關於人工地震那些事

2021-01-15 濟震微訊



根據震動性質不同，地震分為天然地震和人工地震。人工製造的地震早在半個世紀前就已經被利用來做科學實驗。


1845年，R·馬利特曾用人工激發的地震波來測量彈性波在地殼中的傳播速度。這是用人工爆炸所激發的地震來進行科學實驗的最初步。




國際著名的俄國地震學家伽利津曾將地震波比喻為短時間照亮地球內部的一盞燈，因為它們是可以穿透整個地球的信號，可以幫助人們認識地球內部結構。




人工地震廣泛使用在很多領域，在油氣田、煤田和工程地質勘察、區域地質研究和地殼研究等方面，地震勘探也得到廣泛應用。


一戰過後，人工地震技術逐漸成熟，並逐步運用於石油勘探中。




簡而言之，利用地下介質彈性和密度的差異，通過觀測和分析大地對人工激發地震波的響應，推斷地下巖層的性質和形態的地球物理勘探方法叫作地震勘探。


地震勘探的深度一般從數十米到數十千米。




地震勘探方法包括散射法、反射法、折射法和地震測井。


前三種方法在陸地和海洋均可應用，最後一種只適用於陸地。


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散射法是以非均勻的地質地形條件為模型。


由於在地震波的激勵下地質構造、孤石、採空區、巖溶等波阻抗變化界面會成為二次源，向周圍散射地震波，軟體根據地面被檢波器接收到的散射波運動學和動力學信息，採用合成孔徑偏移成像技術，重建地下結構的精細圖像。





反射法是利用反射波的波形記錄的一種地震勘探方法。


1921年，J·C·卡徹將反射法地震勘探投入實際應用，在美國俄克拉荷馬州首次記錄到人工地震產生的清晰的反射波。


1930年，通過反射法地震勘探工作，在該地區發現了3個油田。


從此，反射法進入了工業應用的階段。






地層的地震波速度如大於上面覆蓋層的波速，則二者的界面可形成折射面。


以臨界角入射的波沿界面滑行，沿該折射面滑行的波離開界面又回到原介質或地面，這種波稱為折射波。


折射法是利用折射波的地震勘探方法。


折射法地震勘探始於20世紀早期。當時在墨西哥灣沿岸地區，利用折射法地震勘探發現很多鹽丘。


到了70年代，折射法形成了以高速數字計算機為基礎的數字記錄、多次覆蓋技術、地震數據處理技術相互結合的完整技術系統，大大提高了記錄精度和解決地質問題的能力。






地震測井是直接測定地震波速度的方法。


震源位於井口附近，檢波器沉放於鑽孔內，據此測量井深及時間差，計算出地層平均速度及某一深度區間的層速度。


在地震測井的條件下亦可記錄反射波，這類工作方法稱為垂直地震剖面(VSP)測量，這種工作方法不僅可準確測定速度數據，且可詳查鑽孔附近地質構造情況。





資料參考：《地震勘探原理與解釋》張明學；《散射成像方法及在金屬礦地震勘探中的應用》 王偉，尹軍傑；四川省地震局——《人工地震不是瘋狂科學家的試驗》。

中國地震臺網正式測定：11月04日01時59分在臺灣屏東縣海域（北緯21.49度，東經121.56度）發生4.0級地震，震源深度96千米。




/ 本期小編：盧 毅 /

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