地震反射法在玉溪盆地普渡河断裂探测中的应用

在国家公益性行业科研专项的支持下,由中国地震局组织、启动了中国地震科学台阵探测项目,首先在我国西南地区的南北地震带南段开展以大型地震台阵观测为主的综合地球物理探测工作,并将分区逐步在整个中国大陆开展流动地震台阵探测,以全面认识中国大陆地震孕育的深部构造背景环境和大陆岩石圈的动力学结构,为我国的防震减灾事业和地球科学研究工作提供技术支持和基础资料.     

玉溪盆地内普渡河断裂的电阻率层析成像探测

玉溪盆地是云南地区地震活动频度高、强度大的高潜在危险区之一。为了建立直接服务于该区域防震减灾的"标准"结构模型,利用电阻率层析成像技术探测了玉溪盆地盆山过渡带的电性结构以及隐伏并穿过玉溪盆地西缘的普渡河断裂。在数据采集中,作为地震浅层反射勘探的重要补充,共布设了6条电阻率层析成像测线来控制该断裂。使用的观测装置为Wennerα,电极间距为6m,最大隔离系数为30～75,每个排列的电极数目为112～288个。探测结果表明,玉溪盆地内的普渡河断裂分为NNE走向的东西两支;断裂带的宽度由南向北先从温泉镇到黑村附近逐渐变宽,经莲池小学、梅园村到玉昆钢厂附近后逐渐变窄;断裂的上盘为低阻破碎带,下盘为较均匀的高阻结构。东支(F1-2)的视倾向在梅园村及以北为SE/S,在莲池小学及以南为NW,视倾角为56°～73°;西支(F1-1)的视倾向为SE/E/S,视倾角为38°～66°。地震勘探结果认为普渡河断裂的东西两支的倾向在整个玉溪盆地内均为SE/E,视倾角为75°～80°,这与我们的结果略有差异。     

昆明盆地基底断裂反射地震勘探数据处理

介绍了利用GRISYS处理软件,对昆明盆地基底断裂反射地震勘探数据进行处理,得到测线的水平叠加剖面和偏移剖面的过程.处理结果显示,昆明盆地内松散沉积存在"西断东超"现象,而不是原来所认为的典型的地嵌地牟型;西山-普渡河断裂和盘龙江断裂是控制昆明盆地发育的主要断裂.     

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.      

核电厂址隐伏断裂探测中的地震勘探方法研究

总结了近年来在多个核电厂址地震安全性评价中陆域覆盖区和海域浅层地震勘探的工作经验,通过对不同的典型工程实例分析,讨论了在不同地质和地球物理条件下,用浅层地震反射法探测隐伏断裂时应注意的关键性技术问题.提出了在不同地质条件下实施隐伏断裂探测时的地震仪器设备选择、方案设计、参数选取、断层识别的基本方法.本文的研究成果可为类似地区开展核电厂址能动断层探查工作提供实用性的技术资料.     

高分辨率浅层人工地震勘探探测隐伏断裂实例

利用高分辨率浅层地震勘探反射波法探测了福建某火电厂场址内的隐伏断裂。结果表明断裂显示清楚,为一走向NE40~55°,上断点埋深为11 m和31 m,断距2~4 m的正断层,为工程避让提供较可靠的依据。     

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。     

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。     

昆明盆地基底断裂地震勘探测线设计及施工参数试验分析

为了对昆明市活断层构造的深浅关系有更深入的了解,在浅层地震反射勘探的基础上,布设了一条东西向、横跨昆明盆地的中深层探测剖面KM4测线,通过对测线参数的试验与分析,确定了适合昆明盆地反射地震勘探的施工参数,采用该施工参数,开展了有效勘探深度为2～3 km的中深层反射地震勘探,确定了目标区隐伏活断层在盆地深部与盆地基底展布的异同及空间关系,探测到了昆明盆地深部断层的基本位置,确定了浅部断层与盆地基底断裂间的关系.对该测线的设计和参数采集试验分析,为城市和山区的活断层探测提供了宝贵的经验.     

