日本海底地震觀測(cè)現(xiàn)狀與進(jìn)展

1、日本海底地震觀測(cè)現(xiàn)狀與進(jìn)展盧振恒(中國(guó)地震數(shù)據(jù)信息中心北京100045)摘要:詳細(xì)介紹了日本在本世紀(jì)70年代～90年代初的三個(gè)海底地震儀觀測(cè)系統(tǒng)和日本政府在1995年阪神大震后投巨資興建海底地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的情況。并就上述內(nèi)容的國(guó)際研究現(xiàn)狀提出了存在問題和未來海洋地震觀測(cè)研究的設(shè)想。關(guān)鍵詞:海底地震觀測(cè)系統(tǒng)海洋地震研究地震觀測(cè)儀器日本中圖分類號(hào):P315125文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10032868X(1999)04200542101海底地

2、震觀測(cè)的重要性和目的任務(wù)1.1海底地震研究的重要性11111海底地震災(zāi)害嚴(yán)重發(fā)展海洋地震研究的迫切性全球約80%的巨大地震集中發(fā)生在海溝地區(qū)。給日本造成嚴(yán)重破壞災(zāi)害的地震其中大約一半發(fā)生在海域。為評(píng)價(jià)日本列島地震危險(xiǎn)性海域是不可缺少的重要觀測(cè)地區(qū)。為填補(bǔ)日本國(guó)周圍海域發(fā)生巨大地震的觀測(cè)空區(qū)掌握海域的地震活動(dòng)在海域進(jìn)行地震觀測(cè)是重要的。應(yīng)用電纜式地震儀可以獲得長(zhǎng)期連續(xù)的數(shù)據(jù)。同樣要掌握海嘯的發(fā)生過程及其傳播形態(tài)在海域進(jìn)行海嘯觀測(cè)也是重要的

3、。通過在地震發(fā)生區(qū)的實(shí)時(shí)觀測(cè)可望早期檢測(cè)到海域發(fā)生的地震和海嘯提高預(yù)報(bào)海嘯到達(dá)時(shí)刻的精度。在最近十幾年間在日本海底發(fā)生了幾次7～8級(jí)巨大地震如1983年日本海中部地震、1993年北海道南西沖地震和1994年北海道東方?jīng)_地震等。因此日本對(duì)海底地震觀測(cè)工作一直都很重視。11112地球科學(xué)研究出現(xiàn)問題需開展海洋地震觀測(cè)研究來探索解決1111211在本世紀(jì)50～60年代地震學(xué)家認(rèn)為地球內(nèi)部的構(gòu)造是球?qū)ΨQ的但在應(yīng)用地震學(xué)方法測(cè)定地下核爆炸中開始知

4、道上地幔(地震波速度)的構(gòu)造有區(qū)域性差別的特點(diǎn)例如莫霍面下的縱波速在美國(guó)西部是7kms在東部是8kms而且在西部地震波衰減大在東部衰減小。后來JEFFREYS制作的適用全球的走時(shí)對(duì)北美東部不適用其原因是走時(shí)的制作使用日本數(shù)據(jù)太多。這說明地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)的不均衡有時(shí)給地下構(gòu)造分布結(jié)果帶來很大影響。1111212板塊結(jié)構(gòu)和海底擴(kuò)張學(xué)說出現(xiàn)并發(fā)展很快但對(duì)海底自身的構(gòu)造和物性卻了解甚收稿日期:1999205211作者簡(jiǎn)介:盧振恒(1935)男中國(guó)地

5、震數(shù)據(jù)信息中心研究員已退休。地震學(xué)刊1999年56自浮式在投放、呼叫、發(fā)現(xiàn)和回收以及海底條件差等方面存在嚴(yán)重問題。錨標(biāo)式可與海底露巖結(jié)合精度高但在技術(shù)上仍達(dá)不到觀測(cè)水平要求。自浮式在目前是主要方式地震儀從船上投放投到海底平面場(chǎng)地上作為設(shè)置點(diǎn)但終因海底多覆蓋未固結(jié)的沉積物等于將地震儀設(shè)置在泥潭中對(duì)觀測(cè)精度十分不利只有設(shè)置在選擇適當(dāng)?shù)暮５茁稁r才可以取得良好記錄。其觀測(cè)方法有:21211臨時(shí)的流動(dòng)觀測(cè)日本在從北海道到四國(guó)九州布置的9個(gè)海底地震

6、儀觀測(cè)就屬于這種方式。21212海洋研究船和潛艇觀測(cè)方式用潛艇選擇和布設(shè)儀器可以克服船上投放式自浮在海面上的缺點(diǎn)可以選擇露巖上設(shè)置。觀測(cè)結(jié)束后通過從海上接收的超聲波信號(hào)由電蝕將錨切斷自動(dòng)上浮浮力全部由復(fù)合泡沫塑料制造的深海浮力材料取得。這已在海洋科學(xué)技術(shù)中心的“深海6500”號(hào)潛艇上進(jìn)行試驗(yàn)并取得數(shù)個(gè)SP在3s以內(nèi)的近震。日本海洋科學(xué)技術(shù)中心開展的海底下深部構(gòu)造開拓研究就是利用海洋船和潛水艇進(jìn)行海底地震等觀測(cè)研究工作。海洋科學(xué)技術(shù)中心研

7、究船“未來”、“瑰麗”、“海洋”號(hào)船和有潛水艇“深海2000”“、深海6500”、無人潛水艇“海豚3K”等世界為數(shù)不多的調(diào)查、研究用船舶上面安裝海底地震儀、多頻道長(zhǎng)波探查裝置、船上重力儀、質(zhì)子磁力儀、三分量磁力儀、放射能測(cè)定器、地殼熱流量測(cè)定器等另外還配合海底光纜式綜合地震觀測(cè)系統(tǒng)(地震儀、海嘯儀、彩色電視等)進(jìn)行長(zhǎng)期的海底監(jiān)視收集來的數(shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行地殼活動(dòng)的大規(guī)模數(shù)值實(shí)驗(yàn)和模擬研究。2.3存在問題21311海底地震儀的設(shè)置與投放、

8、回收是依靠船只進(jìn)行的在經(jīng)濟(jì)上費(fèi)用太高有時(shí)還難以回收主要受親潮、黑潮的海流影響。21312密封式地震儀觀測(cè)時(shí)間有限不像在陸地上方便進(jìn)行充分觀測(cè)。3日本海底地震觀測(cè)系統(tǒng)(臺(tái)陣系統(tǒng))311臺(tái)陣系統(tǒng)概況31111現(xiàn)設(shè)置點(diǎn)及系統(tǒng)電纜式觀測(cè)系統(tǒng)首先是由氣象廳于1978年開始在御前崎設(shè)置以后又由許多部門先后在從房總沖、初島沖、相模灣伊豆半島東方?jīng)_、平琢沖到伊豆沖(相模灣)和釜石沖等架設(shè)。海洋科學(xué)技術(shù)中心又在高知縣室戶岬沖建設(shè)海底地震觀測(cè)系統(tǒng)這樣加上科