?這段時(shí)間，廈門地震勘測(cè)研究中心技術(shù)骨干劉善虎都在海上忙碌著。6月4日，劉善虎和其他21名科研工作人員登上了“延平2號(hào)”震源船，從廈門公務(wù)碼頭啟航離港，向蔚藍(lán)的大海駛進(jìn)，開始2019年福建及臺(tái)灣海峽陸海聯(lián)測(cè)第一階段工作，直到15日才回港休整，接著開展下一航次任務(wù)。

“延平2號(hào)”海洋科學(xué)考察船于1997建成，是全國唯一的省級(jí)地方管理的海洋綜合調(diào)查船，船上設(shè)有海洋物理、地質(zhì)、化學(xué)、浮游生物、底棲生物、微生物等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室7間80多平方米，它在許多的科考項(xiàng)目中立下赫赫戰(zhàn)功，成為了眾多科技迷心中的“網(wǎng)紅”。

“延平2號(hào)”震源船停靠在廈門公務(wù)碼頭。 東南網(wǎng)記者 盧金福 攝

2013年，福建省地震局與福建海洋研究所合作，通過自主設(shè)計(jì)，對(duì)“延平2號(hào)”科考船進(jìn)行“大變身”，做氣槍震源系統(tǒng)加裝和改造，使其成為一艘具備海洋地質(zhì)調(diào)查、淺層地震、深部構(gòu)造探測(cè)等多功能的綜合科考船，每年的休漁期都要出海開展地震探測(cè)任務(wù)。

?? 氣槍水下制造地震

給海洋地殼結(jié)構(gòu)做“CT”

2012年，為進(jìn)一步探明福建海陸過渡帶的地下構(gòu)造，福建率先吹響了向海洋進(jìn)軍的號(hào)角，開始實(shí)施“臺(tái)灣海峽西部地殼深部結(jié)構(gòu)探測(cè)”項(xiàng)目。2013年，福建省地震局成功設(shè)計(jì)研發(fā)了我國地震系統(tǒng)第一套船載式氣槍震源系統(tǒng)，開始在“延平2號(hào)”上使用。在2016年，為獲得福建及臺(tái)灣海峽地區(qū)三維地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)，探明深部構(gòu)造背景，開始分三期實(shí)施“福建及臺(tái)灣海峽三維地殼結(jié)構(gòu)陸海聯(lián)測(cè)探測(cè)實(shí)驗(yàn)”。

?? 今年第一階段海上探測(cè)工作從6月3日正式開始，經(jīng)過“延平2號(hào)”震源船22名工作人員10多天時(shí)間的通力協(xié)作，按計(jì)劃完成了去年11月臺(tái)灣海峽發(fā)生的6.2級(jí)地震震源區(qū)地殼深部固定點(diǎn)及OBS測(cè)線走航激發(fā)探測(cè)，以及廈門島環(huán)島走航激發(fā)作業(yè)，并于6月15日回到了廈門公務(wù)碼頭。接下來，第二階段，增加第III區(qū)的多道地震電纜探測(cè)，圍繞臺(tái)灣海峽6.2級(jí)震中區(qū)開展雙船雙纜雙源淺層反射探測(cè)試驗(yàn)，第三階段計(jì)劃完成臺(tái)灣海峽6.2級(jí)震中區(qū)高分辨聲學(xué)探測(cè)。

船上安裝了海上震源精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯示生系統(tǒng)，能對(duì)激發(fā)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)有效評(píng)估。東南網(wǎng)記者 盧金福 攝

15日中午，記者登上了剛剛靠岸的“延平2號(hào)”，在船上看到，甲板上有一個(gè)集裝箱寫著“福建省地震局船載震源系統(tǒng)”，里面安裝了可移動(dòng)的“氣槍陣列收放系統(tǒng)”，船內(nèi)還有空壓機(jī)及冷水機(jī)、槍控導(dǎo)航、通訊保障等各技術(shù)系統(tǒng)。劉善虎告訴記者，船載氣槍震源采用由6支Bolt 1500LL氣槍組成氣槍陣列，總?cè)莘e12000立方英寸。

“上天容易，入地難?！睆B門地震勘測(cè)研究中心主任謝志招告訴記者，人類對(duì)地球地殼、地幔、地核等地下幾十千米深度結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還十分“膚淺”，還無法像氣象預(yù)報(bào)一樣進(jìn)行地震預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，而利用氣槍進(jìn)行地球深部結(jié)構(gòu)探測(cè)，形象的說，就是給地球做“CT”檢查，通過不同地點(diǎn)激發(fā)地震波，就像CT的射線，看地殼結(jié)構(gòu)有沒有發(fā)現(xiàn)變化。

謝志招向記者解釋了氣槍的工作原理，他說，高壓空氣通過氣槍向水體打氣泡，巨大的沖擊波直貫水底，制造出地震波，相當(dāng)于0.4-0.6級(jí)地震，再通過水下及陸上流動(dòng)地儀接收地下界面反射或折射的地震波，以進(jìn)行深地殼速度結(jié)構(gòu)成像，最終完成海洋地殼結(jié)構(gòu)的“CT”檢查。

