地震横波反射法在隐伏断裂查找中的应用

地震横波反射法在隐伏断裂查找中的应用

本文通过地震横波反射法在珠三角地区隐伏断裂查找中的应用，说明横波反射勘查的野外工作方法，列举南沙及东莞两个工点进行资料分析，通过地震资料与钻孔的对比，说明地震横波勘探的有效性以及断裂在地震时间剖面上的表现形式，并通过土层波组的错断情况推断断裂的活动性。

标签：地震勘探横波反射法断裂

1引言

根据广东省城市地质调查相关要求，需查明珠三角地区部分隐伏断裂的发育特征及空间分布情况，以及断裂活动是否影响到第四系土层。据此，采用了地震横波反射法进行勘探。

调查区地表层主要是填土，填土以下有淤泥、全、强、中～微风化花岗岩，第四系土层厚度不均，局部受构造影响出现凹槽。按照区域地质资料，调查区断裂主要走向有北东向和近东西向，断裂埋深基本小于100m，纵向延伸不明。

2野外工作方法

勘探测线垂直于地层走向或构造走向和主要探测目的体的走向，布置在地形起伏较小和表层介质相对均匀的地段；测线避开了干扰源，尽量布设在有钻孔的位置。根据现场地形、地貌及障碍物（主要为建筑、鱼塘）的分布稍作调整。

本次浅层地震横波反射波法使用的主要仪器设备有美国Geometrics公司生产StrataVisorTM NZⅡ数字化信号增强型浅层地震仪和SQJ16-28Hz横波检波器。物探进行了一系列的试验工作，包括仪器地震道和检波器的一致性试验、震源试验、长排列试验、野外数据采集试验等。

将检波器安装前先在检波点挖一深5～10cm的小坑，检波器由其尾锥固定在小坑内，并逐个检查，确定检波器安装状态良好才开始激发接收，检波器还保证方向一致，水平珠居中。采集记录时，开启仪器的噪声监测功能，确保环境噪声较小时才激发接收，现场发现不合格记录马上重测。

3数据处理与分析

地震勘探数据经数据汇编、增益均衡、静校正、数度分析、动校正、叠加、以及叠后处理等步骤后，分层明显，与钻孔对应后进行时深转换。中～微风化界面反射波组最明显，土层分层的地震波组能量相对较弱，与钻孔的吻合度很高。

3.1南沙某工点

标号为L1勘探线的工点位于广州市南沙区，地表为人工填土，杂草丛生，物探测线沿河堤布置。地震勘探时间解释剖面如图3.1所示，地震分层明显，与钻孔分层一致，基岩面埋藏深度约35-50m，基岩起伏相对平稳。

L1测线在1200号测点附近的T3波组出现明显的错断现象。但T3波组错断规模较大，影响范围为1200-1278段。推断FP-1断点为断层所致，产状为倾向西南，视倾角约80°；L1测线在1278号测点附近的T3波组也出现明显的错断现象。但T3波组错断规模较大，影响范围为1200-1278段。推断FP-2断点为断层所致，产状为倾向西南，视倾角约80°。初步判断为非活动性断层，但第四系覆盖层出现不均匀沉降。两个断点属同一异常带。位于测线上1195号测点上的TPZK20号断层验证钻孔揭露47.4-48.7m处为碎裂岩，见绿泥石化；85-90m为碎裂花岗巖，岩石充填有多个方向的小石英脉，前期发生碎裂经后期胶结。

3.2东莞某工点

标号为DZ4线勘探线的工点位于东莞市，地表为人工填土，稍压实。地震勘探时间解释剖面如图3.2所示，基岩面深度范围约25-80m，基岩起伏强烈，在测点1300附近；出现一处非常明显的岩面凹槽。

编号为FP-10和FP-11断点在DZ4线1130和1302号测点之间出现明显凹槽，影响范围1130-1302段。结合区域地质资料，推测该物探异常为一组倾向相向的断层所致，推测FP-10产状为倾向西北，视倾角约79°，该断点为A级断点；推测FP-11产状为倾向东南，视倾角约81°。该断点未错断第四系覆盖层，初步判断为非活动性断层。

4结论

（1）对于横波勘探来说，断裂带在地震横波时间剖面的反映与纵波勘探一致，都表现为时间同相轴的错断、绕射波的出现、同相轴数目明显减少、强相位反转等；

（2）地震横波勘探深度与震源有关，本次勘探采用锤击震源，勘探验证深度在100～150m，增加横波震源的强度可以增加勘探深度。

（3）本次横波勘探对土层有较好的划分，并对断裂活动是否存在于第四系土层之中做了判断，这对于断层的活动性做了较为定性的解释，有助于今后地震安全性评估。

（4）地震横波波速与面波波速相差不大，野外测量时应尽量选取面波避开面波进行数据采集。

参考文献

[1] 陈国府、安西峰，地震横波勘探及其在浅层岩土分层中的应用，地球物

理学进展，2007，22（5）.

[2] 熊章强、周竹生、张大洲，《地震勘探》，中南大学出版社，2010.