中国也是世界首个气枪震源发射观测台2011年在云南宾川县建成

2011年4月27日，通过两年的紧张施工建设，总投资900万元的全球首个地震信号发射台在云南省大理白族自治州宾川县建成并通过国家地震局验收，宾川地震观测站主动源探测实验正式启动。

该项目的建成，可为云南省的地震预报提供更有物理意义的基础信息，对增强云南省的防震减灾能力具有重要意义，同时对于发展地震科学具有极高价值，滇西地区也将因此成为世界上最好的地震预报试验场。

（图：正在现场作业的宾川气枪震源发射观测，摄于2012年11月）

2012年11月，记者造访了这个气枪震源发射观测台。

地震，是一个让人惊恐的词语。但在大理州宾川县，研究人员却人为制造0.5级地震，用来给地球做“B超”，希望能够为实现地震精确预报提供帮助。

这里，是全球第一个气枪震源发射观测台。它用气枪打地球，从而引发人工地震，方便研究人员观测与研究。

找石油的气枪 也可用于地震研究

石油、天然气这些宝贵的能源，深藏于地下，那地质学家是如何找到它们的呢？方法是，地质学家手里有杆非常厉害的气枪。长期以来，石油地质学家一直利用气枪来寻找石油和天然气沉积。

在湖泊、河流、浅海、深海等区域进行石油勘探时，人们常常采用气枪击发来产生地震波；陆地上，选用的是爆炸或者是锤击等方式。高压气体突然释放时，会因爆炸而产生冲击波。冲击波借由水体，向深处、广处传递。地质学家利用一个与地震仪类似的接收器网络来采集数据，并利用它来绘制岩层沉积的结构，或是该区域地壳的其他特征，例如地质断裂带。

那么，这样的技术能否用来研究地震呢？答案是可以的。这种地质学上的气枪击发技术，启发了一个由中国科学家组成的研究团队。他们设计出一种气枪，能够用在地震预报研究上。并且，利用这种专门的气枪，于2010年在大理白族自治州宾川县开建了世界第一个气枪震源发射观测台。

4支气枪齐开枪 相当于0.5级地震

气枪震源发射观测台，位于宾川县大银甸水库边上。它长长的臂膀伸到水库上方，吊着8根管子。正下方，水面上漂着一个边长约六七米的正方形构件。

这个正方形构件看似没什么奇特，但秘密就在它下面，有4支气枪悬挂在这个正方形构件下方，藏身于深水中。

而在岸上的一间房子里，两台空气压缩机正卖力地吸进空气，然后把空气挤压进16个储气罐里。这些罐子里的空气气压可以达到30兆帕。16个储气罐完成储气后，就可以通过控制台向水下的4支气枪注入高压气体。根据需要，还可以控制注入4支气枪里的气压，可达到15兆帕，也可以达到20兆帕，从而实现对爆炸产生冲击波大小的控制。

充气完成后，在控制室里按下开关，用电让气枪“开枪”。只听见“砰”的一声闷响，就算站在湖边的地面上，也有点轻微的晃动；一两秒钟后正方形构件中间和四周翻滚起白色的浪花，就像海上汹涌的波涛。

“这相当于0.5级地震。”滇西地震预报实验场主任金明培说，天然地震由于震源在地下很深的地方，0.5级地震发生时人们根本没什么感觉。

像医院的B超 可以给地球深层拍照

4支气枪开枪时，由于是高压气体突然释放，会出现爆炸声和产生冲击波。冲击波经过水传递到水库库底和水库的四周，并向更深更远的地方传递。当冲击波在地下遇到不同的介质时，波速就会发生一定的改变。

设在四周的240个地震仪，组成了地震波接收台。单次发射引发的地表运动能够被100公里之外的地震仪精确记录到地震波形、波速等参数，进而获得地球深层的结构、物性和应力场动态变化图像。这种方法，有点类似于医院里的B超机。人往B超机那儿一接近，B超机产生超声波，利用超声波在人体中各个部分波速、反射的不同，从而绘制出人体内部信息图。

与自然地震相比，由气枪击发产生的地震可多次重复，震级大小还可以控制，有利于科研人员的观测和研究。通过反复的“人造地震”，对波进行叠加放大后，还可以滤除各种噪音。

通过长期地反复“开枪”，对比不同时间所获得的地下“B超图”，人们还可以知道地下有没有什么异常，如发生在岩石之间的挤压、岩层的断裂等信息。构造地震就是由于地壳运动引起地壳岩层断裂错动而发生的一种地震，当地应力超过岩石本身能承受的强度时，便会使岩层断裂错动，其巨大的能量突然释放，形成地震。

看地下压力变化 为早期预警提供数据

这个项目由中国地震局地球物理研究所、云南省地震局、大理州地震局、宾川县地震局共同实施，并于2011年4月份开始进行现场试验。

气枪震源监测地壳介质物性变化，具有4大优点：传播距离远，探测深度大；高度可重复，探测精度高；绿色环保，安全可靠；技术成熟，性能稳定。

研究人员提出，在几年的时间里，希望通过每周开一两次气枪来监测附近断裂带的变化。北京中国地震局的地球物理学家王宝善说，通过由地震仪区域网络采集的数据和由GPS或其他设备获得的数据整合在一起，科学家们或许能够确定与沿着断裂带的压力变化相关的地震波速度是如何改变的。这些变化反过来可以为沿着断裂带的压力积聚提供早期警报。压力积聚是未来一场地震的可能信号。

从2011年到2012年的气枪击发，研究人员有什么发现吗？在2012年11月接受采访时金明培说，前期做的都是选址实验，2012年8月份才开始做观测实验。

实验可能要做到2012年年底，到了2013年看能不能争取到国家资金，继续研究。如果要监测介质的变化，需要做很长的时间。

气枪不会打死水库里的鱼

这么一把先进的地震“气枪”会建在云南？经常造地震会不会对周围产生影响？……就这些问题，记者采访了发射台日常维护单位——滇西地震预报实验场主任金明培。

记者：为什么世界第一个气枪震源发射台会选择在大理宾川？

金明培：宾川大银甸水库位于红河断裂带和程海断裂带交会处，地震活动性较强。滇西地震预报实验场的研究和观测条件，为发射台提供了良好的基础。

记者：气枪震源发射台对选址有什么要求？

金明培：对水深有一定的要求，一般要求水深在20米以上，且常年有水。在项目选点阶段，曾在祥云（云南省大理白族自治州祥云县）等地找了很多地方，但只有宾川大银甸具备条件。

记者：会不会对水库里的鱼，以及周围的居民产生影响？

金明培：你也看到了，开枪后没有鱼翻白肚皮，最多只会让鱼受到惊吓。水库旁边没有村民，都是荒山和山地。人只有在距离现场50米内的地方才有明显震感，100米的地方震动就不明显了。