地震,窺探地球的“聽診器”

地震咋回事

地震，同學們并不陌生，地震到底是怎么形成的呢?在了解地震之前，我們先來看看地球的結構。

地球的結構

先讓我們像剝洋蔥一樣把地球一層層剝開，我們會看到地球由內部地核、外部地核、下層地幔、上層地幔和地殼組成。地核直徑約為3500千米，主要由鐵和鎳兩種金屬組成，溫度約為3700℃～5000％。在地核的外面包著一層大約3 000千米厚的地幔，它南兩個巖層組成：同態的下地幔和流體狀的上地幔。在上地幔的上面“漂浮”著同態的地殼。地殼只有20千米～70千米厚，我們就生活在地殼上面。

地震的形成

地殼分裂成七個大板塊和許多小板塊，板塊之間像拼圖板一樣相互吻合。板塊承載著大陸和海底，下面蠕動著組成上地幔的黏性巖石，就像大塊浮冰漂浮在水上一樣。地震帶主要存在于兩個漂移板塊相遇的斷裂帶上。當板塊被巨大的力量推動而相互擠壓或刮擦時，其邊緣就會相互卡住并緊緊扣在一起，同時產生令人無法想象的壓力。當板塊邊緣再也無法承受不斷增加的壓力時，就會猛地移動到新的位置上，地震也就在瞬間發生。

地震波

地震產生的能量以波浪的形式穿過周圍的巖石。地震波包括縱波、橫波和面波。

橫波是剪切波，在地殼中的傳播速度為3.2千米/秒～4.0千米/秒，第二個到達震中，它使地面發生前后、左右抖動，破壞性較強。

面波是由縱波與橫波在地表相遇后激發產生的混合波。其波長大、振幅強，只能沿地表面傳播，是使建筑物強烈受損的主要因素。

體驗地震探測

地球一直都處于震動狀態，只是大多數情況下，震動十分微弱，不易被人察覺。但地震研究專家們，可以通過靈敏的測量儀器接收來自地球深處的地震波，并通過這些帶有地球內部豐富信息的沖擊波，研究和“窺探”地球內部，研究地球結構。地震波穿透能力強、成像分辨率高，是地球物理探測地球深部結構的先鋒。地球內部圈層劃分以及石油盆地內儲油構造的揭露等，都是地震學探測的貢獻。因此，地震學探測被譽為照亮地球內部的明燈，是人類認識地球的“聽診器”和“透視眼”。所以，今天，我們就跟隨地震學探測專家們，去體驗體驗地震探測工作。在展開工作之前，我們先要了解地震學探測的方法，共有兩種：一是主動源地震(人工地震)探測，二是被動源地震(天然地震)探測。

主動源地震探測

主動源探測也稱人工地震探測，使用專門的儀器，接收人工震源。其優勢是分辨率較高，但花費較大，穿透深度及覆蓋范圍也有限。主動源地震探測又分深地震反射法和深地震測深法。

深地震反射法利用地震波在地下遇到不同的物質界面產生彈性波反射而構成圖像來描述地質構造特征，簡單說，就是給地殼做透視。要采集這樣的信息和圖像，需要在野外開展工作。在野外采集過程中，要通過鉆機進行鉆井，埋下炸藥形成爆破點，然后利用布設的檢波器，并通過儀器車來接收地震信號，最后通過工作站或服務器安裝的專業處理和解釋軟件形成地殼結構圖。

深地震測深法是研究深達幾十千米的地殼構造的一種低頻地震勘探方法。其工作方法可采用折射波法或反射波法。由于勘測深度大，爆破點到接收點的距離可達數百千米，要用大量炸藥。探測時需要注意選擇激發條件和接收條件，并用無線電聯系。也可利用天然地震來研究深地震測深。

被動源地震探測被動源地震探測也稱天然地震探測。早期主要依靠固定地震臺站接收天然地震波，固定臺站有限，研究分辨率較低。其優點是天然地震波穿透深度大，節省激發震源經費。

地震學家伽利津說：“可以把一次地震比作一盞燈，它點燃的時間很短，卻為我們照亮了地球的內部?！睂掝l帶地震觀測就是利用寬頻帶地震儀記錄天然地震的地震波，利用地震波傳播的動力學和運動學特征，來獲得臺站下方及其周圍的地球深部介質參數，認識其內部結構與構造信息。

地震研究人員在全世界范同內部署了上百個高度靈敏的測量儀器，用于測量地震波。并南此獲知某次地震準確的地震源位置，人們把這些儀器稱為地震儀或地震記錄儀。

在利用地震波進行地殼結構探測的過程中，尤其是在野外工作時，地震專家們總能體味到不同的地域風情，比如西藏香飄飄的酥油茶，新疆香噴噴的飯等，還可能看到藏羚羊、野牦牛等野外生靈，一次又一次體驗到自然界的完美交融。

除了上述利用地震波進行地震探測外，地震探測專家們還會進行地震定位的工作。我們肉眼是看不到地下結構的，因此地震探測專家們通過地震波來給地下拍照，為我們認識地球內部結構提供了重要信息。如果你將來也想成為地震探測專家或地震學家，一定要對地球感興趣，對地球的內部結構感興趣。地球是我們人類和動植物生息繁衍的家園，地球內部蘊藏著無盡的資源、能源，同時火山、地震的發生都是地球內部作用的結果，隨著探測技術的發展，我們對地球的認識

也越來越清晰。

從事地震探測研究方面的工作，需要扎實的數學和物理基礎，所以從小你就要打好數理基礎。

同時，在每年的4月22日(國際的地球日)，許多高校和研究院所會對外開放，你可以在這一天，去就近的相關研究機構參觀學習，了解更多關于地球內部結構和地震探測方面的知識。