隱伏活斷層鉆孔聯合剖面對折定位方法

雷啟云 柴熾章 孟廣魁 杜 鵬王 銀 謝曉峰

1)寧夏回族自治區地震局，銀川 750001

2)中國地震局地質研究所，北京 100029

隱伏活斷層鉆孔聯合剖面對折定位方法

雷啟云1，2)柴熾章1)孟廣魁1)杜 鵬1)王 銀1)謝曉峰1)

1)寧夏回族自治區地震局，銀川 750001

2)中國地震局地質研究所，北京 100029

基于城市隱伏活斷層鉆孔聯合剖面探測的多次實踐，總結出一種優化的斷層定位方法——對折法。其步驟為：首先實施剖面兩端的鉆孔，在確保斷層在兩孔間之后，在兩孔中間位置布設第3孔;繼續確定斷層所在區段，然后在其間二分之一處布設下一鉆孔，依次類推，逐漸限定出斷層的準確位置。同時，引入孔間標志層位坡降這一量化指標替代落差分析，并歸納出2個判據：1)若兩孔間主要標志層位坡降＞0，且坡降由淺至深遞增，表明斷層位于兩孔之間;2)兩孔間實施第3孔之后，若兩孔間標志層位坡降相對之前及相鄰區段顯著增大，且隨埋深遞增，則為斷層所在區段，而正常層位區段孔間標志層位坡降顯著減小。應用實例表明，這種方法可較好地實現隱伏活斷層的準確定位。

隱伏活斷層 鉆孔聯合剖面 對折法 層位坡降

0 引言

利用鉆孔聯合剖面探測隱伏活斷層始于20世紀90年代(向宏發等，1990，1991，1993，2000)。“十五”期間，該方法作為探測隱伏活斷層的主要手段，在城市隱伏斷層定位和活動性鑒定方面廣為應用，并取得了顯著成效(徐錫偉等，2002;鄧起東等，2003;中國地震局，2005;朱金芳等，2005;柴熾章等2006;楊曉平等，2007;張世民，2007;雷啟云等，2008;袁道陽等，2008;馮希杰等，2008)。另外，鉆探剖面也為隱伏斷層的古地震研究提供了另一可能途徑(徐錫偉等，2000;江娃利，2001;張世民等，2008)。

近年來，特別是汶川地震之后，一些地方政府加大對城市活斷層探測的投資力度，相繼在其所轄城市中開展活斷層探測工作。作為隱伏活斷層探測的有效手段，鉆孔聯合剖面探測將起到舉足輕重的作用。然而，當前的鉆孔聯合剖面探測方法仍是基于對標志層落差定性分析之上，對隱伏斷層的定位缺乏量化指標，難以將地層天然傾斜或起伏引起的鉆孔間層位落差區別并剔除出來;另外，鉆孔施工先后順序、孔間距尚無系統、優化的方法體系，并多以等間距依次施工，難以對斷層超出剖面控制長度之外的情況盡早察覺，而且等間距無法較準確地限定斷層位置，從而增大探測風險和成本，或者產生較大的定位誤差。

鑒于此，我們在多次實踐的基礎上，強調動態施工的理念，優化施工過程，提出“對折法”來降低上述不確定性，并引入孔間層位坡降這一量化指標來實現對隱伏斷層的準確定位。本文就是對該方法的介紹。

1 鉆孔聯合剖面對折定位方法

1.1 鉆孔聯合剖面對折法探測步驟

實施鉆孔聯合剖面探測之前，應有一定的其他勘探基礎，一般宜在淺層地震勘探基礎上開展。鉆孔剖面橫跨于斷層之上，與淺層地震勘探測線重合或近于重合，剖面長度可根據淺層地震勘探的誤差和地層特點而定。對正斷層而言，布設時，以淺層地震勘探解釋的斷點位置為基準點，剖面上盤端點距基準點的距離宜大于下盤端點距基準點的距離，而鉆孔深度根據晚第四紀地層厚度、標志層分布和勘探需要而定。

鉆孔聯合剖面對折法就是采取由外向里對折，逐漸逼近斷層的施工方法，強調動態施工、動態分析，每個鉆孔都具針對性，通過不斷地排除和確定來逐漸限定斷層位置。其探測具體步驟如下：

