给深海“拍CT”背后：这套海域地震构造环境探查技术，藏着中国深海地震探查黑科技

海洋强国，安全为基。海域地震构造环境探查，是守护蓝色国土、护航海洋经济高质量发展的关键屏障，更是保障沿海群众生命财产安全、支撑国家重大战略落地的重要基石。相较于成熟的陆域地震构造环境探查，海域地震构造环境探查长期存在技术、标准短板，成为我国海洋安全保障的薄弱环节。

近日，中国地震局开展“海域地震构造环境探查成果服务海洋强国战略”主题采访活动。红星新闻记者跟随采访组走进中国地震局厦门海洋地震研究所，探秘我国海域地震探查领域的技术突破、科研攻坚历程与落地应用成果，解锁守护万里蓝海的“地震安全密码”。

▲科研工作者开展海洋地震探测研究

海域地震防控

曾遇三大核心瓶颈

“我们为何深耕海洋地震工作？核心原因就是我国近海海域受到中强以上地震威胁，而福建沿海城市群人口密集、产业集聚，财富高度集中，地震灾害风险十分突出。”中国地震局厦门海洋地震研究所所长张艺峰道出了科研攻坚的初衷。

▲中国地震局厦门海洋地震研究所进行海底岩芯取样 张炎良 摄

据介绍，福建地处欧亚、印度、菲律宾海三大板块交汇地带，地质构造活动极为活跃。自有史料记载以来，福建及近海海域已发生40余次破坏性地震，其中发生在1604年泉州海外7½级强震、1918年闽粤交界7.3级强震等破坏性地震，更是充分凸显了区域海域强震的危险性。特殊的构造条件，让福建及近海海域成为我国海域地震构造环境探查研究的先行先试区。

当下，我国沿海城市群密集布局，核电、海上风电、跨海通道等国家级重大海洋工程持续落地，人口与产业高度集聚，海域防震减灾的重要性愈发凸显，最关键的是海域工程设防依据存在行业短板。我国现行第五代《中国地震动参数区划图》仅覆盖陆域国土，广阔海域未被纳入体系。这意味着海上风电场、滨海核电、跨海大桥等重大海洋工程，无法获取国家强制性抗震设防参数，工程安全设防缺乏基础支撑，潜藏长期安全隐患。

张艺峰介绍，长期以来，我国陆域地震构造环境探查技术体系成熟、标准完善，但海域地震构造环境探查始终处于摸索阶段。行业标准长期处于“真空状态”，对如何开展海域活动断层探测长期缺乏统一规范，采用何种方法手段、需要什么探测精度、作业技术要求等无据可依，这是行业面临的首要难题。

过往海域探测技术主要服务于油气资源勘探等领域，核心聚焦资源开发；而地震灾害防御需要精准研判断层活动性、划分潜在震源区，二者的探测目标、技术要求完全不同，油气资源勘探技术手段和成果难以直接应用于防震减灾工作。

“海上面临强震威胁，但我们对海底地震构造环境、活动断层的认知一度十分有限，沿海密集的人口和重大工程，时刻面临未知的海域地震风险。查清海底地震构造环境、补齐海域防灾短板，是我们必须扛起的责任。”张艺峰表示，这也是福建地震科研团队十余载深耕蓝海、持续攻坚的初心。

2012年底，福建省地震局正式布局海洋地震探测研究领域。面对无标准、无装备、无经验的三重困境，科研团队从零起步、向海图强，历经初创探索、技术沉淀、成果输出三大发展阶段，通过装备集成创新、系统自主研发、专业平台搭建，成功打通“研发—应用—转化”全技术链条，彻底打破技术瓶颈。

▲科研工作者开展海洋地震探测研究

给地球“拍西瓜”

给深海做“CT”

据介绍，海洋地震探测是涵盖船舶、机械电气、地理信息系统、地球物理、地质等多学科复杂系统工程。福建省地震局科研团队自主摸索突破，2013年完成“延平2号”科考船气枪震源物探平台建设并顺利首航；2014年建成全国首套移动式水库气枪震源系统，创新构建陆海双向激发、双向观测一体化联测模式，搭建起固定台与陆海流动台阵协同的观测体系。

