兰州盆地活断层的高分辨率浅层地震勘探技术

针对城市活断层浅层地震探测的一些技术问题,在兰州盆地的金城关断层和刘家堡断层沿线开展活断层浅层(50 m以内)地震勘探技术研究.主要采用纵波和横波多次覆盖共CMP点地震反射方法,获得了目标场地地震图像资料,尤其横波地震剖面更加清晰地反映出超浅层构造空间特征.以红艺村测线(HYC)和师范学校西测线(SFXX)为例,分析总结了数据采集、资料处理、剖面解释三方面浅层活断层地震探测的技术要点.结果可以为兰州市及类似复杂构造地区活断层地震调查提供技术参考.     

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。     

城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探研究

首先，简要介绍了城市活断层探测的意义及世界各国开展城市活断层探测的基本情况。在简述抗干扰高分辨率浅层地震勘探基本原理的基础上，重点论述了城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探的震源激发、数字地震仪性能、接收方式与接收条件、观测系统以及数据处理与资料解释等。研究表明，对于城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探，在数据采集环节应采用具有线性或非线性变频扫描功能的可控震源和与其相匹配的地震仪器，以及小道间距、小偏移距、多接收道、短排列和高频检波器接收的工作方法；在数据处理与解释环节，要重视折射静校正技术、噪声压制技术、高精度速度分析技术、子波压缩技术、子波零相位化技术和叠前偏移技术等的应用。最后，给出了城市活断层的抗干扰高分辨率浅层地震勘探实例。     

浅层地震勘探资料处理中的速度分析参数选取

浅层人工地震勘探是当前城市地震活断层探测的主要方法,勘探精度不仅受激发、接收等因素的影响,还与地震数据处理的精度密切相关。速度分析是地震勘探资料处理中的关键环节,它的准确与否对动校正、共深度点叠加、叠后偏移及时深转换等都将产生影响。针对浅层地震资料目的层较浅、叠加次数少和城市背景干扰大等特点,文中对速度分析的参数选取问题进行了研究。首先通过对相邻CDP道集内各接收道炮检距的分析,以及单个和多个CDP道集的对比,提出了用于速度分析的CDP大道集的抽取原则。并通过对不同的CDP大道集、速度扫描间隔、计算时窗长度、动校切除比例等所获得的速度谱的对比分析,对速度谱扫描过程中各参数的选取提出了建议,并对速度分析及时深转换过程中值得注意的问题进行了讨论     

地震横波勘探及其在浅层岩土分层中的应用

简单论述了横波的基本特点,指出在松散层勘探中,横波勘探的优势主要在于探测精度高且不受饱水度的影响.因此,可以选择地震横波勘探进行第四纪松散层层序划分及厚度探测.并以广州市城市地质调查项目为例,介绍了地震横波勘探在浅层地层勘测中的数据采集方法,分析了地质解释依据,并结合波速测井方法对地层层面进行了划分.分析结果表明了多数岩土层与反射界面有较好的对应关系,用地震横波勘探结合波速测井进行第四纪松散层层序划分及厚度探测是可行的.     

横波地震勘查技术在长春市活断层探测中的应用

以解决长春市区活断层的浅层地质问题为前提,阐述了活断层概念和横波的物理特征;从理论和实验的角度分析横波的分辨率和观测系统参数选取的原则.在试验的基础上,确定横波的观测系统,给出研究区的波组特征、断层分布和第四系的埋深情况.     

沈阳市活断层深地震反射勘探研究

本文通过深地震反射探测,获得了沈阳市区北部Moho面以上的地壳深部结构和剖面,上地壳复杂的断裂组合关系和下地壳高角度的深断裂共同构成了该区的深、浅构造关系,其结果为沈阳市活断层的地震危险性评价奠定了基础。     

高分辨折射和浅层反射地震方法在活断层探测中的联合应用

浅层反射地震方法是城市活断层探测常用的技术,但在基岩埋深比较浅的地区,往往只能识别出基岩顶面的反射波,而仅根据反射地震剖面上单个同相轴的变化很难准确判定断层是否存在.浅层地层的错断往往会引起速度的横向变化,利用高分辨折射地震方法采集的数据,应用层析成像方法获得的速度剖面,能够反映地下速度结构的变化,可以从另一方面揭示浅层断层存在的可能性.在四川某地,将这两种方法同时应用于活断层浅层地震勘探中.结果表明,两种方法联合应用可在一定程度上弥补浅层反射地震勘探方法在基岩埋深较浅地区的不足.     

