數(shù)十公里的地殼和上地幔的構(gòu)造圖像,提高下地幔和核幔邊界構(gòu)造圖像的分辨率。流動臺陣將滾動覆蓋全美國,每一輪的時間為1824個月。        通過地震臺陣的滾動觀測,USArray將對美國大陸地下構(gòu)造進(jìn)行系統(tǒng)性的成像。在十多年的時間里,2000個觀測點的連續(xù)布設(shè)將覆蓋美國本土和阿拉斯加,并完成史無前例的三維地震成像。該項目的完成將是首次對大陸、或者是海洋巖石圈和下地幔,進(jìn)行連貫的、高分辨率的、板塊尺度上的成像。提供地下結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),對目前分辨率較低的地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚焦,使得將地表特征及其對應(yīng)的深部構(gòu)造聯(lián)系起來成為可能。
       對中國大陸整體進(jìn)行地震臺陣探測是地震行業(yè)對我國強震孕震環(huán)境進(jìn)行基礎(chǔ)探查工作的中長期目標(biāo),為此,中國地震局規(guī)劃了“中國地震科學(xué)臺陣探測”計劃。根據(jù)該計劃,對中國大陸地區(qū)的地震臺陣探測將分區(qū)分階段進(jìn)行,計劃將中國大陸分為六個探測區(qū)域:青藏高原東緣地區(qū)、華北地區(qū)、華南地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)、青藏高原,用大約十二年的時間完成對整個中國大陸地區(qū)的探測任務(wù)。該計劃在我國大陸地區(qū)形成了密集的地震臺陣觀測系統(tǒng),其臺站間距達(dá)到約30km,可獲得能分辨出大陸內(nèi)部較小構(gòu)造塊體結(jié)構(gòu)的成像結(jié)果,為獲得中國大陸整體的高分辨率殼幔結(jié)構(gòu)圖像邁出步伐。