城市活断层高分辨率地震勘探震源对比试验研究

国内外大量地震震例研究表明 ,巨大的城市地震灾害主要是由隐伏于城市之下的活动断裂上发生的地震造成的 ,因此 ,探测城市活断层是十分必要和紧迫的。高分辨率地震勘探是目前探测城市活断层较为有效的地球物理方法 ,它包括激发技术、接收技术、观测系统、地震数据处理与解释技术等。而震源是地震勘探的首要问题 ,城市特定的人文环境和城市活断层的特点对高分辨率地震勘探的震源提出了特殊的要求 ,较小的断距决定了要有较宽的震源谱 ,城市较严重的干扰决定了震源要有较强的抗干扰能力。通过在福州市跨八一水库断裂进行的可控震源、真空加速落锤、锤击震源、枪震源以及炸药震源的试验研究 ,利用频谱分析技术 ,得到了各种震源谱的特性 ,并给出了可控震源、真空加速落锤和锤击震源叠加时间剖面对比 ,探讨了各种震源在城市活断层探测中的有效性     

宁河-昌黎断裂基于浅层地震勘探资料研究

宁河—昌黎断裂长约170 km,为燕山隆起、山海关隆起与黄骅拗陷的分界断裂,断裂西南起自宁河,向东北经南套南、大夫庄南、杨家坨,过昌黎转向东入海,断裂走向NE50°~70°,倾向SE,为上陡下缓的铲形正断层,该断裂为一条地壳基底深断裂,控制了南侧黄骅坳陷北段中、新生代沉积。河北省工程地震勘察研究院于2007年、2014年先后在昌黎、滦南、唐海、丰南布设了4条浅层地震勘探测线对宁河—昌黎断裂进行了探测,浅层地震勘探应用美国GEOMETRICS公司STRATAVISOR NX96高分辨数字地震勘探系统,采用70 kg冲击震源,单边激发多次覆盖观测系统,覆盖次数12次。应用Vista地震处理软件系统,通过对数据进行真振幅恢复、地表一致性振幅补偿等处理方法,获得高质量的地震勘探时间剖面。为获得断裂活动时代的重要信息,通过浅层地震勘探处理过程中的中间数据获得地震剖面时—深转换速度参数,从而获得地震勘探深度剖面,结合测线附近地层层序资料,与地震勘探深度剖面进行对比分析,从而获得断裂的上断点埋深和最新活动时代认识。浅层地震勘探剖面揭示,宁河—昌黎断裂浅部由一条主断层和一条次级断层组成;断层上断点埋深40~110 m,断裂活动时代具有分段活动特征,断裂北段活动时代为晚更新世早期,南段为晚更新世中期;断裂走向为北东的段落,为正断层,走向为北西的段落,以走滑运动为主。     

城市活断层高分辩率地震勘探震源对比试验研究

国内外大量地震震例研究表明，巨大的城市地震灾害主要是由隐伏于城市之下的活动断裂上发生的地震造成的，因此，探测城市活断层是十分必要和紧迫的。高分辩率地震勘探是目前探测城市活断层较为有效的地球物理方法，它包括激发技术、接收技术、观测系统、地震数据处理与解释技术等。而震源是地震勘探的首要问题，城市特定的人文环境和城市活断层的特点对高分辩率地震勘探的震源提出了特殊的要求，较小的断距决定了要有较宽的震源谱，城市较严重的干扰决定了震源勘探的震源提出了特殊的要求，较小数点的断距决定了要有较宽的震源谱，城市较严重的干扰决定了震源要有较强的抗干扰能力。通过在福州市跨八一水库断裂进行的可控震源、真空加速落锤、锤击震源、枪震源以及炸药震源的试验研究，利用频谱分析技术，得到了各种震源谱的特征，并给出了可控震源、真空加速落锤和锤击震源叠加时间剖面对比，探讨了各种震源在城市活断层探测中的有效性。     

利用地震反射法探测安宁河断裂带北段

通过在四川石棉城区内利用地震反射法探测其隐伏断裂的实例,阐述了在地形变化大、人口密集、环境干扰强的条件下浅层地震勘探方法的实施.本次勘探针对场地条件使用了小能量激发和小偏移距、小道间距、短排列接收、高覆盖次数的观测系统,获得的高信噪比时间剖面清晰地揭示了石棉城区内覆盖层的厚度和隐伏断裂的展布情况.探测结果表明:石棉城区内普遍存在一个明显且连续的反射界面,结合区域地质资料推测该界面是埋深约为15-60 m深浅不等的早更新世底界与上新世晚期顶界的第四系分界面. 4条地震反射时间剖面均揭示了安宁河断裂带北段所属的石棉断裂东支在石棉城区内为全新世隐伏活动断裂.      

