日本海底地震觀測現(xiàn)狀與進展

1、日本海底地震觀測現(xiàn)狀與進展盧振恒(中國地震數(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年代初的三個海底地震儀觀測系統(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)測網(wǎng)絡(luò)的情況。并就上述內(nèi)容的國際研究現(xiàn)狀提出了存在問題和未來海洋地震觀測研究的設(shè)想。關(guān)鍵詞:海底地震觀測系統(tǒng)海洋地震研究地震觀測儀器日本中圖分類號:P315125文獻標(biāo)識碼:A文章編號:10032868X(1999)04200542101海底地

2、震觀測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。為評價日本列島地震危險性海域是不可缺少的重要觀測地區(qū)。為填補日本國周圍海域發(fā)生巨大地震的觀測空區(qū)掌握海域的地震活動在海域進行地震觀測是重要的。應(yīng)用電纜式地震儀可以獲得長期連續(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)在海域進行海嘯觀測也是重要的

3、。通過在地震發(fā)生區(qū)的實時觀測可望早期檢測到海域發(fā)生的地震和海嘯提高預(yù)報海嘯到達時刻的精度。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。因此日本對海底地震觀測工作一直都很重視。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)域性差別的特點例如莫霍面下的縱波速在美國西部是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對北美東部不適用其原因是走時的制作使用日本數(shù)據(jù)太多。這說明地震觀測臺網(wǎng)的不均衡有時給地下構(gòu)造分布結(jié)果帶來很大影響。1111212板塊結(jié)構(gòu)和海底擴張學(xué)說出現(xiàn)并發(fā)展很快但對海底自身的構(gòu)造和物性卻了解甚收稿日期:1999205211作者簡介:盧振恒(1935)男中國地

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)上仍達不到觀測水平要求。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地上作為設(shè)置點但終因海底多覆蓋未固結(jié)的沉積物等于將地震儀設(shè)置在泥潭中對觀測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。其觀測方法有:21211臨時的流動觀測日本在從北海道到四國九州布置的9個海底地震

6、儀觀測就屬于這種方式。21212海洋研究船和潛艇觀測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可以選擇露巖上設(shè)置。觀測結(jié)束后通過從海上接收的超聲波信號由電蝕將錨切斷自動上浮浮力全部由復(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”號潛艇上進行試驗并取得數(shù)個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行海底地震等觀測研究工作。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、放射能測定器、地殼熱流量測定器等另外還配合海底光纜式綜合地震觀測系統(tǒng)(地震儀、海嘯儀、彩色電視等)進行長期的海底監(jiān)視收集來的數(shù)據(jù)應(yīng)用計算機進行地殼活動的大規(guī)模數(shù)值實驗和模擬研究。2.3存在問題21311海底地震儀的設(shè)置與投放、

8、回收是依靠船只進行的在經(jīng)濟上費用太高有時還難以回收主要受親潮、黑潮的海流影響。21312密封式地震儀觀測時間有限不像在陸地上方便進行充分觀測。3日本海底地震觀測系統(tǒng)(臺陣系統(tǒng))311臺陣系統(tǒng)概況31111現(xiàn)設(shè)置點及系統(tǒng)電纜式觀測系統(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)海底地震觀測系統(tǒng)這樣加上科