探地雷达在探测隐伏活动断层中的应用

以东昆仑断裂带东部采用探地雷达探测隐伏活动断层为例。 在浅覆盖区, 利用合理的采集参数和数据处理流程; 雷达剖面图像能够清晰地显示出隐伏断层的形态特征和岩土分层; 结合沉积序列, 可以分析和评价断层的活动性。 实验证明, 探地雷达是一种有效探测浅覆盖区隐伏活动断层的方法。     

浅层人工地震和地质雷达在城市活动断层探测中的联合应用?以鹤壁市汤东断裂为例

浅层人工地震勘探是探查城市隐伏活动断层最有效的手段之一,然而受近地表探测盲区和探测分辨率的限制,该方法难以获取活动断层超浅层上断点的准确埋深位置。地质雷达探测方法在一定程度上可弥补浅层人工地震勘探的不足。为探索浅层人工地震勘探和地质雷达探测的联合应用效果,分析其在城市隐伏活动断层探测中的应用潜力,选取河南省鹤壁市汤东断裂西支为研究对象,并在冯屯村和前交卸村分别开展联合探测,获取高信噪比的浅层人工地震反射剖面和地质雷达剖面。浅层人工地震勘探揭示的冯屯村处汤东断裂西支上断点埋深为60～70 m,地质雷达探测揭示的上断点埋深约为2.5 m,结合平均沉积速率推测汤东断裂西支在冯屯村的最新活动时代约为25 ka。浅层人工地震勘探揭示的前交卸村处汤东断裂西支上断点埋深为50～60 m,地质雷达探测揭示出汤东断裂西支在前交卸村处未造成近地表约10 m以内的地层断错。研究结果表明,在城市隐伏活动断层探测中,采用浅层人工地震勘探和地质雷达探测相结合的方法,不但可有效确定活动断层的位置,且可进一步约束活动断层上断点的准确埋深,有利于指导后期地震地质勘探中的探槽和钻孔布设。     

隐伏断裂的活动时代与影响带宽度分析-利用浅层地震和钻探资料

在现场实验探测的基础上，获得了最佳浅层地震反射探测参数. 数据处理过程中采用了滤波、编辑切除、预测反褶积、初至时拟合静校正和速度分析等技术，得到了高质量的浅层地震反射探测剖面. 利用地震剖面中反射波组信息、测线附近多个钻孔的地层和新年代学资料，揭示出探测到的断层带上断点位于埋深75~80 m, 距今约22万年的中更新世地层中. 从反射波组的连贯性、间断性、数量的增加或减少和形态变化等特点，结合钻探地质剖面等资料，认识到断层带上断点的宽度为100 m. 从反射波组的数量在剖面中的变化推测，隐伏断层陡坎的宽度为200 m，它在早更新世和中更新世早期是一条同沉积活动断层，中更新世晚期以来没有发生明显错断上覆地层的构造活动.      

探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究

由于融土和冻土之间存在明显的电性差异,使探地雷达成为研究多年冻土的有效手段之一.本文结合工程实例,对探地雷达在青藏高原多年冻土工程地质勘察中的应用效果进行了现场试验研究.分析了探地雷达探测多年冻土的物理前提条件,总结了多年冻土主要地质要素的雷达图像特征和探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的实际应用效果.研究表明融土与冻土的雷达图像特征存在明显差异:融土雷达反射波为低频强宽振幅的稀疏波,波形较杂乱;冻土反射波为高频低振幅细密波,波形较为规则;探地雷达可较为准确地划分地层、识别多年冻土上限、确定多年冻土分布范围,但尚不能有效确定多年冻土的含冰量;另外,探地雷达对细颗粒土的探测效果要明显好于粗颗粒土.文章还指出了现场探测和图像解译分析中需要注意的事项和下一步需要研究解决的问题,建议在开展现场探测工作之前先在有钻探资料或天然地质剖面处进行对比试验,搞清测区内主要地层的物性参数,掌握有效波和干扰波的分布规律,从而提高雷达探测结果的准确性和可靠性.     