浅层地震勘探资料地质解释过程中值得重视的问题

浅层地震勘探是第四系覆盖区隐伏断层活动性研究常用的手段,叠加剖面上反射波组的分叉、合并、弯曲、中断、尖灭等被用作判断断层存在的重要标志。松花江北的吕刚屯、巨宝屯浅层地震叠加剖面上,T0为下更新统砂砾石层等松散堆积和白垩系砂岩、泥岩的分界面,反射波组清晰。T0-1波组为砂砾石层和黏土层、或砂砾石层和粉细砂层的反射界面,反射波组振幅大,能量强。根据地震反射剖面和测线上的钻孔资料,认为阿什河断层错断了下更新统下段,滨州断层错断了上更新统下段。而通过建立高精度的钻探联合地质剖面、地层年代测试和地层对比,确认阿什河断层没有错断第四系,滨州断层错断了下更新统下段。最后,从第四系的岩性、厚度变化等解释了浅层地震叠加剖面上反射波组的中断、弯曲并非断层活动的结果,而是由第四纪地层相变引起的     

拉萨市附近刘吾大佛寺间断裂的浅层地震勘探

简要介绍了在青藏高原拉萨市附近刘吾 -大佛寺间断裂的浅层地震勘探工作 ,并进行了初步的地质解释。结果表明 ,刘吾 -大佛寺间断裂所在区域的速度模型为 5层结构。第 1层至第 4层的介质深度从 0m变化到 2 6 0m ,P波速度 80 0～ 2 0 0 0或 2 80 0m/s,介质为第四纪或第三纪覆盖层 ;第 5层的介质P波速度在 30 0 0～ 4 0 0 0m/s以上 ,其CDP图像分布零散、没有形成较强的反射界面 ,推测该区域为花岗岩类的基岩区。根据反射波组的连贯性、间断性及位置 ,判定在浅层地震勘探剖面 32 0m处存在着刘吾 -大佛寺间断裂 ,它是 1条逆断层 ,倾向NE ,倾角 80°左右 ,其上端点出现在深约 10 0m处     

RESEARCH ON NEOGENE-QUATERNARY STRATIGRAPHIC STRUCTURE AND SHALLOW TECTONIC FEATURES IN THE NORTH SECTION OF DAXING FAULT ZONE BASED ON SHALLOW SEISMIC REFLECTION PROFILING

The Daxing Fault is an important buried fault in the Beijing sub-plain, which is also the boundary fault of the structural unit between Langgu sub-sag and Daxing sub-uplift. So far, there is a lack of data on the shallow tectonic features of the Daxing Fault, especially for the key structural part of its northern section where it joins with the Xiadian Fault. In this paper, the fine stratigraphic classifications and shallow tectonic features of the northern section in the main Daxing Fault are explored by using three NW-trending shallow seismic reflection profiles. These profiles pass through the Daxing earthquake(M6¾)area in 1057AD and the northern section of the main Daxing Fault. The results show that seven strong reflection layers(T₀₁—T₀₃, T_Q and T₁₁—T₁₃)are recognized in the strata of Neogene and Quaternary beneath the investigated area. The largest depth of strong reflection layer(T₁₃)is about 550~850ms, which is interpreted as an important surface of unconformity between Neogene and Paleogene or basement rock. The remaining reflection layers, such as T₀₁ and T_Q, are interpreted as internal interfaces in Neogene to Quaternary strata. There are different rupture surfaces and slip as well as obviously different structural features of the Daxing Fault revealed in three shallow seismic reflection profiles. The two profiles(2-7 and 2-8)show obvious rupture surfaces, which are the expression of Daxing Fault in shallow strata. Along the profile(2-6), which is located at the end of the Daxing fault structure, a triangle deformation zone or bending fracture can be identified, implying that the Daxing Fault is manifested as bending deformation instead of rupture surfaces at its end section. This unique structural feature can be explained by a shearing motion at the end of extensional normal fault. Therefore, the Daxing Fault exhibits obviously different tectonic features of deformation or displacement at different structural locations. The attitude and displacement of the fault at the shallow part are also different to some extent. From the southwest section to the northeast section of the fault, the dip angle gradually becomes gentler(80°~60°), the upper breakpoint becomes deeper(160~600m), and the fault displacement in Neogene to Quaternary strata decreases(80~0m). Three shallow seismic reflection profiles also reveal that the Daxing Fault is a normal fault during Neogene to early Quaternary, and the deformation or displacement caused by the activity of the fault reaches the reflection layer T₀₂. This depth is equivalent to the sedimentary strata of late Early-Pleistocene. Therefore, the geometry and morphology of the Daxing Fault also reveal that the early normal fault activity has continued into the Early Pleistocene, but the evidence of activity is not obvious since the late Pleistocene. The earthquakes occurring along the Daxing Fault, such as Daxing earthquake(M6¾)in 1057AD, may not have much relation with this extensional normal fault, but with another new strike-slip fault. A series of focal mechanism solutions of modern earthquakes reveal that the seismic activity is closely related to the strike-slip fault. The Daxing Fault extends also downwards into the lower crust, and may be cut by the steeply dipping new Xiadian Fault on deep seismic reflection profile. The northern section of the Daxing Fault strikes NNE, with a length of about 23km, arranged in a right step pattern with the Xiadian Fault. Transrotational basins have been developed in the junction between the northern Daxing Fault and the southern Xiadian Fault. Such combined tectonic features of the Daxing Fault and Xiadian Fault evolute independently under the extensional structure background and control the development of the Langgu sub-sag and Dachang sub-sag, respectively.     

