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科普︱人类有办法控制地震吗?

时间:2020-08-25 17:15:38来源:

长期以来,人类对地震所造成的灾害,总是处于被动防御的地位,能否将对地震灾害的被动防御,转化为主动根治呢?这是一个具有十分重大现实意义和历史意义的科学课题,也是全人类共同的期盼。

随着地震观测技术的发展,科学家们发现,修建大水库、油田向地下注水开采石油、地下核爆炸等均能引起小地震,这给科学家研究控制大地震活动打开了一扇窗户。例如印度的柯伊纳水库,1962年建成之前,水库所在地区从来没发生过地震,当蓄水量还没达到总库容量的一半时,小震便频繁发生了,最大震级达6.5级。美国的雷克来德水库从1935年到1937年,共发生了100多次地震。赞比亚与津巴布韦交界处的卡里巴水库,原是无震区,但自1958年水库建成蓄水以来,仅5.1~6.1级地震就发生了9次。目前,世界上已有20多个国家的50多座水库发生过水库地震。我国有10座水库发生过5级左右的地震,湖南省邵东县南冲水库在1974年曾连续发生了8次地震。广东省河源新丰江水库,自1959年10月建成蓄水后,在11月就开始发生小震,1960年以后每天发生几十次小震,1962年3月19日在距大坝一公里处发生6.1级地震,震中烈度达8度。此外,河南省的丹江口水库和辽宁省的参窝水库等,都是国内有名的多地震水库。

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水库

往地下采油和注水也能引起地震。1962年3月,美国丹佛韦落基山军火工厂向地下3600多米深处灌废水,引发了1500多次小地震,废水灌得越多,地震也就越大。这是世界上发现最早的注水地震,引起了很多地震科学工作者的关注。不少国家进行了注水诱发地震实验,证明注水地震发生是有条件的,只有在断层应力易于集中的地段才能发生。例如,我国华北平原的任丘油田,1977年初采时用注水驱动方式采油,1978年采油区便不断发生2~3级有感地震。这是因为大规模的采油或注水,使油田的应力状态和岩石性质发生剧烈应变化而引起的。

核爆炸也能引起地震。原因是地下核爆炸是高能量的爆破,产生短暂而巨大的压力脉冲,使岩体和断层发生位移而造成地震活动的。1966年开始,美国在内华达州进行了5次地下核爆炸,每次都引起小地震;1968年再次进行再次巨大的地下核爆炸,引起了几千次小地震,半个多月后才逐渐平静下来;1971年美国进行的“坎尾金”核爆炸(相当于500万吨梯恩梯炸药),引发4.9级地震,是目前最大的核爆炸引发的地震。

综上所述,既然水库蓄水、深井注水和地下核爆炸可以引起岩石层产生小的断裂活动,把累积的地应力能量释放出来,那么在地下累积着巨大应力有可能发生大地震的地区,用注水或爆炸的方法,使巨大的地应力化整为零,以千万次小地震的形式分散释放出来,不是就可以避免大地震灾害了吗?人们不就从被动的防御,转为主动控制了吗?

为此,科学家们进行了大规模的试验。1969年至1973年,美国科学家在丹佛兰吉利油田,向地下交替进行注水和抽水试验,注水时发生小地震,抽水时小地震就停止了;1970年,日本在松代油田、我国在胜利油田也进行了同样的试验,都得到了相同的结果。所以,在孕育着大地震的地区,用注水和爆炸的方法化大震为小震,是有一定科学根据的。但这些方法还很不成熟,特别是在技术上还办不到,然而它们为我们今后的努力指明了方向,同时也给人们战胜地震灾害增加了信心和力量。

科学总是慢慢向前发展的,许多年以前在人们看来不可能实现的事情,而如今来看都已经成为了现实。相信在无数科学家的努力下,地震这一不可预测和无法控制的科学难题,在不久的将来一定会找到破解的好办法。

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