用浅层人工地震方法探测唐山—河间—磁县地震构造带内的活动断裂

由于唐山—河间—磁县地震构造带的位置、断错层位与上断的埋深尚不明确,在大名断裂、沧西断裂、大城东断裂附近布设了4条浅层地震勘探测线。测线DZ1位于邯郸市大名县东南部的龙王庙镇,以探测大名断裂。在该测线上共探测出5个断点,均为正断裂,上断点埋深95～125m,断距为6～12m,错断晚更新统而未错断全新统。DZ2测线位于沧州市献县县城东部,以探测沧西断裂。在该测线上共探测出3个断点,均为正断裂,上断点埋深170～190m,断距为7～10m,断裂上断点切割中更新统。DZ3和DZ4测线位于大城县里坦镇西,共探测出4个断点,上断点埋深120～130m,断距为5～15m,均为正断裂,断裂上断点切割中更新统。根据探测结果分析认为:大名断裂是晚更新世活动断裂,沧西断裂和大城东断裂是中更新世活动断裂,这3条断裂均有发生6级左右地震的能力。大城东断裂是先存地壳"深断裂"向上撕裂状扩展的"新生断裂"。     

用微振动勘探方法探测隐伏断裂构造

介绍了运用微振动勘探方法探测隐伏断裂构造的方法和思路,并对郯庐断裂带两条分支断裂进行了试验性勘探．通过与人工地震勘探结果对比分析,发现微振动勘探方法对隐伏断裂构造具有较好的空间定位能力,其对岩性差异面形成的断裂定位误差与人工地震勘探结果相当; 又因其具有较大的勘探深度,因而可以有效揭示勘探区域下方地层及断裂的空间分布特征及其接触关系,这对于识别和确定断裂构造的主破裂面具有重要意义. 但微振动勘探方法对地层或断裂构造细节特征的揭示能力较差．因此,在实际地层或断裂勘探中,宜采用人工地震勘探方法与微振动勘探方法相结合的方式确定断裂的深浅构造关系,可以用微振动勘探方法进行普查,在确定断裂初步位置及空间展布特征后,再选用人工地震勘探方法进行断裂精确定位．      

Study of crustal seismic velocity in the Weihe fault depression basin by seismic tomographic imaging

ＳｔｕｄｙｏｆｃｒｕｓｔａｌｓｅｉｓｍｉｃｖｅｌｏｃｉｔｙｉｎｔｈｅＷｅｉｈｅｆａｕｌｔｄｅｐｒｅｓｉｏｎｂａｓｉｎｂｙｓｅｉｓｍｉｃｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃｉｍａｇｉｎｇＧＵＡＮＧＹＩＮＧＸＵＥ１）（薛广盈）ＹＵＮＹＵＤＩＮＧ２）（丁韫玉）ＺＨ...     

地震折射和反射方法研究郯庐断裂带宿迁段的浅部构造特征

郯庐断裂带是中国东部最大的一个活动构造带,其内部结构非常复杂,不同区段表现出不同特征的构造样式.本文采用浅层地震反射波成像技术对郯庐断裂带宿迁段的近地表结构进行了高分辨率成像,利用该区已有的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法获得了郯庐断裂带的浅层P波速度结构.结果表明,郯庐断裂带宿迁段是一个由多条断裂以及凹陷和隆起构成的复杂构造带,且新生代地层厚度和地震波速分布明显受到断裂的影响与控制.郯庐断裂带的东、西两侧为基底隆起区,近地表速度结构呈现为明显的高速特征,新生代地层厚度小于200 m.郯庐断裂带总体显示为低速凹陷结构,新生代地层厚度在300~600 m之间变化,最厚处位于宿迁市的陵城镇附近.郯庐断裂带宿迁段主要由5条断裂构成,从这些断裂的上断点埋深和第四纪活动特征来看,郯庐断裂带的东边界断裂F₁和西边界断裂F₄的活动性相对较弱,为第四纪早期活动断裂.断裂F₂和F₃控制了郯庐断裂带内部的新生代凹陷,两者的活动时代分别为中更新世和晚更新世.安丘-莒县断裂F₅位于断裂F₁和F₂之间,由2条相向而倾的分支断层F₅和F_5-1构成,其活动时代分别为全新世和晚更新世.研究结果为进一步认识郯庐断裂带宿迁段的近地表特征及其活动性提供了新证据.

