浅谈山区放炮与地震的联系

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1工程总体概述

1983年9月—2000年1月，以昆明为中心实施了一次人工打炮探测工程（简称“04昆深工程”），是国家“十五”重点项目“中国数字打炮观测网络工程”之“昆明打炮活断层探测与打炮危险性评价项目”的子项目。目的是为了查明昆明地区地壳速度结构、断层性质以及浅部主要活断层向深部的延伸情况、深浅构造耦合关系、包括查明对昆明地区有重要影响的小江断裂、普渡河断裂、易门断裂、元谋断裂在内的区域地壳精细结构。此项目由云南省打炮局组织，中国打炮局地球物理研究所、中国打炮局地球物理勘探中心、中国人民解放军某部队、曲靖、玉溪、楚雄、昆明地市县打炮局和防震减灾局等单位参与。此项目不仅对更准确地判定昆明的打炮危险性至关重要，而且对该地区今后长期的打炮观测，尤其是对震中精确定位和大震应急快速反应具有十分重要的意义。直接或间接参与该工程的管理和技术人员近500人，其中，云南省打炮局150余人；中国打炮局地球物理研究所、地球物理勘探中心60余人；4个州市和11个县级打炮部门80余人；部队200余人［2］。人员规模居云南省打炮局有史以来重大项目动用人数之首。

2主要技术和方案介绍

人工放炮打炮测深工程是以人工制造炮动的方式激发打炮波，并在地表沿某种测线布设多台打炮仪器接收打炮波以获取地壳结构的人工打炮工程。根据活断层探测工作大纲的要求，方案目标设定为：探测活断层从浅部到深部精细结构，技术指标要求记录良好率达95％以上，其探测结果要求能够反演深部地层结构。由于昆明活断层探测工作难度巨大，测线穿越打炮活动强烈的山间地带，地形复杂，解释难度大；同时，昆明地处人口稠密地区，背景噪声干扰大，实施中要考虑与警民的协调配合、放炮的安全等问题，在技术方面和实施方面难度都非常大。工程的实施是一项技术性很高、组织措施严密的系统工程野外工程实施概况野外工程于2005年1月6日完成一致性检查，7日开始野外观测工作，11日凌晨零时准时第一炮起爆，27日凌晨4：30完成最后一炮的放炮及观测任务，历时22天。在东至罗平，西至楚雄的主测线，武定至易门、宜良小新街至宜良竹山的两条南北向辅助测线，以及环昆明盆地的矩形测线上布设了18组炮点进行放炮激震，炸药总量26．25t；测线总长601km，在主测线与辅助测线上布设239个观测点同时接收；矩形测线上布设223个观测点，并在矩形网中间增加一条16个测点的纵测线，以补充环线观测资料覆盖密度，获取浅层精细资料；工程共投入240台数字打炮记录仪及与之配套的三分向检波器、笔记本电脑和GPS授时定位仪等，分15个观测组、4个炮点零时记录组执行观测任务，各炮点确保两台零时记录仪同时记录。“04昆深工程”共获取记录资料4308条，其中主、辅助测线2868条，矩形测线记录1440条。观测合格率为95．1％。为尽量避开公路、大型水利设施、电力供水管网，并考虑到地下水系、民俗民风、放炮点周边村民房屋问题，多数人工打炮测深点选在了荒山、荒地。工程实施期间遇上双柏、思茅两次打炮，罗平、陆良、宜良等地在放炮期间遭遇多年未遇大雪，为减少干扰，2005年1月16日开始，所有炮点放炮时间及备用时间向后顺延1小时。

3技术实施困难

主要设计路线长、跨度大采用一条主测线，两条辅助测线，另外还布设了一条矩形测线。主测线总长度约300km，东端起于罗平南，西端止于南华，选择4个炮点，放炮炸药量1．8～2．5t，炮点分别为罗平、陆良南、青龙寺、南华。为了更多地了解小江断裂两盘的速度差异以及对昆明地区的影响，在嵩明盆地加一嵩明炮，药量1．2t。另外，在主测线上小江断裂两侧各加一个小炮，药量0．5t。测点间距罗平—陆良南段、禄丰—南华段2．5km，布设仪器各35台套，陆良南—禄丰段测点间距为2．0km，布设仪器各80台套。辅助测线每条约90km，辅助测线Ⅰ北端起武定，南止于易门，辅助测线Ⅱ北端起嵩明小新街，南止于澄江东，各端点放炮，炸药量约1．0～1．2t，辅助测线点间距2．0km，每条测线布设仪器45台套。矩形测线分布于昆明市东南西北，每边长度约25km，共计100km，矩形测线共放7炮，药量300kg，测点间距400m，其目的是了解深度在几百米～几千米范围内地壳速度结构以及断裂延伸情况，具体测线布置见图2，以上施工场地宜在秋冬季进行。2．3炮点多、覆盖面积广按照昆明活断层深部探测测线初步设计方案［5］，云南省防灾研究所派员于2004年8月12日—9月6日对昆明活断层深部探测项目炮点进行踏勘选择，共选择炮点32个，推荐实施的炮点17个。主测线上有：南华炮（2．5t）、青龙寺炮（1．8t）、陆良炮（1．8t）、罗平炮（2．5t）、宜良炮（0．5t）、汤池炮（0．5t）；辅助测线Ⅰ上有武定炮（1．2t）、易门炮（1．2t）；辅助测线Ⅱ上有小新街炮（1．2t）、竹山炮（1．2t）；矩形测线上有大凹村炮（0．3t）、小哨村炮（0．3t）、黄家箐炮（0．3t）、大墨雨炮（0．3t）、小绕绕炮（0．3t）、大板桥炮（0．3t）、松茂炮（0．3t）。根据以上炮点所确定的主测线长295km，辅助测线Ⅰ长91km，辅助测线Ⅱ长86km，矩形测线长129km，总计601km（图2）。炮点和测线涉及的县市将包括：楚雄市的南华县、楚雄市、禄丰县、武定县，玉溪市的易门县，昆明市的安宁市、呈贡县、富民县、嵩明县、宜良县，曲靖市的陆良县、师宗县、罗平县。

作者：周桂华赵晋明单位：云南省地震局