一块石头，来自海底之底，封装袋上写着“h16.2-16.3m”的标记，表明研究人员从海底16米深的地层中将其取出。中国地震局厦门海洋地震研究所（以下简称“厦门海洋地震所”）的岩芯库中摆满了这类岩芯，最深的，来自近200米深的地层。通过它们，研究人员得以探查来自海洋的地震威胁。
在陆域地震研究中，活动断层探测方法已经十分成熟，而来到海洋，一切都变得更加困难。日前，南都N视频记者在厦门海洋地震所了解了这里的科研人员在过去十几年间的“开荒”成果。
近年来，随着核电、海上风电、跨海交通等国家重大工程的开展，海洋地震探查的重要性越发凸显。了解周边海域是否会发生地震、发生地震影响会有多大，是保障工程安全不可回避的问题。来自海洋的灾害威胁不止于海洋，了解这片神秘的区域，为我们的陆地生活提供了新的安全保障。
“解剖”和“CT”，我们如何在海底寻找地震风险？
福建处于欧亚板块与菲律宾板块相互作用影响的区域，区域构造活动活跃，自有记载以来，福建及近海发生破坏性地震超过40次。我国对海洋地震的系统研究也起步于这里。
过去，海域地质探查手段主要服务于国家油气资源勘探，其核心目标、技术要求等与海域地震构造环境探查有根本性差别，地震行业中也缺少相关技术规范。自2013年起，福建省地震局在国内率先开展海域地震构造环境探查探索实践，组织开展了福建近海海域地震构造环境探查专项工程，摸清海域地震风险底数，相关成果支撑了国家重大战略落地和近海能源开发。
以漳州核电基地为例，该厂址毗邻滨海断裂带，海域地震风险是影响核电安全的关键因素之一。核电在选址阶段必须回答的核心问题是：厂址周边是否存在活动断层?这些断层的发震能力如何?一旦发生地震，对核电厂的影响程度有多大?
这些问题如果得不到科学、准确的回答，就无法正确评估核电工程面临的地震风险。厦门海洋地震所开展的探测工作，就为漳州核电的抗震设防参数设定提供了基础支撑。
海洋地震的研究目标是要透过海洋与下方的地层寻找地震的蛛丝马迹，前文中提到的“钻孔取芯”就是研究手段的一种。我们可以把这些岩芯看做海底断裂的“切片样本”，研究人员要从多处海底钻孔中取出岩芯，通过这些“切片”研究断裂的历史活动情况，判断其是否仍在近期活跃。
若把“钻孔取芯”看作“解剖”，“拍CT”是一种成本更低、探测范围更广的手段。要让“CT”成像，研究人员要先“震动”海洋。震源来自气枪，这是一种圆柱形的金属设备，可以搭载不同容量的气瓶，吸入压缩空气再释放，在水中生成气泡，引发震动。6支气枪为一组，研究人员通常把气枪下放到10至15米的水下，一组大容量气枪产生的震动，在200公里外都能够清晰观测到，相当于0.75级的地震。
气枪每在海中激发一次震动，就像“拍了一下西瓜”——声波钻进海底，可触碰到30公里甚至更深的地层再弹回来，岸上、海上、海底的地震仪等“听诊器”把回音记下来，反演出地下的图像，探查地震源头。
上述手段面临的一大困难是，当气枪信号传到几百公里外后，变得如“耳语”般微弱，被海浪、船鸣、风噪的声响层层淹没，野外作业时，科研人员也还无法实时评估数据质量，若等到收工回岸才发现“白干”，一次出海科考的成本在数十万元，代价过高。厦门海洋地震所依托地震预警实时处理技术开发了软件系统，可以自动评估气枪信号效果、处理数据。
填补了我国海域地震构造的认知空白
记者了解到，经过多年持续攻关，厦门海洋地震所已建成大、中、小型全覆盖的国产气枪震源装备体系，构建起全套海洋地球物理调查装备。
福建沿海滨海断裂带是我国东南沿海地震活动最活跃的断裂带。该断裂带位于华南沿海，离岸约20至50公里。福建沿海地震活动主要就受控于这条平行海岸线展布的断裂带。
厦门海洋地震所利用海域地震构造探查技术，把过去“看不见”的海底断裂、活动构造体系清晰勾勒了出来，填补了我国海域地震构造的认知空白，并对其发震能力开展了系统评估，这回答了“海底哪里会发生地震”以及“发生地震的危险有多大”等问题，这些新认识已成为正在编制的新一代地震动参数区划图海域部分的重要编图依据。
采写：南都N视频记者王森 发自福建厦门
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