地震勘探资料揭示郑州老鸦陈断层特征

断层活动性的探测研究是城市地震预测和防震减灾的基础性工作。为了查明郑州老鸦陈断层的位置、性质及其活动性,2006年底,在郑州市北郊横跨老鸦陈断层进行了不同探测深度的浅层地震勘探,通过采用爆破震源和可控震源相结合、不同观测系统参数相结合的工作方法,获得了探测深度30—6000m范围内的地下结构与构造图像。结果表明,老鸦陈断层为一条倾向NE、走向NW的正断层,该断层错断了新第三纪(N)以前的地层,在Q N地层内部没有发现断层引起的地层错断现象。     

利用浅层地震反射法探测夏垫断裂浅部特征及空间展布

为进一步深入研究夏垫断裂的发震构造及活动性,在夏垫断裂震中区开展浅层地震勘探,布设小道距、高密度地震勘探测线,对地震反射剖面进行综合解释。以潘各庄段为中心,向两侧展开布设,共布设浅层地震勘探测线12条,测线总长约18 km。野外数据采集采用中间激发、双边不对称接收、满覆盖次数不少于12次的观测系统。原始资料经过常规处理和精细处理,获得了高质量的反射波叠加时间剖面。地震反射时间剖面揭示的波组变化特征明显,断裂特征清晰,解释夏垫断裂为倾向SE、视倾角约为72°的正断层;同时展现了自小石各庄至南张岱延伸约20 km范围内夏垫断裂的空间展布及浅部构造特征,解释测线范围内夏垫断裂走向约为N40°E。在此基础上,结合微地貌测量和以往研究成果,推测夏垫断裂为全新世活动断裂,其中夏垫断裂中心段伴随次断裂发育和断层绕射波,该特征向两侧减弱,与断裂陡坎的分布和连续的高差变化相对应,同时验证了夏垫镇潘各庄附近为震中的结果。探测结果所揭示的夏垫断裂的空间展布及地层结构特征与地质资料吻合。      

利用地震剖面研究夏垫断裂西南段的活动性

地震方法是针对厚覆盖区城市直下型活动断裂的一种不可替代的探测技术,对于不同的探测深度需采用不同的排列长度。为研究夏垫断裂在远离三河-平谷8.0级地震震源区的活动性,我们在该震源区SW方向约30km处开展了中浅层反射地震探测试验,并跨过中浅层地震探测到的夏垫断裂进行了浅层反射地震探测试验。浅层和中浅层地震探测的试验结果表明,在5m道间距的地震剖面上,在200m深度以下夏垫断裂得到了较好的反映,在该深度以上,该断裂反映不明显;在2m道间距的地震剖面上,夏垫断裂错断明显,但剖面上的最浅一组反射波(深度约30m)却没有发生明显错断。由此得出:距1679年三河-平谷8.0级地震震源位置SW方向约30km处,夏垫断裂的活动性减弱     

浅层人工地震探测在八钢-石化隐伏断裂中的应用

以八钢—石化隐伏断裂为例,介绍了在乌鲁木齐地区第四系较厚的河流相卵砾石覆盖层中利用浅层人工地震探测隐伏活动断裂的具体方法。首先进行观测系统参数的确定,其次实施多次覆盖的人工地震探测,从而获得较好的多层反射界面剖面,在此基础上结合相关资料进行地质解译,最后通过钻孔联合剖面验证。分析结果表明,八钢—石化隐伏断裂为隐伏的逆断层—背斜构造,宽度达150~300 m,主断层位于背斜北侧,有2条,为倾向S或SE的逆断层,错断了中更新统—上更新统砾石层,上盘形成背斜构造,在背斜南翼发育次级逆断层或正断层,主逆断层带的总垂直位移为21~23 m。     