第1步 先在剖面兩端各布施1個較深的鉆孔，斷層下盤鉆孔宜先行施工，因為在同樣孔深范圍，下盤鉆孔所揭示的地層信息多于上盤鉆孔，可根據該鉆孔揭示的地層特征，來確定斷層上盤剖面另一端鉆孔的鉆進深度。通過對剖面兩端鉆孔中地層巖性的對比分析，尋找標志地層，以便確定斷層在此區段之內。

第2步 在兩孔間中心位置實施第3個鉆孔，剖面分為2個區段，對比地層并確定斷層所在區段。

第3步 繼續在斷層所在區段的中心位置布施下一個鉆孔，依次類推，逐步縮小斷層所在區段范圍，直到準確判定出斷層的地表準確投影位置和上斷點埋深為止。

上述方法可避免由于淺層地震勘探定位誤差過大而導致將鉆孔過多地布于斷層同盤的情況，也可以盡早發現斷層是否在剖面長度控制范圍之內，從而避免增加探測成本并降低探測風險。

1.2 標志層位孔間坡降動態分析

1.2.1 鉆孔標志層位坡降

與對折法施工相對應，引入鉆孔層位坡降(i)這一指標，根據其動態變化來分析和限定斷層位置。其值為兩鉆孔之間標志層位落差和孔間距之比，表達式如下

其中：i為層位坡降、ΔH為兩孔間標志層位落差、ΔL為兩孔間距。

為了便于分析，這里約定沿斷層傾向層位埋深變大時坡降為正值，反之為負值。

1.2.2 孔間層位坡降限定斷層原理

斷層活動使同一地層在斷層兩盤存在落差，當鉆孔布設于斷層不同盤時，所揭露出的同一地層存在落差，由此可以計算同一標志層頂底面在兩孔間的坡降。一般而言，斷層斷距隨著埋深而增大，特別是同生斷層更是如此。所以，兩孔間不同層位的坡降也隨深度而逐漸增大。當在剖面二分之一處實施第3個鉆孔時，因為孔間距減小，根據層位坡降的定義，斷層所在區段同一層位孔間坡降相對之前必然增加，而正常層位區段，孔間地層層位坡降顯著降低(圖1)。

圖1 對折法鉆孔間層位坡降變化示意圖Sketch of key horizon gradient between boreholes of composite drilling section in the doubling explorationmethod.

根據上述原理，總結出利用孔間地層坡降變化限定斷層的2個判據：1)實施剖面兩端鉆孔之后，若這兩孔間標志層位坡降不為零，且隨深度增加不同層位的坡降依次遞增，則兩孔間存在斷層，表明斷層在剖面控制范圍之內，可繼續在剖面內實施鉆探;若坡降隨埋深增大無遞增趨勢，則表明兩孔間無斷層，需考慮延長剖面確保斷層在控制范圍之內;2)在任兩孔間實施第3個鉆孔之后，若兩孔間標志層坡降較之前以及相鄰區段同步增大，同時不同層位坡降隨深度而遞增，表明斷層在這兩孔之間，而正常區段標志層坡降較之前以及相鄰區段顯著降低，并不隨深度呈規律變化。

2 應用實例

2.1 剖面概況

研究剖面位于銀川盆地北部的石嘴山市大武口區內，針對石嘴山市城市活斷層探測目標區蘆花臺隱伏斷層布設。在本剖面實施之前，已經開展了較詳細的淺層地震勘探，基本控制了目標區內蘆花臺隱伏斷層的展布。

鉆探剖面以127°方向平行布設于淺層地震測線LHTC3(5m道間距)之南47m處。測線LHTC3解釋的斷層上斷點在地表垂直投影位于樁號2495m處，斷層東傾，正斷性質。據此于樁號2464.3m處布設了鉆孔Z2-1作為剖面西端，于樁號2548m處布設鉆孔Z2-2作為剖面之東端，后又根據鉆進情況于孔Z2-1西15.5m布設Z2-5，剖面加長為99.2m。剖面中先后布設鉆孔9個，累計進尺559.72m，單孔最深88.87m，最淺9.75m，剖面孔間距最大42m，最小3m(圖2)。

