“中国给地球“做CT”：寻找地震规律 让地壳变透明”

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为什么会发生地震？ 如何提高地震预测和风险防范能力？ 地震发生后，如何将损失降到最小？ 对比这些长期困扰地震学界的课题，不久前，中国启动了地震科技创新工程，通过“透明地壳”、“解剖地震”、“韧性城乡”和“智慧服务”4个计划的实施，未来10年，中国的地震科学研究水平和防震减灾

开展地下结构勘探，使地壳逐渐透明，寻找地震规律

地表发生的所有地质学现象几乎都能在地球深部找到答案。 以地震为例，地震是地球内部应力作用的结果，了解地壳结构和地应力的变化，有助于探索地震发生的规律。

“我们现在可以上天下海了，但是对脚下的大地的认识还不充分。 中国地震局地震预测研究所副所长张晓东说:“人类对地壳结构了解不足，难以深入研究地震发生规律，突破地震预测的科学课题。”

张晓东说，“透明地壳”是开展地下结构勘探，特别是第一地震带的深度结构和断层活动习惯，以明确地下。 “这就像在地球深部制作‘CT’，使无形的地壳逐渐透明，从那里寻找地震发生的法则”

“ct”怎么办？ 原理怎么样？ 据中国地震局地球物理研究所研究员吴建平介绍，地震被认为是瞬间照亮地球内部的灯光。 根据地球内部物质的物理性质，密度、磁性、电阻率、地震波通过时的传输速度和衰减特性有差异。 地震波在地下介质中传播时会发生反射、折射和透射，仪器接收这些带有地球内部消息的信号，经过许多复杂的科学解决，得到地下结构(包括地下三维介质的物性、电学、磁性等图像)，科学家可以据此开展深入的地震科学研究 “通过观测不同传递路径的地震波速变化来获取地球内部结构图像，其原理类似于医学中的ct图像。 ”。

我国通过在内陆利用气枪震源在水中激发地震波来获取地球内部结构的新闻和连续、高精度的介质变化图像。 目前，地震科研人员已在全国建立4个工气枪震源实验基地，未来将建立6个工气枪震源实验基地。

在实施“透明地壳”计划后，中国将建立中国大陆地幔的三维微结构模型，获取地壳介质物性随时间的变化图像，揭示约200条活动断层空间展布和活动性参数，获取综合地球物理场和时间变化图像。

张晓东说，要弄清地下的变化情况，光靠静态的“透明地壳”是不够的，还需要高密度的综合地球物理场动态观测结果。 中国还将利用gps、水平、重力、地磁观测互联网，监测获取中国大陆三维地壳运动图像和地表重力场、岩石圈磁场变化图像，为强震中长时间危险地点的预测提供依据。

详细解剖地震发生，提高对强震发生机制的科学认知

“透明地壳”是“解剖地震”的基础，前者提供了较大的地壳结构和结构背景，后者主要研究地震发生机制，探索地震预测方法。 “去医院检查，有‘电影’，医生就可以据此分解病情。 ”。 张晓东说。

吴建平介绍说，“解剖地震”计划的最终目的是详细解剖发生的地震，对典型强震进行全面深入的综合研究，建立典型强震的科学样本。 “世界上许多大地震都是板缘地震，而我国大多数是大陆内部地震，其强震孕震机制和前兆机制有差异。 “解剖地震”可以迅速发展和提出适合中国大陆强震发生的机制和模式，其相关研究成果可以为中亚等大陆内部地震多发国家提供参考。 ”。 张晓东说。

国际上主要国家在构建区域动力学模型和地震综合预测研究方面开展了工作。 例如，美国通过25年的持续研究，建立了加州强震孕育发生的概率预测和动力学模型。 中国地震预测研究始于1966年，经过多年的探索，迅速发展了中国大陆地震的活动区划理论，在川滇地震多发区建立了地震监测预报实验场。 解剖地震计划完成后，中国将完成对海城、唐山、汶川和玉树等地地震的深入研究，建立相关地震发生模型，提高对强震发生机制的科学认识。

我国针对地球物理、大地测量、地球化学和地质学等大量观测资料，开展数据同化解决工作，结合以往的研究成果和大震例，提取相关参数，构建基于大数据的地震发生的物理过程，开发基于超计算技术的相关计算方法和软件库，

张晓东说，“透明地壳”、“解剖地震”的实施还存在技术难题。 例如，地球结构的探测精度与观测所的密度密切相关，通常探测目标的高精度精密探测需要更高的观测密度。 目前，我国地震台阵列勘探布设的车站间距为35公里左右。 为了开展密集观测，得到更高分辨率的地壳结构，台站观测密度将进一步增大。 另外，对于大地震样本少、时间长的震例观测资料，其分辨率、精度、完整性、连续性等难以满足研究的诉求。