一提到地震，人們(men) 首先聯想到山崩海嘯，房倒屋塌，以及人員和財產(chan) 的損失。

 但對地震學家來說，地震卻不完全是個(ge) “壞東(dong) 西”。作為(wei) 目前少量可以穿透整個(ge) 地球的信號，地震波可以幫助人們(men) 認識地球內(nei) 部結構。因此，天然地震也被稱為(wei) “照亮地下的明燈”。

“地震學家通過分析地震波研究地球內(nei) 部結構的過程類似於(yu) 老百姓挑西瓜的過程。用手拍拍、耳朵聽聽就能夠判斷西瓜是不是熟了。”6月22日，中國地震局主動源探測項目組研究員徐平在接受《中國科學報》記者采訪時說，“地震給地球敲一榔頭，我們(men) 就能聽聽地球內(nei) 部的結構是怎樣的。”

 地下結構與(yu) 人們(men) 的生活息息相關(guan) 。大多數破壞性地震都發生在地下數十千米的地方，研究這個(ge) 深度上的結構有利於(yu) 人們(men) 認識地震發生的環境；大部分油氣資源儲(chu) 存在5千米以淺的地下，這個(ge) 地區的精細結構對於(yu) 油氣資源探查具有重要意義(yi) ；而大部分城市建設於(yu) 沉積盆地之上，精細的沉積層結構研究將直接服務於(yu) 城市防震減災。

 然而，隨著研究的深入，僅(jin) 通過天然地震來研究地球內(nei) 部已經不夠了。“科學家就想到製造人工震源，來填補沒有地震的地方，或者更加精密地去了解某個(ge) 地方。”徐平說。

 過去20年來，中科院院士陳顒帶領主動源探測團隊開展了大量野外實驗，試圖尋找一種合適的人工震源，他們(men) 測試了電火花、落錘、人工爆破、可控汽車震源在內(nei) 的十幾種震源，但效果均不理想。

“後來，我們(men) 受到海洋石油勘探的啟發，最終選擇了水中激發的氣槍震源作為(wei) 陸地地殼結構探測和介質變化監測的人工震源。”徐平說。

 隨後，項目團隊解決(jue) 了大量理論和技術問題，把氣槍震源係統從(cong) 海洋移植到了陸地水體(ti) ，並於(yu) 2011年在雲(yun) 南賓川建成了世界第一個(ge) 專(zhuan) 門向外發射地震波的地震台，發射的地震波傳(chuan) 播遠達200公裏，可覆蓋近20萬(wan) 平方公裏的麵積。此外，團隊還研製了移動式和船載式等多種氣槍震源係統的技術裝備，可以適用於(yu) 大陸上的江河湖泊及近海、水庫等水體(ti) 。

 這一技術手段的優(you) 勢也很快顯現出來。雲(yun) 南賓川氣槍發射台和甘肅祁連發射台幾年的監測發現，氣槍發射地震波的走時和固體(ti) 潮的變化與(yu) 地震發生有密切的聯係，徐平認為(wei) ，這是一種有希望的地震物理預報的前兆。而在新疆建成的固定式氣槍震源除了用於(yu) 地震監測預報工作外，還服務於(yu) 國家能源安全，為(wei) 呼圖壁地下儲(chu) 氣庫的安全生產(chan) 提供了支撐。

 而在長江安徽段330公裏水域中進行的氣槍5000次激發觀測結果則表明，氣槍技術可以用來進行區域尺度的地下結構探測。激發的信號被應用於(yu) 郯廬斷裂帶南端地殼及上地幔結構探測中，取得了良好效果。

 如今，團隊還有了一個(ge) 大膽的設想，根據測算，如果在全國建立10個(ge) 固定的氣槍發射台，每個(ge) 台的監測距離能達到1000公裏的話，就能夠覆蓋整個(ge) 中國大陸。“這將在城市地下空間的合理利用、城市地震安全性評價(jia) 、活動斷裂調查、城市地下三維地質圖編製、礦山中礦脈追蹤等領域有廣泛的應用前景。”徐平建議，通過實施這樣的“地下明燈計劃”，就有望真正實現“天上有北鬥，地下有明燈”。