超浅层地震勘探在青岛王哥庄断裂探测中的应用

目前国内外对目标层埋深仅有几十米（甚至十几米）的超浅层地震勘探经验不多,理论研究也不够深入。本文从城市活断层探测的角度出发,利用地质学、地球物理学及数学等学科中的相关理论和方法,探讨超浅层地震勘探在青岛复杂地质构造背景下取得有效探测结果的前提条件,并对青岛市主要活断层的典型剖面进行重点研究,力求在城市活断层超浅层地震勘探数据采集技术、数据处理等方面有所进展,为青岛及类似地质构造背景的地区开展活动断层超浅层地震探测提供参考。研究表明超浅层地震反射波法可以获取深度仅有十几米的地层反射信号,且大部分反射剖面都可较清楚地揭示出超浅部断层位置和断层特征。     

城市活断层探测中的浅层地震勘探方法

对大量地震灾害的研究表明，地震发生时，位于地表活动断层上的房屋或构筑物的破坏最严重，尤其是20世纪90年代后期美国北岭地震，日本阪神地震和中国台湾集集大地震等的发生后，世界许多国家的政府和地震科学家都清楚地认识到城市活断层探测与研究的重要性和急迫性，城市活断层的探测对于城市规划，抗震设防，减轻地震对城市设施的破坏都具有重要的现实意义，浅层高分辨地震勘探是城市活断层探测手段中最有效，最可靠的方法之一，可以在地表探测到地下活断层的位置，埋深，产状和空间展布情况，但由于城市环境的强干扰背景和场地条件的复杂性，必须针对实际情况，在观测系统，震源，数据采集环境的强干扰背景和场地条件的复杂性，必须针对实际 情况，在观测系统，震源，数据采集和处理方法等环节中，采用一系列提高分辨率， 提高信噪比的有效方法，才能取得可靠的探测成果，本文对城市活断层探测中的浅层地震勘探方法的技术难点和相应的解决方法进行了讨论，并结合我们近几年来在城市开展浅层地震勘探的一些经验，介绍一些实用性的浅层地震勘探工作方法。     

夏垫断裂夏垫段浅部构造特征地震探测

采用高分辨率浅层地震勘探技术对夏垫断裂夏垫段进行了探测,获得高质量、高分辨率的地震勘探剖面图。划分出9条断裂构造,通过地震时-深转换剖面对比钻孔地层资料确定出断裂的上断点埋深,从而确定了断裂的活动时代。探测结果表明:夏垫断裂是由四条断裂组成,其中的主断裂至今仍在活动;在断裂的上盘还探测到三条活动时代较新的断裂构造。     

昌平-丰南断裂构造浅层地震勘探新证据

昌平-丰南断裂是根据卫星遥感图像解译发现的一条隐伏活动断层,是NWW向张家口-蓬莱断裂带中规模最大的断裂,为进一步调查确认断裂的存在、空间位置、性质和断裂构造特征,并重新厘定其活动性,在卫星遥感影像解译断裂大体空间位置的基础上,布设了2条浅层地震勘探测线,对昌平-丰南断裂进行了高分辨率地震勘探,获得了测线控制范围内地下结构和断裂构造的清晰成像。结果表明,昌平-丰南断是一条倾向S、走向NWW的走滑正断层,浅层地震剖面揭示断层上断点埋深80~100 m,断错了上更新统底界,结合测线附近钻孔资料推测其最新活动时代为晚更新世。     

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...     

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。     

地震正演模拟在高分辨率隐伏断层地震勘探中的应用

应用波动方程有限差分方法人工合成地震记录进行城市隐伏断层的地震勘探.采用适当的差分算法、震源子波以及有效地边界条件和频散消除方法来提高正演模拟的精度和分辨率.结果表明地震数值模拟可以用来分析地层厚度、断层倾角、断层深度以及断裂带宽度等参数对地震记录的影响;通过实际试验数据和正演模拟的合成单炮地震记录的对比,可以快速判断断层的大致位置和断裂带的大致范围以及目标地层的大致深度.该方法能有效辅助实际野外工作中的数据采集参数的估计,提高勘探效率和精度.     