地质雷达技术在巴彦查干地区地震勘探中的应用

简要介绍地质雷达技术原理，利用大庆探区巴彦查干地区地质雷达实测资料进行解释，并结合微测井资料进行地区地震波表层层速度的教育处和静校正量的提取。结果表明，地质雷达能获得连续浅下地剖面，可弥补微测井资料的不足，因而在地震勘探表层地质调查和静校正量提取等方法方面上的有实际应用价值。     

隐伏断裂的活动时代与影响带宽度分析——利用浅层地震和钻探资料

在现场实验探测的基础上 ,获得了最佳浅层地震反射探测参数 .数据处理过程中采用了滤波、编辑切除、预测反褶积、初至时拟合静校正和速度分析等技术 ,得到了高质量的浅层地震反射探测剖面 .利用地震剖面中反射波组信息、测线附近多个钻孔的地层和新年代学资料 ,揭示出探测到的断层带上断点位于埋深 75～ 80m ,距今约 2 2万年的中更新世地层中 .从反射波组的连贯性、间断性、数量的增加或减少和形态变化等特点 ,结合钻探地质剖面等资料 ,认识到断层带上断点的宽度为 1 0 0m .从反射波组的数量在剖面中的变化推测 ,隐伏断层陡坎的宽度为 2 0 0m ,它在早更新世和中更新世早期是一条同沉积活动断层 ,中更新世晚期以来没有发生明显错断上覆地层的构造活动 .     

低频地质雷达新技术在滑坡勘查中的试验研究

滑坡地质灾害在我国西北、西南广泛分布,传统的滑坡调查是采用地面调查结合钻探、槽探、坑探等方法进行.采用高性价比的地球物理手段进行滑坡勘查,对查清滑坡结构、探索其成灾机理和地质灾害评估及预警有重要意义.本文研究目的旨在探索研究低频地质雷达方法在滑坡勘查中的应用效果,为地质灾害调查提供实用技术手段.通过理论分析和野外试验,建立了滑坡正演模型,得出了滑坡典型电磁波传播特征,并在西北和西南几处滑坡上开展了野外试验,分析了黄土滑坡和基岩滑坡的雷达剖面特征,给出了地球物理解释.试验结果表明:低频地质雷达技术能够划分滑坡地层结构,对滑面深度和滑床形态准确刻画,对落水洞位置准确定位,这充分证实地质雷达是一种实用有效的地质灾害调查与评价技术手段.     

乌鲁木齐市华凌拟建地下停车场活断层探测与城市活断层探测手段适用性初步分析

根据在乌鲁木齐市拟建华凌地下停车场活断层探测与地震危险性评价工作，对通过乌鲁木齐闹市区的雅玛里克断裂进行了实验性探测。采用了浅层地震探测、地质雷达探测、地形测量和坑探剖面方法，对这些手段的适用性进行了初步分析和讨论。     

沙堆内小型管线的探地雷达模型实验研究

地质雷达作为一种新的探测技术,广泛应用于城市管线探测、特别是非金属管道(直径Φ为150～400 mm)探测,取得了良好的效果,但是对小口径管道的探测研究不多.本实验是对埋于中等湿度、均匀介质沙堆内的Φ为40～150 mm的管线不同组合模型,进行900 M、600 M、200 M雷达反射波图像观测,探讨单管、双管、三管的图像特征,研究探地雷达图像的影响因素.研究结果显示:雷达探测的实际分辨率达不到理论分辨率;高频率天线图像精细,适合探测浅小的管线;管道充填水后,多次波明显增强;路面街砖会削弱雷达的管线异常信号,出现类似倾斜岩层等干扰信号;利用多次反射波可求得管径.本实验有助于我们在城市地下管线探测中能够快速准确地识别各类地下异常体的探地雷达图像.     

综合地球物理勘探快速获取城市待建区浅部三维地质特征:以成都市天府新区独角兽岛为例

尽管在城市中使用地球物理方法进行探测会受到复杂人文干扰、施工场地有限的挑战,但是相比于昂贵且具有破坏性的钻孔勘探,在城市采用无损的地球物理勘探带来的好处还是远远超出了其限制.本文以成都市天府新区独角兽岛为试验区,在提前了解其地质背景和研究区工况现状的前提下,采用地质雷达、高密度电阻率法组合地球物理方法,对试验区1 km2的面积开展了综合地球物理勘探,地质雷达主要用于30 m以浅的地质结构精细分层,高密度电阻率法重点对30～100 m深的地层进行约束分层.为了提高分层精度,测点及地表起伏形态通过RTK测量控制,最终通过综合地球物理信息、RTK测量信息和钻孔信息,快速获取了试验区100 m以浅的三维地质特征,为正在开展的独角兽岛地下空间规划及施工建设提供了重要的基础资料.     