2.2 主要標志地層

所謂標志地層是指在剖面中連續分布并同上下地層顯著區別的同一地層。在進行孔間標志層位坡降動態分析限定斷層之前，首先應在鉆探中確定標志性地層。

規劃一路剖面位于銀川盆地內，地層以砂土和黏性土相間分布。根據沉積學原理，砂土是水動力條件較強、動蕩沉積環境下的產物，黏性土為水動力條件弱、穩定沉積環境下的產物，砂土和黏性土的相間分布反映了一定范圍內沉積環境的動靜交替變化。在百m尺度內，這種沉積環境的變化應當具有一致性。而斷層活動不會影響大的沉積環境的變化，也僅局限于斷層附近巖性的局部變化，并引起斷層兩盤地層沉積速率的差異，從而形成生長地層。另外，淺層地震勘探時間剖面(圖2)所揭示的地層近于水平。因此，理論上斷層兩盤地層巖性是可對比的，并且地層在同盤頂底界面埋深應當接近。鑒于砂土和黏性土在粒度和結構方面的顯著差別，同時考慮黏性土層巖心較砂土層完整可靠，在實際施工中，選擇具有一定厚度、分布穩定的黏性土層作為主要標志層。

圖2 規劃一路鉆孔聯合剖面鉆孔布設位置圖Fig.2 Boreholes arrangement diagram of the First Guihua Road composite drilling geological section.

不同鉆孔中主要標志層的確定，主要按照所揭露黏性土層的先后次序，并對其埋深、顏色、結構、巖性等進行對比，由其中具有顯著特征的層位進行控制，確定不同鉆孔之間同一標志層。規劃一路剖面揭露出3層可對比的黏性土層(表1)，自上而下簡介如下：

標志層B1 地表黏性土層，為鉆孔中首先揭露的黏性土層。巖性為砂黏土、黏土、黏砂土，夾細砂，黏土顏色以淺棕紅色、灰黑色為主，其它為灰、土黃色。該層頂面為地表，其底部為棕紅色黏土、灰黑色砂黏土，顏色和巖性變化特征明顯，易于區別。該層厚度在6.12～8.10m之間變化;

標志層B2 為鉆孔中揭露的第2層黏性土層，呈淺灰、黃灰、黑灰及淺棕紅色，巖性為黏土、砂黏土及黏砂土。其頂部為細砂和粉砂，底部下伏一層土黃色粉砂，頂底界面明顯。鉆孔揭示該層頂面埋深于7.87 ～9.85m，底面埋深于22.31 ～31.94m，層厚13.35 ～22.11m;

標志層B3 第3層黏性土層，為黃灰、深灰、黑灰及暗棕紅色，以黏土、砂黏土及黏砂土為主，夾粉砂。鉆孔揭示該層頂面埋深于55.43～68.40m，底面埋深于64.11～79.74m，層厚8.51 ～11.34m。

表1 規劃一路剖面主要標志層埋深及厚度統計表Table 1 Buried depth and thickness of key horizons in the First Guihua Road composite drilling section

2.3 標志層孔間坡降動態分析

在對折法鉆探時，實時計算并分析孔間主要標志層位坡降的變化規律，根據前文所述2條判據逐漸限定斷層的準確位置。圖3反映了規劃一路鉆孔聯合剖面鉆孔施工進程以及相應階段各鉆孔間標志層位坡降變化。以下分6步詳細介紹斷層定位過程。

第(1)步：首先實施設計剖面兩端鉆孔Z2-1和Z2-2鉆進，發現自上而下有3層黏性土層相間分布。根據落差和孔間距，計算出5個標志性層位(標志層B1底，B2頂、底，B3頂、底)在兩孔間的坡降，自上而下依次為：2.1%、1.6%、11.1%、15.1%、18.5%。除標志層 B1 底面外，其它層位孔間坡降自上而下遞增。根據判據1，推測斷層位于兩鉆孔之間，但是否影響到標志層B1底面，本階段無法識別，尚待進一步鉆探加以明確。

