浅层地震勘探在城市活断层探测中的应用
062海峡科技与产业工作检讨书范文
前言
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城市活断层是指分布在城市的活断层，活断层是第四纪期间，尤其是距今10万年来有过活动，今后仍可能活动的断层。断层是地震发生的灾源，且有明显的标志，其控制着最新沉淀物地貌的格局和空间分布，对于山地地形以及平原地形的分界线、河流流向的走势分布特征都有着明显的控制作用。城市活断层在我国大陆地区广泛分布，且分布规模大、活动性较强，造成了严重的地质灾害。虽然现在还不能对地震发生的时间以及具体地点和地震强度进行准确的预测，但是掌握了活断层分布的具体位置以及活动特点，就可将易发生地震的地区划分出来，从而采取针对性的防震减灾措施。所以进行城市活断层的调查分析工作，能够对防震减灾措施提供有力支持。本篇文章以实地活断层探测项目为根据，对浅层地震勘探在城市活断层探测中的具体应用进行了说明。
1 当下城市活动断层研究的形势
我国在过去由于技术、城市环境等因素的影响，对城市活断层的危害认识不够，使城市活断层分布空间研究工作以及地震危险性评价工作存在疏漏。地震对于城市的破坏程度相当严重，属于特大型自然灾害。我国曾在1976年和2012年分别遭遇唐山大地震和汶川大地震，死亡人数和损失金额都超过其他自然灾害。在我国开展的防震减灾工作联席会议中，明确说明了我国属于地震灾害多发片区的基本国情，所儿童祝福语简短一句话
以需要对地震震情加强研究和监视，做好地震突发时的各项应急准备工作，最大程度的减少地震带来的灾害损失以及人员伤亡。
随着近年来我国经济的发展，城市建设逐步向外扩张，活动断层的探测以及地震的危险性评价逐渐得到了人们的重视。经过调查发现，在地震发生时，受损害最为严重的建筑物几乎全部分布在断层边缘附近，而偏离断层的建筑物却极少受到损坏。根据此调查现象，人们认识到进行城市活断层的探测工作以及对地震进行危险性测评的重要性，不仅可以帮助城市建筑物进行有效选址，还可以最大程度上保障人民的生命与财产安全，为城市防震减灾事业提供有力的支持。
2 主要的应用技术措施
随着城市活断层探测工作以及探测技术的发展，越来越多的城市开始开展城市活断层探测工作，在
浅层地震勘探在城市活断层探测中的应用
毕远伟
大连市应急管理事务服务中心（大连市地震办公室），辽宁 大连 116001
摘要：近年来，由于城市地震对人们生命财产安全的威胁，使得浅层地震勘探对城市活断层危险性的
评价探测工作逐渐受到重视。浅层地震勘探在城市活断层探测中，应用效果良好，并且对于城市地震危险性评价有着重要的意义。但是由于城市环境存在着诸多的不确定因素，所以可能会影响探测的效果，为了精确识别活断层的断点，需要通过提高分辨率、信噪比以及改进资料的收集和处理等方法进行解决。根据实地调查的结果数据得出，地震反射的分辨率能够通过道间距的缩短以及科学的采集处理方式进行提高，并且准确地识别出浅层的活动断层。本篇文章主要对浅层地震勘探方法在城市活断层探测中的具体应用进行了研究分析。
关键词：地震勘探；活断层；城市；探测；危险性评价
中图分类号：P631.4     文献标识码：A
作者简介：毕远伟（1984-），男，本科，工程师，研究方向：地震监测、地震安全性评价、工程地质、地球物理勘探。
2020年第11期
063
科技创新
TECHNICAL INNOVATION
进行探测工作的不断实践和深入研究之后，地震勘探方法可适用的范围以及最为先进的技术逐渐被人们所掌握。进行浅层地震勘探工作时，需要采用最合适的地震勘探方式进行断层探测，对地震勘探的资料进行分析和处理，如此一来才可以获取较高的反射波信噪以及最为清晰的断层时间剖面。而高分辨率能够使城市活断层得到精准的探测，最终经过对地震各项资料的分析和处理，寻到勘探片区断层隐伏段的具体部位和断层产生错断的具体层位以及深度情况，为城市的空间发展以及重大工程的选址提供有力的支持。
就目前探测工作的情况来看，我国绝大多数城市都属被第四系地层所覆盖，并且需要进行探测的目标断层也绝大多数都是隐伏断层，这也进一步证明了地球的物理勘探活动在城市活断层探测工作当中起到了重要的作用[1]。进行探测工作时需要注意：探测的最终目的层是第四系地层，不仅要掌握探测的片区是否存在断层，还要检测断层存在时是否断至第四系地层，并出断层上存在断点的具体位置。如此一来就需要使用地震、电磁、探地雷达以及重力勘探的探测方式，这其中地震勘探具有明显的优势，不仅探测的效果十分明显，而且探测的范围更准确、精确度更高，广泛应用于城市活断层的探测工作中。
3 进行探测的基础原理
进行活断层探测的目的是为了准确掌握地表附近活动中断层分布的空间状态，并对其延伸情况进行了
解，探测潜在的隐伏地质断层空间，尽可能地掌握介质具体的活动特点，最终对其存在的危险性进行分析评价，形成危险性分析报告[2]。地震勘探方法主要是应用人工进行探测激发的震源，根据地球介质传播过程中所具有的运动学以及动力学的表现特征，使用地震波对地下层中的目标物进行探测的方法。
地震勘探方法可以根据地震波的性质特征以及传播方式的不同分成反射波法、折射波法和表面波法三种方式，反射波法是三种方法中使用最为常见的。其主要对地壳内部的精细结构、空间分布以及活动断裂的地下空间分布状态进行深入的研究，具有横向探测