據(jù)介紹，當(dāng)前，利用氣槍震源主動(dòng)制造“地震”探測(cè)地下深達(dá)幾十千米的構(gòu)造和介質(zhì)變化的試驗(yàn)和研究成為當(dāng)前熱點(diǎn)，“人工震源地下介質(zhì)變化監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)”已被列入地震科技前沿重點(diǎn)突破方向，了解深部介質(zhì)的物質(zhì)成分、構(gòu)造和物理狀態(tài)，揭示深部動(dòng)力過程，有助于深化我們對(duì)地球地震構(gòu)造環(huán)境的認(rèn)識(shí)。

暈船失眠仍堅(jiān)守崗位

探秘科考人員“海上生活”

船上的空壓機(jī)用于氣槍充氣。東南網(wǎng)記者 盧金福 攝

2013年“延平2號(hào)”改造成震源船后，廈門地震勘測(cè)研究中心的科考人員每年都會(huì)有一個(gè)月左右的時(shí)間在海上作業(yè)，每次有20名左右的科考人員一起出海。他們?cè)诖弦?4小時(shí)作業(yè)，三班倒，每個(gè)人輪班8個(gè)小時(shí)。

對(duì)于沒有豐富出海經(jīng)驗(yàn)的科考人員來說，在船上最辛苦的就是暈船，“剛開始都會(huì)出現(xiàn)不適應(yīng)反應(yīng)，每個(gè)人都吐過，還有就是失眠，船上所有機(jī)器開起來會(huì)非常吵，睡眠質(zhì)量無法保證?！眲⑸苹⒄f。這次出海，科考人員張樹君由于暈船不適連續(xù)吐了4次，一整天都沒有吃飯，但仍然堅(jiān)守崗位。

劉善虎是“延平2號(hào)”震源組的副組長，每次氣槍收放時(shí)，都有他忙碌的身影。今年出海時(shí)，有一次在指導(dǎo)后甲板氣槍收放作業(yè)時(shí)，因?yàn)殄^鏈卡住，后甲板收放人員一直未能解決，他去幫忙時(shí)不慎將腳扭傷。第二天，后甲板有一位同事在起床時(shí)將腳趾磕傷，連鞋子都沒辦法穿上，到了作業(yè)時(shí)間，劉善虎帶著腳傷頂替上陣，完成了后半程的氣槍收放作業(yè)任務(wù)。

在“延平2號(hào)” 震源船上，會(huì)遇到各種技術(shù)問題，為了及時(shí)處理問題，許多人長時(shí)間沒有合眼。今年第一階段連續(xù)7個(gè)固定點(diǎn)激發(fā)作業(yè)，由于作業(yè)時(shí)間根據(jù)潮汐周期來確定，如果錯(cuò)過一個(gè)潮汐就要等待12小時(shí)后才能重新作業(yè)。作業(yè)期間先后出現(xiàn)了超高壓配氣設(shè)備（漁人閥）調(diào)節(jié)故障、高壓冷卻系統(tǒng)故障、空壓機(jī)二級(jí)高壓安全閥故障、氣槍漏氣等意外情況，為保證作業(yè)計(jì)劃順利實(shí)施，震源船指揮組徹夜奮戰(zhàn)，確保了作業(yè)連貫高效。

查清孕震提升地震預(yù)警

“延平2號(hào)”立下汗馬功勞

船上可移動(dòng)的“氣槍陣列收放系統(tǒng)”。東南網(wǎng)記者 盧金福 攝

“延平2號(hào)” 為地震研究立下了不少的“汗馬功勞”，在臺(tái)灣海峽、地學(xué)長江計(jì)劃安徽段、南海南沙海域和東海開展海洋地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)，進(jìn)行了4000余千米近20000次的走航式激發(fā)和35個(gè)固定點(diǎn)近5000次的固定式激發(fā)。

福建省地震局預(yù)報(bào)中心總工程師李軍告訴記者，“延平2號(hào)”海上固定激發(fā)震源可以精確控制在35米范圍內(nèi)，通過信號(hào)疊加可傳播到500公里外，實(shí)現(xiàn)了對(duì)研究區(qū)深部地殼結(jié)構(gòu)及淺部精細(xì)結(jié)構(gòu)的有效探測(cè)。”

“福建省遭受的地震影響主要來自臺(tái)灣海峽。過去，福建省的地震業(yè)務(wù)在臺(tái)灣海峽基本是一個(gè)盲區(qū)，臺(tái)灣海峽地殼結(jié)構(gòu)資料和濱海斷裂帶深部展布和構(gòu)造屬性仍是空白?！备＝ㄊ〉卣鹁志珠L金星說。.

他表示，近幾年，福建探測(cè)了臺(tái)灣海峽西部地殼上地幔結(jié)構(gòu)，開展了地下介質(zhì)變化的監(jiān)測(cè)等一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)地殼結(jié)構(gòu)有更精細(xì)的認(rèn)識(shí)，有利于查清孕震，達(dá)到提高臺(tái)灣海峽地震定位精度、提升中強(qiáng)地震預(yù)警及震害防御能力的目的。

今年，中國地震局廈門海洋地震研究所將成立，以海洋地震學(xué)和海洋地震工程學(xué)為主要發(fā)展方向，開展海洋防災(zāi)減災(zāi)研究；將開展“透明地殼”海上計(jì)劃，探查中國海陸過渡帶及近海海域殼幔結(jié)構(gòu)和主要地震帶，逐步實(shí)現(xiàn)海洋“地下清楚”的目標(biāo)，編制海域抗震區(qū)劃圖，評(píng)估潛在地震危險(xiǎn)性和地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。