第(2)步：在孔Z2-1和Z2-2中間位置實施第3個鉆孔Z2-3，剖面被分為2個區段。對比兩區段孔間標志層位坡降變化，發現在孔Z2-1和Z2-3之間，標志層B1底、B2頂、底和B3頂、底坡降(2.7%、2.6%、22%、31.5%、38.4%)相對上一階段顯著增大，除標志層 B1 底面坡降外，其它隨埋深增大，而孔Z2-2和 Z2-3之間層位坡降(1.5%、0.7%、0.8%、-0.3%、-0.3%)整體相對上一階段及相鄰區段明顯降低，且不隨深度遞增。根據判據2，表明斷層位于孔Z2-1和Z2-3之間。鑒于標志層B1底面坡降變化，初步推測斷層上斷點可能延入標志層B1之內。

第(3)步：在孔Z2-1和Z2-3中間位置布設孔Z2-4，計算出相鄰孔間的主要標志層位坡降，對比發現，Z2-1 和 Z2-4 之間主要標志層位坡降(3.5%、6.3%、44.8%、57%、66.4%)相對 Z2-3和 Z2-4間主要標志層位坡降(1.8%、1.4%、-1.4%、3.7%、8%)顯著增大，符合判據2，確定斷層在此兩孔之間。標志層B1底面孔間坡降同其他層位坡降一起呈現從淺到深數值增大的趨勢，因此，推測斷層上斷點埋深在標志層B1底面之上。

第(4)步：雖然已將斷層限定在孔Z2-1和Z2-4之間，但孔Z2-1為設計剖面最西端鉆孔，顯然在設計剖面長度內無法揭示斷層西盤的地層變化，因此，在孔Z2-1之西約15m布設孔Z2-5，對比孔間標志層位坡降后，確定該范圍內地層較平緩，不存在斷層。隨后在孔Z2-1和Z2-4中間位置布設孔Z2-6，根據前述2條判據推測斷層應該在孔Z2-4和Z2-6間錯斷標志層B3，然后向上穿過孔Z2-6，在孔Z2-1和Z2-6間錯斷標志層B2底面，若不考慮標志層B2頂面，標志層B1底界似乎也被錯斷。與此同時，標志層B2頂面在孔Z2-1和Z2-6間坡降變小，而在Z2-4和Z2-6間增大，且底面在其間也表現較大的坡降值。初步推測標志層B1在孔Z2-1和Z2-6間坡降變小可能由局部地層自身起伏所致，而標志層B2底面之異常，可能在孔Z2-6和Z2-4間存在次級斷層，或者斷層剛好從孔Z2-6中標志層B2底部穿過。經過仔細對比標志層B2中的地層特征，發現一層粉砂薄層平穩的分布于孔Z2-6、Z2-4、Z2-3和Z2-2之間，可以排除次級斷層的存在，同時觀察到孔Z2-6中標志層B2底部和其它鉆孔一樣見一層淡黃色粉砂，從而排除了斷層恰好從該孔底層穿過的可能。

圖3 規劃一路剖面對折法施工及標志層位坡降動態分析(圖中數值為i/10-2)Fig.3 Doubling exploration and dynamic analysis of key horizon gradient in the First Guihua Road composite drilling section(The numerical value is i/10-2 in the sketch).

第(5)步：為查明上一步標志層B2頂面坡降的異常變化，同時更準確地限定斷層在近地表的位置，在孔Z2-1和Z2-6間布設孔Z2-7。結果證實了之前的推測，斷層在孔Z2-7和Z2-6間斷錯標志層B1底面和標志層B2，然后穿過孔Z2-6，在孔Z2-6和Z2-4之間斷錯標志層B3。至此，斷層位置已成功限定。

第(6)步：為了驗證之前對孔Z2-6和Z2-4間標志層B2頂、底異常的推測，布設了孔Z2-8，結果證實了第(4)步推測的正確性，徹底排除了次級斷層存在的可能;為了更準確地定位上斷點的埋深，布設了孔Z2-9。

2.4 斷層定位結果

通過上述鉆孔施工，一方面確定了斷層的位置，另一方面排除了由于地層起伏或變形引起的斷層假象。由于斷層附近鉆孔間距足以小，只需在繪制1/100鉆孔聯合地質剖面圖時進行簡單的測量，便可確定斷層的具體位置(圖4)。

圖4 規劃一路鉆孔聯合地質剖面Fig.4 The composite drilling geological section at First Guihua Road.