     

呼和浩特—包头盆地岩石圈细结构的深地震反射探测

跨呼和浩特-包头盆地(以下简称"呼包盆地")完成的91.8 km长的深地震反射剖面,揭示了呼包盆地的岩石圈精细结构和断裂的深、浅构造特征.结果表明,本区地壳和岩石圈具有清晰的层状反射结构特征,其中,地壳厚度约45~48 km,岩石圈厚度约82~87 km.莫霍面在大青山之下出现约3.5 km的抬升,暗示大青山的隆升不是因为地壳物质增厚所致,即大青山可能不存在"山根".呼包盆地为南浅、北深的"箕状"断陷盆地,盆地沉积层最厚处位于大青山山前,其厚度约为7~8 km.鄂尔多斯北缘断裂和大青山山前断裂作为呼包盆地的南、北边界断裂,在剖面上均表现为由3~4条断裂组成的"Y"字形断裂构造,它们对呼包盆地的形成、地层沉积、基底变形和地震活动都有重要的控制作用.剖面揭示的岩石圈深断裂位于大青山山前断裂的下方,该断裂向上进入上地壳,向下切割中-下地壳、莫霍面,进入上地幔.深断裂的存在为深部热物质的上涌与能量强烈交换提供了通道,而上涌的软流层物质与岩石圈地幔发生交代和侵蚀作用导致岩石圈减薄.     

关于兰州市“刘家堡断裂”的地震勘探研究

各种地质调查方法的综合研究证明,兰州市所谓的“刘家堡断裂”实际上应该是兰州七里河向斜盆地的北部边界.采用适合于百米以内地震勘探的观测系统,主要探测“刘家堡断裂”沿线浅部岩层变化情况,通过分析4个场地的浅层地震剖面,阐述了勘探场地附近地震图像的特征及其所反映的七里河向斜盆地西北边缘的构造趋势.地震勘探认为,向斜构造界线两侧岩层物理性质差异明显,地震反射剖面对比反映出“刘家堡断裂”与“深沟桥断裂”交汇的部位褶皱变形非常剧烈.总之,兰州盆地内部地质构造复杂,地震勘探的正确解释是建立在对地质构造正确认识的基础上的.     

跨越断层埋地管线地震反应数值分析

跨越断层埋地管线在地震中的破坏是非常严重的,地震本身和管土相互作用体系中都存在很多不确定性因素,所以管线在断层运动过程中反应比较复杂。本文利用有限元理论和数值模拟手段,建立了管土作用模型,采用非线性接触问题研究方法详细地分析了管线由断层运动而产生的反应,对影响管线的各种因素进行了分析,包括位错量、跨越角度、断层运动形式、埋设深度、初始轴向力、断层裂缝宽度、填覆土质和管径。通过研究,得到一些初步结论。     

