國外地震學家普遍認為,地殼下層的塑性巖石或蛇紋巖,被擠進地殼上層的裂縫中時,就會引發(fā)地震。這些容易滑動的蛇紋巖是由富含鐵鎂的礦物與水作用生成,在此過程中會產(chǎn)生氫氣。一旦該層發(fā)生斷裂,氫氣就經(jīng)斷層的裂隙冒出,致使空氣中的氫氣濃度劇增。
“千億分之一是個什么概念?假如250節(jié)火車皮里裝滿了花生米,里面只混進了一顆蠶豆,需要一個機器要把它檢測出來,這個機器的靈敏度正好是千億分之一。”
地震預測一直是世界難題,美國地質(zhì)調(diào)查所的地震專家麥基形容地震預測,就如同沒有外科手術或X光的幫助,而要診斷出大象體內(nèi)豆子大小的一處潰瘍。盡管很難,但科學家們一直沒有停止探索的腳步。近日,由中國地質(zhì)大學王維熙教授帶領的科研團隊,就成功地研制出了一種“高靈敏度氫氣地震預測儀”。
國外地震學家普遍認為,地殼下層的塑性巖石或蛇紋巖,被擠進地殼上層的裂縫中時,就會引發(fā)地震。這些容易滑動的蛇紋巖是由富含鐵鎂的礦物與水作用生成,在此過程中會產(chǎn)生氫氣。一旦該層發(fā)生斷裂,氫氣就經(jīng)斷層的裂隙冒出,致使空氣中的氫氣濃度劇增。
以研究氣體傳感方向為主的中國地質(zhì)大學王維熙教授告訴《北京科技報》:“正因為這樣,探索用氫氣預報地震也是國內(nèi)外地震地球化學研究的熱點之一,國內(nèi)外專家都在努力用測氫氣濃度的方法來預報地震,而我們研制的儀器,正是能精確地檢測到從地底冒出來的氫氣。其靈敏度可以說達到了千億分之一。”“千億分之一是個什么概念?假如250節(jié)火車皮里裝滿了花生米,里面只混進了一顆蠶豆,需要一個機器要把它檢測出來,這個機器的靈敏度正好是千億分之一。”王維熙說,“我們計算過,一節(jié)火車皮可以運送50噸花生米,250節(jié)就可以運送1.25萬噸,也就相當于一千億粒花生米,從中要找出那唯一的一粒蠶豆,其靈敏度基本就是千億分之一。我們的機器有這么高的靈敏度,當然能為地震預報提供更準確的數(shù)據(jù)了!”
其實,早在上世紀80年代,日本就通過觀測氫氣濃度來進行地震預報。“在地震高發(fā)的地方,科研人員連續(xù)在那里測量氫氣的含量,他們觀測發(fā)現(xiàn),從比較大的7.3級地震到較小的0.9級的余震,都能在當?shù)氐臏厝袡z測到氫氣。在臨震前的10-40天,氫氣濃度將會突然增大,最多可達正常氫氣含量的數(shù)萬倍。這表明氫氣的濃度與地震活動有密切關系。”
王維熙認為,通過氫氣泄漏濃度來對地震進行一定的預測,是很有優(yōu)勢的,比如當它出現(xiàn)異常變化時,變化幅度很大,差別甚至能達萬倍以上,這樣能更容易發(fā)現(xiàn);另外,地下水中氫氣含量在地震前出現(xiàn)異常的時間較短,一般不超過半年,大多數(shù)在震前幾十天、十幾天到幾天,這樣,就可以把它作為地震短期預報的主要手段;再有,氫氣出現(xiàn)異常時,突發(fā)性非常強,如果突然見到地下水中氫氣出現(xiàn)“異象”,就要當心附近某地是否有地震要發(fā)生了。
氫氣濃度雖然被看成是地震是否發(fā)生的一項重要指標,但要精確地檢測到它卻很難。原因是國內(nèi)使用的觀測儀器靈敏度太低。而王維熙團隊新研制出的“高靈敏度氫氣地震預測儀”比傳統(tǒng)儀器靈敏度提高了100萬倍以上。除了靈敏,它還比較容易操作,費用也低,地震部門要使用它,運行成本會降很多。
不過,王維熙也表示,這個儀器現(xiàn)在只是在實驗室里面測試性能。究竟能測多低的濃度,還要看具體的應用環(huán)境。“這個月,我們還要到地震臺進行進一步的試驗。”王維熙說。