浅层地震勘探资料揭示汤东断裂特征

汤东断裂是汤阴地堑的东界断裂,也是太行山山前一条重要的隐伏活动断裂。为了查明汤东断裂的产状、性质及其浅部构造特征,跨断裂开展了高分辨率浅层地震剖面探测,获得了高信噪比的浅层地震反射波叠加剖面。本文根据浅层地震剖面结果并结合研究区地质资料和已有深地震探测成果,对汤东断裂的浅部构造特征进行了分析和讨论。结果表明:汤东断裂为1条走向NNE、倾向NWW的铲型正断层,其浅部表现为由2—3条断层组成的Y字形构造,并错断了埋深约30—50m第四纪地层,断裂向下延伸至上地壳底部,属晚第四纪以来的隐伏活动断裂。汤东断裂两侧新生代沉积差异明显,断裂上升盘内黄隆起一侧,新生代沉积层较薄,其底界埋深约480m,下降盘汤阴地堑一侧,沉积了巨厚的新生代地层。研究结果为确定汤东断裂位置、评价断裂的活动性提供了基础资料。     

滇池盆地东缘白邑-横冲断裂南段的浅层地震勘探研究

本文用浅层地震反射波法对可能穿越昆明新城区东部第四系覆盖区的白邑-横冲断裂南段进行了探测,结果表明:采用浅层地震反射波法探测隐伏断层是有效的,在滇池盆地东缘,白邑-横冲断裂南段东支在隐伏区存在,断面接近直立,视倾角约80°,具有高倾角张性正断性质,基岩垂直错距为10—13m,断裂规模由北向南减小;同时,没有发现西支次级断层存在迹象。据土层测龄结果,东支断裂最新活动时代为第四纪中更新世晚期。     

中国大陆主要强震断裂带超长地震活动期的划分和对比

根据古地震和历史地震研究了强震断裂带－阿尔金带、祁连山带、阿尼玛卿山带、鲜水河带、金沙江－红河带和汾渭带的地震活动。划分了超长地震活动期。     

Application of the Common Offset Seismic Reflection Method to Urban Active Fault Surveys

The method and principle of common offset seismic surveys as well as the field data gathering and processing technique were introduced briefly. Through two urban active fault survey examples in Fuzhou and Shenyang, the efficiency and limitation of using the common offset seismic reflection technique to carry out urban active fault surveys were probed. The results show that this technique has the properties of high resolving power, better reconstruction of subsurface structures, and real-time analyzing and interpretation of investigation results on site. This method can be used to quickly locate objects under investigation accurately in the areas with thinner Quaternary overburdens and strong bedrock interface fluctuations.     

浅层人工地震探测揭示的夏垫断裂西南段特征

浅层人工地震方法是针对厚覆盖区探测断裂的一种不可替代的技术。为查明夏垫断裂西南段的空间位置、性质及其活动性,2016年底对跨夏垫断裂西南段进行了高分辨率的浅层人工地震探测,获得三条480 m深度范围内地下结构图像的地震剖面,揭示了夏垫断裂西南段的形态\,特征以及空间位置。     

城市活动断层探测中的浅层地震勘探数据库建设——以石嘴山市活动断层探测为例

浅层人工地震勘探是城市活断层探测工程中的重要部分。浅层地震勘探数据库记录测点位置、测线分布图、断点位置等详细信息。本文以宁夏石嘴山市活动断层探测为例,重点介绍了针对石嘴山市内四条隐伏断裂所布设的33条浅层地震勘探测线数据库建设的数据库模型、技术方法、操作技巧及注意事项,为城市活断层探测中基于 ArcGIS等平台系统建立浅层地震勘探数据库提供借鉴。     

2009年3月28日山西原平4．2级地震现场考察报告

2009年3月28日19时11分,在山西省原平市苏龙口镇发生4．2级地震。地震后,由山西省地震局、忻州市地震局联合组成的现场工作队,对此次地震进行了现场考察。经调查,宏观震中位于原平市苏龙口镇下政化村代县新高乡沿村之间,截止到3月30日08时共发生余震67次,宏观震中最大烈度为Ⅴ度,地震有感范围涉及忻州市大部分地区和太原、朔州、阳泉、大同等4市的部分县区,总面积约30000m^2。     

综合探测方法在太原盆地东山山前断层探测中的应用

东山山前断层位于太原盆地东部,是盆地北端的边界断层。在多道直流电法和浅层地震勘探初步确定断层位置的基础上,采用钻孔联合剖面探测对断层进行准确定位,并结合年代样品测试确定断层的最新活动时代。通过探测得到:东山山前断层是由三条断层组成的断裂带,长22km,宽约800m。断层上断点埋深约16.7m,错断了中更新世地层,最大断距约23.96 m,断层的最新活动时代为中更新世。此结果修正了前人认为其为晚更新世活动断层的结论。三种探测方法中,多道直流电法勘探只能初步确定断层的位置,采用高分辨率浅层地震勘探和钻孔联合剖面相结合的探测方法是确定隐伏断层位置、判定断层活动性的有效方法。     

商丹断裂南阳盆地第四纪活动研究

为了研究商丹断裂的空间展布及断裂活动性特征,跨断裂布设了4条浅层地震勘探测线和1条钻孔联合地质剖面.综合分析表明,商丹断裂为一条走向NWW的正断层,钻孔联合地质剖面揭示断裂上断点埋深为13—19 m,最新活动时代为中更新世晚期.     