应用三分量浅层地震反射方法探测隐伏活动断裂

多波多分量地震勘探方法在油气田勘探开发中日益受到重视,但在工程和活动断裂探测中过去还没有开展多波多分量地震勘探的先例.本文简要介绍了在北京黄庄—高丽营断裂上开展的三分量浅层地震反射试验数据采集和资料处理方法,以及取得的初步结果.试验结果表明,采用纵波震源或横波震源激发、三分量接收的浅层地震勘探方法,可获得较高信噪比的浅层地震纵波、横波和转换波剖面,特别是水平分量采集的横波和转换波可提供很有意义的地下结构和构造信息.综合利用纵波、横波和转换波剖面特征进行的地质分层和断层解释结果取得了与跨断层的钻孔联合地质剖面结果较好的一致性.     

内蒙古准苏吉花钼矿及外围反射地震和层析成像探测

由于金属矿区地质构造的复杂性,地震反射方法在金属矿区的应用效果一般较差.为解决金属矿勘查中的方法技术问题,在内蒙古准苏吉花斑岩型钼矿床及其外围地区开展了地震层析成像和高精度反射地震联合勘探的方法技术研究.高精度反射地震采用2台套大功率可控震源激发,5m道间距,960道接收,80次水平叠加的工作方法;地震层析成像采用了1000道采集,10m道间距,9990m接收排列长度,采用炸药震源激发,炮间距约2500m,最小炮检距10m,最大炮检距10500m,采用排列中间或单边激发的相遇观测系统.两种探测方法均获得了能清晰反映深部地质结构和构造的反射地震和层析速度剖面.试验研究结果表明,地震层析成像不但可弥补反射地震资料在探测浅表层方面的不足,而且还可为反射地震资料偏移处理提供有用的速度信息,从而提高反射地震资料的处理效果;该联合勘探结果还为在该区寻找深部隐伏金属矿指明了新的找矿靶区.     

The Acquisition Technique of High-resolution Seismic Data for the Prospecting of Active Faults

The high-resolution shallow seismic technique can be used for more accurately prospecting the position and property of faults and for the preliminary study of fault activity.The author obtains many high quality stack time sections through the prospecting methods of different seismic sources,different group intervals and different observation systems on the Xiadian fault.These sections clearly display the stratum structure and the structure characteristics from several meters to several hundred meters of the...     

夏垫断裂浅部特征高分辨反射地震探测研究

在夏垫断裂上采用浅层纵、横波相结合的联合探测方法,获得了多条反映不同深度的高质量叠加时间剖面图,这些图像清晰地显示了夏垫断裂的浅部构造特征和地表以下浅至几米的地层结构和断裂特征信息,使得采用人工地震方法探测地表下10m以内的断裂成为可能。本次探测工作中,还在夏垫断裂的南侧发现了1条倾角较缓、呈铲型向下延伸的断裂,表明夏垫断裂是由2条断裂组成的断裂带。     

The Best Combination Methods and Applied Research of Seismic Prospecting for Active Faults in Urban Areas

This paper introduces briefly the basic principles of various seismic prospecting techniques and working methods according to nationwide practices of seismic prospecting of active faults beneath big cities in recent years.Furthermore,it analyzes the application range of different seismic prospecting methods,main achievements and solved problems,and discusses the best combination of seismic exploration methods for detecting crustal structures and locating the faults used in the present stage,that is,to trace faults which are at depths of hundred of meters underground using shallow seismic investigation,to detect the faults which are above basement(at a depth of kilometers) using high resolution refraction sounding,and the deep crustal faults using combined seismic prospecting methods of reflection seismic sounding and wide-angle reflection/refraction sounding,and furthermore,to use the 3-D deep seismic sounding method to obtain 3-D velocity structures beneath urban areas.Thus,we can get information about fault attitude and distribution at different depths and a complete image of faults from their shallow part to deep part using the combined seismic exploration method.Some application examples are presented in the article.     

