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我国地震学家用测氢气浓度来预报地震

专题报道中国仪表网2008年09月12日 10:30人气:637

 国外地震学家普遍认为,地壳下层的塑性岩石或蛇纹岩,被挤进地壳上层的裂缝中时,就会引发地震。这些容易滑动的蛇纹岩是由富含铁镁的矿物与水作用生成,在此过程中会产生氢气。国内外专家都在努力用测氢气浓度的方法来预报地震,而我们研制的仪器,正是能精确地检测到从地底冒出来的氢气。其灵敏度可以说达到了千亿分之一。”


  “千亿分之一是个什么概念?假如250节火车皮里装满了花生米,里面只混进了一颗蚕豆,需要一个机器要把它检测出来,这个机器的灵敏度正好是千亿分之一。”

  地震预测一直是世界难题,美国地质调查所的地震专家麦基形容地震预测,就如同没有外科手术或X光的帮助,而要诊断出大象体内豆子大小的一处溃疡。尽管很难,但科学家们一直没有停止探索的脚步。近日,由中国地质大学王维熙教授带领的科研团队,就成功地研制出了一种“高灵敏度氢气地震预测仪”。

  国外地震学家普遍认为,地壳下层的塑性岩石或蛇纹岩,被挤进地壳上层的裂缝中时,就会引发地震。这些容易滑动的蛇纹岩是由富含铁镁的矿物与水作用生成,在此过程中会产生氢气。一旦该层发生断裂,氢气就经断层的裂隙冒出,致使空气中的氢气浓度剧增。

  以研究气体传感方向为主的中国地质大学王维熙教授告诉《北京科技报》:“正因为这样,探索用氢气预报地震也是国内外地震地球化学研究的热点之一,国内外专家都在努力用测氢气浓度的方法来预报地震,而我们研制的仪器,正是能精确地检测到从地底冒出来的氢气。其灵敏度可以说达到了千亿分之一。”“千亿分之一是个什么概念?假如250节火车皮里装满了花生米,里面只混进了一颗蚕豆,需要一个机器要把它检测出来,这个机器的灵敏度正好是千亿分之一。”王维熙说,“我们计算过,一节火车皮可以运送50吨花生米,250节就可以运送1.25万吨,也就相当于一千亿粒花生米,从中要找出那唯一的一粒蚕豆,其灵敏度基本就是千亿分之一。我们的机器有这么高的灵敏度,当然能为地震预报提供更准确的数据了!”

  其实,早在上世纪80年代,日本就通过观测氢气浓度来进行地震预报。“在地震高发的地方,科研人员连续在那里测量氢气的含量,他们观测发现,从比较大的7.3级地震到较小的0.9级的余震,都能在当地的温泉中检测到氢气。在临震前的10-40天,氢气浓度将会突然增大,最多可达正常氢气含量的数万倍。这表明氢气的浓度与地震活动有密切关系。”

  王维熙认为,通过氢气泄漏浓度来对地震进行一定的预测,是很有优势的,比如当它出现异常变化时,变化幅度很大,差别甚至能达万倍以上,这样能更容易发现;另外,地下水中氢气含量在地震前出现异常的时间较短,一般不超过半年,大多数在震前几十天、十几天到几天,这样,就可以把它作为地震短期预报的主要手段;再有,氢气出现异常时,突发性非常强,如果突然见到地下水中氢气出现 “异象”,就要当心附近某地是否有地震要发生了。

  氢气浓度虽然被看成是地震是否发生的一项重要指标,但要精确地检测到它却很难。原因是国内使用的观测仪器灵敏度太低。而王维熙团队新研制出的“高灵敏度氢气地震预测仪”比传统仪器灵敏度提高了100万倍以上。“除了灵敏,它还比较容易操作,费用也低,地震部门要使用它,运行成本会降很多。

  不过,王维熙也表示,这个仪器现在只是在实验室里面测试性能。究竟能测多低的浓度,还要看具体的应用环境。“这个月,我们还要到地震台进行进一步的试验。”王维熙说。
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