商丹断裂南阳盆地第四纪活动研究

为了研究商丹断裂的空间展布及断裂活动性特征,跨断裂布设了4条浅层地震勘探测线和1条钻孔联合地质剖面。综合分析表明,商丹断裂为一条走向NWW的正断层,钻孔联合地质剖面揭示断裂上断点埋深为13—19 m,最新活动时代为中更新世晚期。     

利用地震走时层析成像方法确定西昌地区断裂带深部几何形态

断裂深部产状和空间几何关系是研究地壳运动变形、动力作用及其地表响应的基础,也是模拟发震断裂与强震关系的基础。为了研究川西南地区强震活动与安宁河、则木河和金河断裂的关系,对盐源-西昌-雷波高分辨地震折射剖面初至Pg波走时和断层面反射波走时进行模拟,获得了川滇活动地块东边界带安宁河、则木河和金河断裂的深部形态。结果表明：在上地壳内,安宁河断裂和则木河断裂东倾32°～35°,其速度结构为舌状低速带,二者规模较大,延伸到了基底。金河断裂东倾约30°,向下延伸至少5km。     

Distribution and structural characteristics of the Xi'an Section of the Weihe Fault

The results of seismic deep reflection,high resolution refraction and shallow artificial seismic exploration indicate that the fault on the northern bank of the Weihe river is composed of two faults,one is the Yaodian-Zhangjiawan fault and the other is the Chuanzhang-Zuitou fault.The 22 km long Yaodian-Zhangjiawan fault of EW-striking starts from Chenjiagou via Yaodian town,Qianpai village,Bili village,Wujia town and Zhangjiawan to Jiajiatan.The 15 km long Chuanzhang-Zuitou fault striking near EW starts from Chuanzhang via Mabei to Zuitou.The Weihe fault offset the basement and upper crust,the reflecting layers of TQ,TN,TE and Tg are ruptured at depth of about 15 km.In the deep part,the Weihe fault and the secondary fault form a Y-shaped structure or a synthetic low angle intersection.The Weihe fault is a listric normal fault.The fault has obvious structural characteristics of a reversed-drag normal fault and a normal drag normal fault with the depth of 1 000 m,and also has the characteris-tics of syngenetic sediment.The Weihe fault is one of the faults which control the basin sediment,and it is the boundary fault of Xi’an depression and Xianyang salient.The depth of the fault decreases from the west to east gradually,the deep part intersects with the Lintong-Chang’an fault at the intersection part of Weihe River,Jinghe River and Bahe River and the shallow part connects with the Weinan-Jingyang fault.The seismic exploration re-sults indicate that no fault exists on southern bank of the Weihe River.     

High-Resolution Seismic Reflection Profiling of the Fenhe Fault in Taiyuan City

In this paper, we demonstrate the high-resolution seismic reflection data for a depth range of several hundred meters across the Fenhe fault in Taiyuan city, China. In combination with the relevant borehole logs, these data provide useful constraints on the accurate position, geometry and deformation rate of the fault, as well as the kinematics of recent fault motion. The highresolution seismic reflection profiling revealed that the western branch of the Fenhe fault is a high angle, eastward dipping, oblique-normal fault, and cutting up to the lower part of the Quaternary system. It was revealed that the top breaking point of this fault is at a depth of～70m below the ground surface. A borehole log across the Fenhe fault permitted us to infer that there are two high-angle, oppositely dipping, oblique-normal faults. The eastern branch lies beneath the eastern embankment of the Fenhe river, dipping to the west and cutting into the Holocene-late Pleistocene strata with a maximum vertical offset of～8m. Another borehole log across the northern segment of the Fen]he fault indicates that the western branch of this fault has cut into the Holocene-late Pleistocene strata with a maximum vertical offset of～6m. The above-mentioned data provide a minimum average Pieistocene-Holocene vertical slip rate of 0.06～0.08mm/a and a maximum average large-earthquake recurrence interval of 5.0～6.7ka for the Fenhe fault.