The characteristics of Quaternary activity of faults in the sea area near the Yangtze River mouth

Introduction As far as the frequency and magnitude are concerned, the earthquakes in the sea area to the east of Shanghai are far more strong than in land area with the largest one in the sea area near the Yangtze River mouth being MS=436, while in land, only MS=434 occurred on Sept. 1, 1624. As a moderately strong earthquake active area, the sea area near the Yangtze River mouth, may cause a potential risk to Shanghai. In 1971 and 1996, earthquakes with MS=5~6 occurred in this area. Geo…     

Geological Observations of Damage Asymmetry in the Structure of the San Jacinto, San Andreas and Punchbowl Faults in Southern California: A Possible Indicator for Preferred Rupture Propagation Direction

We present new in situ observations of systematic asymmetry in the pattern of damage expressed by fault zone rocks along sections of the San Andreas, San Jacinto, and Punchbowl faults in southern California. The observed structural asymmetry has consistent manifestations at a fault core scale of millimeters to meters, a fault zone scale of meters to tens of meters and related geomorphologic features. The observed asymmetric signals are in agreement with other geological and geophysical observations of structural asymmetry in a damage zone scale of tens to hundreds of meters. In all of those scales, more damage is found on the side of the fault with faster seismic velocities at seismogenic depths. The observed correlation between the damage asymmetry and local seismic velocity structure is compatible with theoretical predictions associated with preferred propagation direction of earthquake ruptures along faults that separate different crustal blocks. The data are consistent with a preferred northwestward propagation direction for ruptures on all three faults. If our results are supported by additional observations, asymmetry of structural properties determined in field studies can be utilized to infer preferred propagation direction of large earthquake ruptures along a given fault section. The property of a preferred rupture direction can explain anomalous behavior of historic rupture events, and may have profound implications for many aspects of earthquake physics on large faults.     

宁波育王山山前断层几何结构及新活动时代

根据1：10000条带状地质填图所获资料,分析了育王山山前断层的几何结构和新活动时代。断层北起岙张水库大坝东北,向南经河头蕉-竺家-陈家-钱家-俞家-王家一线以西,止于詹家西南,由2条次级段呈羽列式展布,北段为岙张水库-红岩水库段,南段为红岩水库东南-詹家段。剖面上断层地貌显示清楚,西侧为侏罗系构成的育王山低山,东侧为大楔盆地。各条断层皆由多个断面构成宽几米-几十米的断层带。根据探槽、天然剖面特征和OSL、ESR样品年龄测试结果综合分析,断层至少有两期活动,早期活动性质为逆断层,时间为早更新世,晚期活动性质为右旋走滑兼正断或逆断层,时间为中更新世,最新活动时代为中更新世晚期。通过探槽揭露,确定育王山山前洪积扇陡坎是人类活动造成,而非断层陡坎。     

东辛油田地震勘探历程——一个复杂断块构造的三维地震解释实例

东辛油田是一个典型的断块复杂构造。在这个油田上,地震精查的方法在搞清断裂系统方面,取得了较好的成效。本文简述了在该油田早期所采用的一套三维地震解释（立体归位）方法,其中有些方法对当前搞三维地震勘探,及断层面的地质解释方面都还有着参考价值。近年来,又用数字地震方法,在此浅层的复杂构造的下面,发现了比较简单的深层构造,在几张附图中展示了深浅层构造之间的关系。     

新疆乌什地震带断裂研究的综合地球物理方法

本文介绍了重力、磁力、大地电磁测深、地震等地球物理资料与地震相关的活动断裂的识别标志,并以新疆乌什地震带为例分析了综合各种物探资料研究活动断裂的方法。结果显示根据不同的研究目的选择合适的针对性方法可以较好的获得断裂的展布、深部或者活动性等特征。     

交城断裂交城县城段的位置及其与地裂缝的关系

交城断裂为太原盆地西界的主控边界断裂,为查明交城断裂在这一地区的确切位置和地裂缝与交城断裂的关系,采用地震地质调查和人工地震勘探对在此范围内交城断裂的具体位置和地层错断情况进行了详细研究。结果表明,交城断裂交城县城段并不是位于基岩隆起区与盆地倾斜平原的分界处,而是位于距该分界东南约200 m处。交城县城西北侧的地裂缝与地震勘探在这一带所探查到的交城断裂的位置相当吻合,由此可以推断地裂缝的产生与交城断裂有关,属构造地裂缝。指出,在进行活动断裂附近的城市规划或重大工程建设时应对“山根”的倒退现象予以高度重视。