兰州市地震活断层探测新进展

文中综述了兰州市地震活断层探测的最新进展情况。通过航、卫片解译,地质地貌调查,地球化学探测,浅层人工地震探测,电法探测,钻孔探测,特别是大型探槽等综合研究,对兰州市7条目标断层的新活动性提出了新的认识。修改了4条断层的最新活动时代,即金城关断层、雷坛河断层、寺儿沟断层和西津村断层等前人提出为QP3活动断层,探测结果为Q1p-Q2P断层;特别是否定了穿过市区的晚第四纪活动的刘家堡断层(Qh)和深沟桥断层(Q3P),明确了马衔山北缘断层西段为晚更新世—全新世活断层,并为1125年兰州7级地震的发震断层     

辽宁省丹东市新城区活动断裂探测及地震危险性评价

在分析区域地震地质资料的基础上,通过遥感信息解译,现场地震地质调查,控制性钻探和综合地球物理探测等项工作,查明了丹东新城区及附近的地震地质条件,认为新城区的地震危险性主要来自鸭绿江断裂,因此,需要考虑抗震设防。     

活动断层填图中的航片解译问题

遥感技术和高精度遥感信息的进步,极大地推动了活动构造和地震地质研究的发展,各种遥感技术在最近几年活动断层填图工作中得到了广泛的应用.如何充分利用各种遥感技术,充分挖掘各种遥感信息以提高填图工作的效率和精度,引起了广大相关科技人员的重视.航空照片以其高精度和高直观性在所有遥感信息源中占据着重要的地位.20世纪中晚期,中国...     

高分辨折射勘探技术在浅层反射勘探失效地区的应用——兰州市活断层浅层地震探测实例

浅层反射波法地震勘探是城市活断层探测通常采用的方法,然而特殊的地质构造条件常会使反射波法勘探失效,此时可尝试利用高分辨折射波地震勘探方法。在兰州市活断层浅层高分辨折射地震资料的解释中,笔者以初至时有限差分层析成像方法为主,结合常规折射波资料解释方法,并综合初至折射波走时特征获得了各测线的速度结构和界面构造特征。文中选取SS04-1和SS11-2测线,对其探测结果进行了详细的介绍,由这2条测线各自确定的主要地层界面和构造特征都与测线上的钻探资料具有较好的一致性。文中的探测结果表明:在城市活断层的探测研究中,对于反射波法勘探难以开展的地区,高分辨折射波法勘探技术不失为一种有效的替代方法     

浅层地震勘探在沿海地区隐伏断层探测中的应用

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     

凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂反射波法地震勘探与断裂活动性研究

利用反射波法地震勘探确定了在凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂通过的具体位置以及断裂的规模和性质,证明了该断裂在向东俯冲的过程中错切了晚更新统沉积物,具有明显的第四纪活动性,对凤凰山台地的形成起到了一定的控制作用。地面地质调查及历史地震研究也证明蒲江-新津-德阳隐伏断裂具有晚更新世活动性,且断裂南段的活动性明显强于北段,表明该断裂的北段是成都平原内部的一条弱地震活动带。同时,文中还对在城市近郊人烟繁杂地带反射波法地震勘探中野外观测系统的布置及地震参数的选取进行了探索,小道间距、小偏移距、多接收道、短排列、多次覆盖、高频检波器接收的工作方法和野外地震参数的合理选取对实现主要干扰波和反射波信号的有效分离,提高地震勘探分辨率起到了至关重要的作用     

共偏移距地震反射波方法用于城市活断层探测

在简要介绍共偏移距地震反射波勘探方法原理、现场数据采集和室内资料处理方法的基础上,结合福州和沈阳2个城市的活断层探测实例,探讨了采用共偏移距地震反射波方法进行活断层探测的有效性和局限性。结果表明,该方法具有分辨率高、对地下构造的重现性好、探测结果可实时分析解释等特点,在第四纪覆盖层较薄、基岩面起伏变化较大的地区采用该方法可快速对被测目标进行准确定位     

利用浅层人工地震探测方法研究沈阳城区隐伏断裂的活动性

利用浅层人工地震方法对沈阳市城区的隐伏断裂构造进行了探测，经时间剖面，地质剖面的分析，并结合这一地区第四系地层的发育特征，确定F1、F2、F5、F9的最新活动时代为更新世，F6、F7的最新活动时代为中更新世，F10在第四纪期间没有活动。