松辽盆地长岭断陷火山岩相地震特征及其响应关系

火山岩储层发育受岩性岩相的控制,为了提高岩性岩相地震识别的精度,选择松辽盆地南部长岭断陷营城组和火石岭组典型钻井火山岩进行井旁地震相分析,分别建立了酸性和中基性火山岩的岩相识别的模版.酸性与中基性火山岩最明显的差别为爆发相和喷溢相之间的差异,酸性岩爆发相具有席状,板状,平行—亚平行反射,连续性好、局部中等,强振幅,低频的特征;酸性岩喷溢相具有楔状、局部透镜,波形反射特征,连续性中—差,中弱振幅、见中强振幅,中高频特征.中基性岩爆发相具有板状,楔状,蠕虫形反射、偶见亚平行反射,中高振幅,中高频,连续性差、见连续性中—好的特征;中基性岩喷溢相具有板状,楔状,平行—亚平行反射、局部波形反射,连续性中等、局部较差,中强振幅,中频、局部高频的特征.根据酸性、中基性火山岩不同的电性特征,结合火山岩段表现的地震内部反射结构,几何形态等地震相特征.总结出不同火山岩之间地震相与测井相的对应关系,为新区识别火山岩相,预测火山岩储层,划分有利储集相带提供依据.     

基于浅层反射地震勘探技术的大庆地区近地表构造特征研究

目前,对于大庆地区的地质构造研究成果仅局限在深部构造上,该地区从未开展过针对近地表隐伏断裂的探查工作.本文采用浅层反射地震勘探方法,查明了克山—大安断裂嫩江组以上地层的详细地层信息以及断裂的展布形态;同时,在主干断裂上覆的背斜构造中,发现了许多次级断裂,这些次级断裂在前人的成果中并未提出过,并且在本区的断裂-褶皱构造体系中,次级断裂的活动特性同样受主干断裂活动的影响;然后通过钻孔验证,证实了浅层反射地震勘探结果的可靠性,并且确定了次级断裂的最新活动时代;最后综合编制了松辽盆地长垣隆起地区浅层地质模型,并讨论了本地区的构造体系受晚白垩纪以来太平洋板块俯冲方向变化的影响而形成的构造特征.本次研究中的方法和成果可为大庆市城市发展规划、重大工程建设选址和大庆油田安全高效生产等提供科学依据,可为其他地区开展近地表断裂探查提供借鉴和参考,为本地区浅层地质构造后续研究提供了基础资料,填补该地区近地表地球物理勘探构造研究的空白.

     

跨断层隔震管道管端与土体相互作用分析

断层错动是造成埋地管道破坏的重要因素之一,因此,跨断层埋地管道在断层错动下的破坏机制、模型设计与参数分析和管道抗断层措施一直是生命线工程的前沿问题。对跨断层管道内力分析取得的成果较多,比较经典的是Newm ark-Hall方法、Kennedy方法和王汝梁方法,后来又出现基于壳模型的有限元分析方法。现有的管道抗断层措施具有其优点的同时亦有其不足。本文基于壳模型的有限元动力数值模拟,对一种管道跨断层隔震措施进一步研究,考虑管端与土体相互作用计算隔震管段的断层错动响应。计算结果表明拉应变容易在土中的管段传递,相比较而言,压应变不容易在土中的管段传递;最大拉应变降低比较多,最大压应变降低比较少。根据分析结果,对跨断层隔震管段边界条件的选取提出建议。     

龙门山山前彭州隐伏断裂高分辨率地震反射剖面

彭州断裂是龙门山山前一条重要的隐伏断裂.为了调查彭州断裂的位置、性质及其活动性,5·12汶川MS8.0地震发生后,作者采用可控震源和高精度的地震反射勘探方法,对彭州隐伏断裂进行了高分辨率地震反射成像.本文利用获得的浅层地震剖面资料并结合石油地震反射剖面,给出了彭州断裂的空间展布特征以及断裂两侧的新生代地层厚度.结果表明,彭州断裂为一条走向NE、倾向NW、倾角约为58°～62°的逆断层,该断层向上错断了第四纪沉积层,具有明显的第四纪活动,向下大约在深度8～10 km左右收敛到向西缓倾的滑脱面之上.研究结果为评价断裂的活动性和灾后重建提供了地震学证据.