中国地震科学台阵探测计划
穿透地球内部的地震波被称为照亮地球内部的明灯。它能带来地球内部结构的信息,现代地震探测和成像技术,不仅可以在大尺度上分析全球板块构造和地幔、地核的速度结构图像,也能够通过密集台阵获取震源尺度和横切断层尺度的高分辨率强地震孕震构造环境物性结构图像。随着地震观测技术的进步、探测能力的提高,伴随着国际上对地球深部结构探测研究的发展趋势,人们认识到地震台阵探测方式的重要性。利用地震台阵开展对地球壳幔精细结构的探测和空间成像,结合重力测量、大地电磁测震和地磁测量的联合探测和解释,是在目前技术条件下可采用的最佳方法,联合探测反演获取的地球内部结构成像结果更加可靠和精细。开展中国大陆壳幔结构探测工作,是揭示我国强震孕育的深部构造环境和大陆动力学的演化过程的前提。通过中国大陆深部构造环境的高分辨探测,可以深入了解中国大陆的孕震构造的深部结构背景,有力地推动地震机理和成灾机理的研究和防震减灾工作的开展。
美国的USArray计划的主要组成部分是利用流动遥测台阵对全美国大陆的观测,其台阵系统是大陆尺度上的密集分布的地震观测台站,为在较宽范围尺度上进行大陆岩石圈和深部构造综合研究打下基础。该台阵系统拥有400个无人值守的三分向宽带地震计,用以提供实时地震数据,各子台密集而均匀地布设在网格的节点上,台间距小于70km,台阵孔径小于1400km。将记录地方震、近震和远震,提供分辨率为数十公里的地壳和上地幔的构造图像,提高下地幔和核幔边界构造图像的分辨率。流动台阵将滚动覆盖全美国,每一轮的时间为18-24个月。 通过地震台阵的滚动观测,USArray将对美国大陆地下构造进行系统性的成像。在十多年的时间里,2000个观测点的连续布设将覆盖美国本土和阿拉斯加,并完成史无前例的三维地震成像。该项目的完成将是首次对大陆、或者是海洋岩石圈和下地幔,进行连贯的、高分辨率的、板块尺度上的成像。提供地下结构的细节,对目前分辨率较低的地下结构进行聚焦,使得将地表特征及其对应的深部构造联系起来成为可能。
对中国大陆整体进行地震台阵探测是地震行业对我国强震孕震环境进行基础探查工作的中长期目标,为此,中国地震局规划了“中国地震科学台阵探测”计划。根据该计划,对中国大陆地区的地震台阵探测将分区分阶段进行,计划将中国大陆分为六个探测区域:青藏高原东缘地区、华北地区、华南地区、东北地区、西北地区、青藏高原,用大约十二年的时间完成对整个中国大陆地区的探测任务。该计划在我国大陆地区形成了密集的地震台阵观测系统,其台站间距达到约30km,可获得能分辨出大陆内部较小构造块体结构的成像结果,为获得中国大陆整体的高分辨率壳幔结构图像迈出步伐。