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《浅层地震勘探在浅海工程勘察中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、SEISMOLOGYANDGEOLOGY浅层地震勘探在沿海地区隐伏断层探测中的应用何正勤1)陈宇坤2)王辉1)叶太兰1)王向东2)辉1)贾1)中国地震局地球物理研究所,北京1000812)天津市地震局,天津300201摘要中国沿海地区的第四系厚度变化较大,在大部分地区存在淤泥、黏土和砂层的多重互层情况,这种地层结构对地震波的传播十分不利,容易造成对高频信号能量的强烈耗散。沿海地区又具有人口密度大、工业干扰强烈的特点,地震波的激发、接收条件较差。文中给出了在粤东、天津和唐山覆盖层厚度变化较大的地区,利用浅层地震勘探开展隐伏断层探测的应用实例。较系统地介绍了
2、野外工作、资料处理和解释方法。阐述了在强干扰环境下提高信噪比和分辨率的有效技术途径。所给实例中的反射波组能量强,隐伏断层的反应明显,经跨断点钻探验证,结果证实地震勘探确定的界面深度、断点位置和基岩错距等参数都是可靠的。所述技术方法对类似地区的城市活断层探测和工程物探工作都有较重要的参考价值。关键词活断层浅层地震勘探沿海地区隐伏断层中图分类号:P31512文献标识码:A文章编号:0253-4967(2007)02-0363-100引言地震勘探方法是探测地下地质构造的有效手段之一,目前对隐伏断层的探测主要采用的是反射波地震勘探方法。这是因为采用该方法不但有利
3、于利用多次覆盖技术压制干扰、提高地震资料的信噪比,而且可利用反射剖面上丰富的反射波组特征判定断层的存在并确定其产状等基本参数。浅层反射地震勘探的野外工作方法是整个探测工作中十分重要的关键性环节,工作方法的合理与否直接关系到探测成果的可靠性。野外工作主要包括测线布设、观测系统选择、地震波的激发、接收及数据采集参数的确定等等。地震反射波勘探是根据地下物性差异界面上反射波的运动学和动力学特征,测定地层界面的埋深,揭示非均匀地质体的性质。该方法已在油气、矿产资源及深部结构探测中得到了广泛而有效的应用。随着城市现代化建设的发展,针对浅层的地震勘探方法近年来在工程地
4、质调查〔收稿日期〕2006-09-22收稿,2007-03-28改回。〔基金项目〕地震科学联合基金(A07037)、国家发展与改革委员会发改投资“城市活断层试验探测”项目(20041138)共同资助。中国地震局地球物理研究所论著06AC1030。中也发挥了重要的作用。地震反射波法的数据采集和资料处理都有一套较成熟、完善的方法,其基本原理和技术方法在许多教科书中都有比较系统和详细的论述(王振东,1988;俞寿朋,1993;姚姚,2006)。但是,针对浅层的地震方法有其自身的难点和特点。在第四纪覆盖层中,浅部介质的横向变化较大、隐伏断层的错距又很小,在这种情
5、况下,使用常规的反射地震勘探方法难以准确地确定隐伏断层的错距、产状等基本参数,因此必须根据场地条件,在野外数据采集、资料处理和解释过程中为提高信噪比和分辨率作针对性的改进,才有可能达到不误判和漏判断层的目的。对于不同的地震地质条件和探测目的,必须采用合理的野外采集方法和采集参数(Robertetal.,2000),因此在一个新工区进行正式数据采集之前,认真进行数据采集参数试验是十分必要的。在城市活断层探测项目中,中国地震局地球物理研究所、中国地震局地质研究所和中国地震局地球物理勘探中心在这方面进行了系统的研究和试验,并在全国20多个城市的活断层探测中取得
6、了很好的应用效果。本文将介绍在沿海第四系厚度较大的地区,利用浅层地震勘探开展隐伏断层探测的应用实例。在这些工程实例中,由地震反射勘探发现并判定的断层参数均由断层两侧的钻探结果证实,说明本研究采用的浅层地震方法,在噪声环境下调查浅层复杂介质中的隐伏断层是有效的。1沿海地区隐伏断层探测的技术难点反射波地震勘探通过接收人工震源产生的地震波从地球内部反射回地面的信息,并对其进行一系列的数据处理和分析,查明地下一定深度内的地层变化情况。因此,浅层反射地震勘探方法的应用前提是探测区地下必须存在具有波阻抗差异(Z=ρV,其中ρ为密度,V为地震波的传播速度)的地层界面,
7、而反射波的能量与反射界面上下的反射系数成正比。沿海地区的第四系厚度变化较大,主要由冲积、海积与冲、海积互层组成。在大部分地区存在淤泥、黏土和砂层的多重互层,这些具互层结构的地层对地震波的传播十分不利,会严重影响地震波的发育,造成对高频信号能量的强烈耗散。而且浅部介质的横向变化大,沿海地区又具有人口密度大、建筑工地多、工矿机械等干扰强烈的特点。因此地震波的激发、接收条件较差。如本文将要介绍的粤东潮汕平原和天津地区的第四系沉积厚度为100～450m,要求探测的有效深度较大,但受场地条件的限制,不能使用炸药爆破震源;而被探测的隐伏断层在第四系内部的错距很小,在
8、保证信噪比的原则下,必须有较高的分辨率才能确保不漏判断层。因此,在实际施工中的每