能力强的特点，截至目前，反射波法是最为有效的物探方法，广泛应用于城市活断层的探测工作中。反射波法又具体分为纵波勘探和横波勘探，横波勘探相较于纵波勘探来说，分辨率明显更高，并且还可以对地表地层进行详细的空间划分，从而确定上断点埋深的具体部位，一般来说，接近地表的断层通常使用横波勘探的方法。对于勘测的结果情况来说，两种方法虽然在勘探深度与水平具体部位上有一定的不同，但是在断层的外在形态上，却具有相同的一致性以及波形的相似性。在具体的探测过程中，会根据探测不同深度的不同目的，科学化地选择不同的勘探方式以及最佳的组合方法，一般来说选择横波与纵波勘探相结合的方式，会比单一的勘探方式更加可靠，勘探的结果准确性也会更高。
4 提升分辨率的主要技术手段
4.1 浅层地震勘探震源稳定技术
城市活断层的探测工作会受到施工环境以及噪音等各方面因素的影响，所以探测工作对于震源地带的要求也比较高。主要表现在以下几个方面：（1）要求对城市的环境无污染以及无破坏情况的产生，比如说在城市中进行过爆炸的震源就不能够再进行探测工作；（2）要求进行探测的断距相对来说较小，所以说进行探测的震源应该比一般的地震震源有更宽的频带范围；（3）在进行探测的断距较小的基础之上，振幅谱的方向应该是朝着高频的方位而增强；（4）在进行城市活断层的探测工作过程时，可能会遭遇多方面的干扰，所以震源性能应该随时保持稳定，并且可重复性也要维持良好。调查与实践结果发现，可用于城市活断层探测的震源主要有可控震源车、夯机、真空加速落锤、、锤机以及震源等。4.2 分辨率提高技术
中国十大杰出人物探测区域的深度以及地震的地质环境条件等因素都会影响人工地震勘探中的分辨率，反射波具有高主频和宽频带的特征，分辨率较高。分辨率的高低与数据采集的方式和结果数据处理的过程紧密相关，科学的采集和处理方式能够提高分辨率[3]。通常来说，进行地震勘探的分辨率是地震波波长的1/4或者1/8，
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进行浅层地质勘探时在地震波长的1/4以上时都可以进行识别，分辨率的提高需要从探测的仪器、采集
方式、资料处理以及激发条件等方面进行改进加强。
城市活断层探测工作中对第四系覆盖区中的落差较小以及物性差异等活断层进行研究分析时，为了使地震处理资料的信噪比以及地层的分辨率得以提高，应该采用科学的数据处理技术，这时要通过对城市活断层复杂表层进行数据化的计算，再进行去噪音滤波以及减弱噪声的随机处理等工作[4]。运用初至波有限差进行层析成像技术的处理，当地址的表层显示出速度时快时慢时，就可以对复杂的表层中的浅地表结构进行高精度以及高效率的数据计算。
4.3 数据采集与处理技术
在利用上述技术手段获得数据结果之后，应该对数据资料进行收集和处理，特别是对于钻孔资料的分析，由此可给予地震勘探的实践成果更多的地质含义。对资料的解释主要是参照地震勘探剖面反射波组的具体特点来确定的，除此之外还包括对地质资料的对比分析，才能将地震波阻和地质层位的具体关系进行明确。对反射波组发生的分叉和合并以及中断等现象、在上下地层内依赖关系的有效分析，能够对这些变化情况和地层的变化情况进行具体的对比和判断，从而得出底层的横纵向变化情况以及构造空间的具体情况，反射层断裂的位置以及活动性能和产状就能够得到确定[5]。由于进行地震勘探时发生的异常情况通常来自多方面因素的影响，并且具有多解性的特征，所以对探测过程中地震剖面的断层识别的具体位置应该根据钻孔探测分析的数据结果进行合理化的验证。速度资料是人工进行地
震勘探过程中较为重要的解释参数，钻孔中的波速测井也可以获得速度资料。在进行断层识别以及钻孔检验的操作过程中不断进行实践经验的总结和提升，最大程度的提高城市活断层形成识别的精准度。
数据采集阶段：使用线性或者非线性以及具有变频扫描功能的可控性震源，并且进行合适地震接收仪器的匹配。通常来说，道距以及偏移距较小，并且采用多接收道以及短排列、高频检波器接收 的方法，勘探的准确性会更高。数据处理阶段：合理运用压制噪声技术以及折射静校正技术和高精度速度分析技术等进行数据的精确处理。
5 总结
城市活断层的研究与探测是一项比较困难的工作，受到城市中各种因素的影响，探测工作难度较大。但是为了保证国民的生命与财产安全，促进社会的稳定发展，应当从各个角度、各个环节出发，使探测工作能够得到保质保量的完成。对于城市活断层的研究探测工作来说，研究信噪比以及分辨率地震资料的处理工作、在受到活断层变形较小的情况下如何对断层进行精确识别等，仍然是目前需要实践和解决的问题。
参考文献
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[2] 秦晶晶，袁洪克，何银娟，等.层析成像技术在城市活
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[3] 罗登贵，刘江平，金聪，等.活断层的地震响应特征与
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[5] 韩玉珠.浅层地震法在城市物探中的应用初探[J].中国
住宅设施，2017，No.171(8)：103-104.
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