鄂尔多斯北缘断裂托克托段晚第四纪活动特征

鄂尔多斯北缘断裂作为河套断陷带和鄂尔多斯地块的边界断裂,研究其晚第四纪活动特征,对于科学评价黄河流域内蒙古河套段的地震危险性具有重要意义。本文利用野外地质调查、微地貌测量、浅层人工地震勘探及钻孔联合剖面探测相结合的方法,综合地层年代样品测试结果,确定了该断裂托克托段的准确位置和最新活动特征。研究结果表明,鄂尔多斯北缘断裂托克托段沿线构造地貌不发育,推测断裂的最新活动可能尚未达到地表,地表的地貌陡坎应为河流侵蚀成因。断裂在深、浅地震反射剖面上表现为“Ｙ”字形的张性断裂系,主断裂倾向北,分支断裂倾向南,整体上陡下缓,具有多个地堑式分布的特点。跨断裂钻孔联合剖面上显示,单个分支断裂的同震垂直位移量为2～2.5 m,最新活动时代为43.5～70 ka。鄂尔多斯北缘断裂是一条晚更新世活动的深大断裂,具有一定的地震危险性。     

内蒙古乌海断陷岗德尔山西麓断裂晚第四纪特征分析

岗德尔山西麓断裂是乌海断陷的一条控盆边界断裂。通过野外地质调查、构造剖面解析结合浅层物探、地球化学探测,综合对断裂的第四纪活动特征进行分析和研究。结果显示,岗德尔山西麓断裂整体走向NNE,倾角60°~80°,具有成束成带发育特点,是一条全新世活动断裂,表现出以拉张为主的活动特征。     

夏垫断裂东北段地震勘探资料研究

为查明夏垫断裂东北段的空间位置、性质及其活动性,由大厂八百户起向东北方向,经过三河齐心庄至北京马坊镇,以可控震源激发方式,完成高分辨率浅层地震勘探测线7条,长约22 km。各地震反射时间剖面波组特征变化明显,断裂特征清晰,获取了准确的断点定位及断裂发育特征,展现了自八百户经齐心庄至马坊镇延伸约20 km范围内夏垫断裂的空间展布及浅部构造特征。结果表明:研究区内夏垫断裂为倾向SE、视倾角约为69°的正断层,结合以往研究成果分析,夏垫断裂属于全新世活动断裂;同时揭示夏垫断裂东北段明显的分段性,齐心庄以北出现一倾向NW的分支断裂。     

地球物理方法对城市活断层的探测与研究

采用综合地球物理方法对长春市活断层进行探测,实践证明,利用联合剖面法、高密度电法、地质雷达、瞬变电磁法、高分辨率地震和重磁方法等,在研究活断层的位置、产状与形态上均具有很好的作用,针对城区干扰因素多环境复杂等不利因素,通过采用新的数据处理方法技术,取得了理想的探测效果,为今后开展活断层的探测与研究提供了借鉴.     

城市地震活断层探测的地球物理方法

通过国内外有关城市地震活断层探测的实例，对城市地震活断层探测的主要地球物理方法进行了介绍。由于城市地区特殊的干扰环境，城市地震活断层探测需要对传统的技术方法进行必要的改进和调整。以提高探测方法的抗干扰能力，城市地球地震活断层探测应充分利用高分辨浅层地震勘探和人工地震测深精度高的优势，根据不同城市的地球物理特征，配合电法勘探、磁法勘探、重力勘探和天然地震观测等其他地球物理方法，通过对资料的综合分析和解释，提高探测结果的分辨率和可靠性。     

