今年2月底，中国科学院地质与地球物理研究所自主研发的万米级海底地震仪，在世界最深处马里亚纳海沟挑战者深渊成功应用，这使得我国成为世界上首个成功获取万米级海洋人工地震剖面的国家。
此次投放的我国自主研发的万米级海底地震仪，资料图
国产万米海底地震仪创世界新纪录
据悉，探索一号科学考察船在上述海域投放三种类型共60台海底地震仪，回收56台，于2月28日完成了两条万米级人工地震剖面，最大回收深度分别为10027米和10026米，剖面实际作业长度669公里。
这些数据极为珍贵。据专家介绍，海底地震仪是海洋地球科学探测的一种重要设备，通过记录海底地震波动信号，对海底地层进行地震波成像，为认识海底地球内部结构提供依据。
据了解，地质与地球物理研究所经过近20年努力，成功研发万米级海底地震仪。我国也成为继日本之后第二个具有自主研发万米级海底地震仪能力的国家。
万米级海底地震仪结构简易示意图，资料图
姿态传感器和电子罗盘的调平作用
从海平面到海底，这台只有17英寸的海底地震仪，实现万米下潜并不困难，其重力来自于20公斤的沉耦架，带着地震仪在水中自由落体。但是，沉底后能否正常工作，传感器的平衡是关键。
国产海底地震仪设计者、中科院地质与地球物理所研究员游庆瑜介绍到，在陆地上，可以手动调整地震仪的姿态，落到海底，所处的地形无法选择，地震仪的站立姿态各式各样，需要地震仪在内部自动调整。形象点说，这时的传感器就是一个不倒翁，不管地震仪怎么掉到海底，内部的地震传感器都能自动调整到平衡姿态。
在地震仪内部，有两个负责调平的器件。一个是姿态传感器，负责测量地震传感器的姿态信息;另一个是磁阻式电子罗盘，负责测量地震传感器的方向信息，它们使得地震仪在着底后，身体可以歪斜而内部地震传感器实现平衡。
我国的万米海底地震仪，成功记录了去年发生在马里亚纳海沟的7.7级天然地震。资料图
但是，要将地动信号转化为电信号并准确拾取，除了平衡，高质量的地震动信号记录还需要地震仪整体构件的良好耦合。游庆瑜打了一个坐汽车的比方，车过坎时晃了一下，你在车上颠了两下，信息必然错误，因为耦合较差;如果将你绑在车上甚至与车同为一体、同频共振，这时的信息与客观吻合，因为耦合良好。
海底地震仪依靠设计合理的整体结构，使海底与舱球、舱球与传感器互相耦合，以保证万米深渊下与地球同频共振，拾取到的信息准确无误。
探索一号科考船在马里亚纳海沟布放地震仪，资料图
海底地震仪的两大重要功用
除了科研，海底地震仪在海洋划界方面有着重要作用。在中日海洋划界的争议中，冲绳海槽两侧的归属是一个焦点。日本提出以中国东海中线为界，我国认为应以冲绳海槽的中线划界。如何提供证据呢?中科院地质与地球物理研究所通过地震仪的监测，给解释不清的坡角结构提供了清晰的数据，证明地壳在冲绳海槽处已经有洋壳产生，海槽并不是大陆架的自然延伸，使中日划界的规则发生更改，确定了中国的划界原则。
另一方面，在全球，海洋资源勘探也是地震仪的主要用武之地。全球的海底资源调查权对全世界开放，想要获得深水洋中脊开采权，就得先行调查。郝天珧告诉记者，通过海底地震仪探测，我国获得了印度洋大洋中脊相应区域下的地质结构，也让我国成为世界上第一个向海底矿产资源委员会提出申请并授勘探权的国家。