19世紀,儒勒·凡爾納的科幻小說《地心游記》描寫了人類到地球深部進行探險的故事,與《地心游記》中對地心熔巖、火焰等新奇想象相比,人類對地球內部的真實了解還遠不夠豐富。科學家們是如何了解地球內部結構的?利用深地震反射技術如何得到地球深部的結構圖像?

中國科學院院士高銳介紹,目前地球深部探測多數(shù)使用地球物理勘探方法,還有一些打鉆、地球化學等方法。地球物理研究目前應用最多的是地震學方法,地震學方法又分成主動源地震方法和被動源地震方法。主動源地震方法主要采用人工激發(fā)地震波,地震波向下傳播,然后被它的內部結構界面或者其它介質反射回來,研究人員從地表接收這些波的運動學或動力學特征,處理相應數(shù)據(jù)可分析得到地球內部的結構圖像;被動源地震方法則是利用天然地震波長的傳播信息,從而反演地球內部的結構。

地震波遇到不同的巖層介質會產生不同的反射波,這些反射波能夠被地面的檢波器接收處理進而生成直觀反映地球深部結構的地質剖面圖,這種利用地震波“透視”地球內部結構的過程被高銳形象地比喻為“給地球做CT”。“‘給地球做CT’其實是沿著地球表面布置探測剖面,類似于在一個二維方向切開地球,然后勘測地球內部圖像并對信息進行數(shù)據(jù)處理,這樣可以得到地球某一個斷面的圖像。”

利用深地震反射技術,不僅能夠獲得較高分辨率的地球深部圖像,而且可以實現(xiàn)精確定位。通過分析深地震反射地質剖面不僅可以幫助我們認識地球內部結構,也為人類開拓未來生存空間提供了新的可能。未來,地球深部探測將在我國資源開發(fā)、災害預警、地下空間利用等方面發(fā)揮越來越重要的作用,地球深部探測是一把叩開地球“神秘大門”的鑰匙,科學家們通過這把鑰匙探尋地球內部的奧秘,讓我們更深入地了解地球。

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地球深部探測 了解地球內部奧秘

圖文簡介

利用深地震反射技術,不僅能夠獲得較高分辨率的地球深部圖像,而且可以實現(xiàn)精確定位。