2023年，团队完成全国地震系统首艘4500吨海洋地震综合调查船改建，至此形成覆盖陆地、近海至大洋的大、中、小型全序列探测技术装备。

“我们的探测技术，通俗来说就是给海底做‘CT’、给地球‘拍西瓜’。”张艺峰用生动的比喻科普探测原理，科研人员通过人工施加震动信号，捕捉信号穿透不同地层结构的反馈响应，对地层结构精准成像，精准定位海底断层、地质构造隐患等风险点。

▲海底地震仪 张炎良 摄

在中国地震局厦门海洋地震研究所高级工程师金震看来，海域地震构造环境探查系统是地球物理探测领域难度极高的核心技术。目前，该所配套了从海底微地貌精细调查、断层活动性及发震构造识别，到岩石圈电磁结构成像等全系列探查设备，装备体系完备度、技术综合性位居行业前列，可满足工业、科研及工程不同项目作业类型，适配不同探测深度和探测分辨率的目标需求。

针对海域探测信号微弱、易受噪声干扰、无法实时评估等行业痛点，科研团队历时五年攻关，融合借鉴地震预警实时处理技术，自主研发陆海联测实时处理系统，集成震源、观测、通信、监控、处理、评估六大功能，实现野外数据采集、现场快速质量评估全链条闭环作业。该系统大幅提升远台信号信噪比与震源定位精度，精准反演陆海地壳深部结构，为地震风险研判、地震预警提供准确深部结构模型支撑。

与此同时，团队补齐海洋地震装备检测领域短板，搭建由4个专业实验室组成的海洋地震装备检测平台。平台搭载深海环境模拟系统和大荷载宽频带振动台，可检测海洋探测装备的耐压性、灵敏度等核心指标。目前，该平台已获得中国计量认证，完成30余批次国产仪器装备检测，出具权威检测报告，有力推动海洋地震探测装备国产化进程，打通国产装备落地应用“最后一公里”。

支撑我国海域地震区划编图

“福建方案”护航海洋经济高质量发展

硬核科研技术，最终落地守护民生安全、赋能产业发展。十余载攻坚成果，让我国海域地震构造环境探查实现从“空白摸索”到“标准化输出”的跨越式升级，为海洋强国战略落地筑牢安全底座。

▲海洋地震探测研究

张艺峰介绍，2022年至2023年，科研团队完成全国首次省级海域地震构造专项调查，相关成果已成为全国第六代地震动参数区划图海域部分的重要编图依据，助力新版区划图首次实现陆海全域全覆盖，为全国各类海洋重大工程抗震设计提供权威的国家设防标准支撑。

在海洋经济建设一线，核心技术持续赋能国家级重大工程。2024至2025年，团队深度服务漳州核电国家重点项目，完成超1000公里海域精细化探测、跨断层钻探取样与断层活动性鉴定，系统开展区域地震构造环境评价等技术服务，护航国家重大能源地震安全，保障核电工程长期安全稳定运行。

同时，团队创新探索“基础设施复用、数据资源共享”新型观测模式，依托海上风电平台搭建实时传输式海底地震观测站，技术上可行、质量上可靠，且建设成本、施工难度、维护成本和保障难度相对较小，有效拓宽深远海观测覆盖范围，为全国深远海工程地震安全观测提供可复制、可推广的海洋站点建设范式。

据介绍，目前，厦门海洋地震研究所作为国内少有的兼具海域地震构造环境调查、工程场地地震安全性评价能力的单位，已实现技术全国赋能。团队提炼了标准化作业流程，形成了海域震源探查“福建经验”，成功应用于琼州海峡大震震源探查、江苏苏北滨海断裂带调查等重点项目，为海南自贸港、东部沿海经济带的国土安全规划、海洋工程建设提供核心科学支撑，完成从“一省先行探索”到“全国全域赋能”的跨越，对实现将海洋地震风险基础探查纳入地震灾害风险防治业务体系提供了有力支撑。

值得关注的是，闽台地震科技交流合作不断深化，为两岸地震科技创新注入强劲动能。“两岸共处同一片海峡，海域地震风险无地界之分。唯有两岸科研力量携手合作，才能精准研判、有效防范海上强震威胁，共同守护两岸同胞生命财产安全。”张艺峰表示，两岸携手海洋地震科技合作，既是应对海域地震灾害的现实刚需，也是深化两岸融合发展、拉近两岸同胞心灵距离的重要桥梁。

红星新闻首席记者 张炎良

编辑 张莉 审核 任志江