基于浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测的苏北盆地倪湖庄-七里墩断裂研究

浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测是隐伏断层定位与活动性鉴定的基本手段,需在实际工作中不断总结完善。通过采用浅层地震勘探技术,查明了淮安市区附近隐伏断裂的基本格局,并结合钻孔联合地质剖面探测与第四纪年代学测定,确定了新发现的倪湖庄-七里墩断裂的最新活动时代及活动特征。倪湖庄-七里墩断裂为近南北走向、倾向西的高角度正断层,断层倾角72°～82°,探测断裂长度为43 km。浅层地震勘探揭示其断面具有近直立或呈S形的上下反倾特点,指示具有走滑性质。该断裂错断了北东走向淮阴-响水断裂与北西走向无锡-宿迁断裂,最新活动时代为中更新世中晚期。本次探测工作对技术方法进行了探索,并提出以下建议:针对新发现的隐伏断裂,宜采用从已知点向外逐次探测的方式,即完成上一条测线的设计、施工与解译工作后,根据探测结果布设下一条测线;基于地震时间剖面进行钻探设计时,既要考虑断层两盘反射波组延伸与变形特征,又要考虑物探解译上断点与实际上断点的埋深差异;在河流下游开展钻孔联合地质剖面探测与地层对比时,需充分考虑局部地貌条件差异与第四纪海平面对陆域地表过程的影响。     

自适应Chirplet变换及其在探地雷达目标探测中的应用(英文)

探地雷达不仅能够探测金属目标体,而且能够探测非金属目标体,而成为UX0和地雷探测的一种重要的浅部地球物理方法。但是在地雷和UX0探测中,目标体埋藏深度浅,在探地雷达数据信噪比较低情况下,地表和土壤层的反射严重干扰对目标体的拾取。本文采用自适用Chirplet变换来消除地表层和土壤层变化的干扰,并在Radon—Wigner分布的基础上,采用自适用Chirplet变换来拾取目标体的信号。通过对实际探测实验数据应用证明,本方法处理结果比传统的偏移方法具有较高的信噪比,并能清晰地提取目标体信号。     

鲜水河断裂带南东段康定—色拉哈断裂的浅层地球物理勘探

活动断层不仅是产生地震的根源,而且地震时其断层线两侧的建筑物破坏最为严重。因此准确探测出活动断层的位置和分布范围,并采取有效的工程避让措施,可大大降低地震灾害和经济损失。康定—色拉哈断裂作为鲜水河断裂南东段的主干断裂,具备发生强震的地震地质构造条件,因此该断裂所穿越的几个城镇的地震危险性不容忽视。针对康定新城探测场区存在交通条件不便、场地工作面狭窄等问题,在浅层地震反射波法探测工作中采取小道间距、小偏移距、多道短排列接收和共反射点多次覆盖观测的工作方式获取地震反射时间剖面,浅层地震探测结果辅以高密度电阻率成像断面,并结合地表地震地质调查结果,共同揭示康定—色拉哈断裂在康定新城北侧的展布位置、产状规模和近地表构造形态。研究结果发现康定—色拉哈断裂在康定新城北东侧呈左旋右界羽列状展布,经过两岔口村折多河Ⅰ级阶地处该断裂隐伏段近地表倾角约40°～50°,其破碎带及其影响带宽度约110m,随着地形的升高,破碎带的视宽度进一步增加至200m左右,并沿断层垭口向木格措方向延伸展布。浅层地球物理探测成果为判定康定—色拉哈断裂近地表构造活动提供了可靠的地震学证据,也为康定新城的地震危险性评价和制定抗震防灾规划提供了可靠的基础资料。     

Remarks on Urban Active Fault Exploration and Assessment of Fault Activity

to the practice of urban active fault exploration and associated fault activity assessment conducted in recent years, this paper summarizes the problems encountered in geological, geomorphological, geochemical and geophysical surveys, and proposes the following means and suggestions to solve these problems. To determine the most recent faults or fault zones, emphasis should be placed on identifying the youngest active faults and offset geomorphology. To understand the history of faulting and to discover the latest offset event, it is suggested that geophysical prospecting, drilling and trenching be conducted on one pro/de. Because of significant uncertainties in late Quaternary dating, we advise systematic sampling and the use of multiple dating methods. Shallow seismic reflection has been proven to be the most useful method in urban active fault exploration. However, there is a pressing need to increase the quality of data acquisition and processing to obtain high resolution images so as to enhance our ability to identify active faults. The combination of seismic P-wave reflection and S-wave reflection methods is proved to be a powerful means to investigate the tectonic environments of the deep crust.