前文已提及斷層錯斷了地表黏性土層(B1)的底部(下盤埋深6.12m)，但對是否上延至地表沒有較好的顯示。所幸在斷層附近標志層B1夾有一層細砂，在孔Z2-5和Z2-8以及其間幾個鉆孔均有揭露，其相鄰孔間坡降均呈負值，且數值接近，據此推測斷層至多終止于其底部(4.62m)，即為上斷點埋深上限。另外，標志層B1底界存在0.8m斷距，故推測斷層上斷點應在埋深5.32m之上。

在施工中并沒有揭示到斷面的直接證據，但根據地層分布推測，斷層位置應該同時滿足3個條件：在孔2-6和2-7間錯斷標志層B1的底界;在孔2-6中標志層B2底下伏粉砂層底及標志層B3之上第2層黏性土頂之間某處穿過;在孔2-4孔底之下某處穿過。若假設斷層面為直面，圖4中斷層位置反映的是斷層在該剖面中可能視傾角的最小值(78°)，據此向地表垂直投影于淺層地震勘探測線LXTC3樁號2470m處;若斷層傾角直立，則和孔2-7重合是滿足上述3個條件的另一極限畫法，在地表垂直投影于樁號2475m處。

3 結論與討論

(1)通過鉆孔聯合剖面對折法在規劃一路剖面的應用，確定出蘆花臺隱伏斷層上斷點埋深于4.62～5.32m之間，傾角＞78°，其在地表的投影位于淺層地震勘探測線LHTC3樁號2470～2475m之間。與淺層地震勘探測線定位結果相比，兩者相差20～25m。

(2)利用對折法鉆探始終將斷層控制在一定范圍內，每個鉆孔位置及深度的布設具有較強的針對性，并能及時將出現的各種干擾因素加以排除，既減少了不必要的進尺浪費，又盡可能準確地確定斷層的位置，因此是一種優化的施工方法。

(3)在探測中通過對比鉆孔間不同標志層位的坡降變化來限定斷層，相對地層落差具明顯優勢。一是，坡降反映的是兩點間地層的坡度大小，考慮了間距因素，其值大小的變化表明著兩點間同一層位的陡緩程度，而從這種變化趨勢的分析可以較容易判斷出斷層的位置;其二，坡降便于將地層原始傾斜以及斷層附近的變形等非斷層因素所表現的鉆孔間地層落差區別出來，并通過對比兩孔間標志層坡降自下而上的變化趨勢、以及第3孔實施后各區段標志層坡降的變化趨勢來確定斷層的位置，并隨著鉆孔間距的減小，斷層定位趨于準確。

(4)在規劃一路剖面中應用的實踐表明：鉆孔施工質量(合格的采心率)是實現對折法探測成功的根本前提，同時場地中標志性地層的分布對斷層的限定起到重要的作用。在施工質量高和標志層多層分布的條件下，將非常有利于隱伏斷層定位的實現;由于斷層在近地表規模較小，加之剖面內地層的天然起伏變化，故在利用孔間標志層位坡降分析時，近地表的標志層位起初變化并不明顯，而當孔間距足以小時，這種變化將顯著表現出來;顯然對折法對隱伏斷層的定位是通過一系列的推測而完成，但是，該推測基于之前淺層地震勘探結果，并建立于鉆探過程中對上下標志層特征和斷層關系的綜合分析之上，具合理性和可靠性。

柴熾章，孟廣魁，杜鵬，等.2006.隱伏活動斷層的多層次綜合探測：以銀川隱伏活動斷層為例［J］.地震地質，28(4)：536—544.

CHAIChi-zhang，MENG Guang-kui，DU Peng，et al.2006.Comprehensivemulti-level exploration of buried active fault：An example of Yinchuan buried active fault［J］.Seismology and Geology，28(4)：536—544(in Chinese).

鄧起東，徐錫偉，張先康，等.2003.城市活斷層探測的方法和技術［J］.地學前緣，10(1)：150—162.

DENG Qi-dong，XU Xi-wei，ZHANG Xian-kang，et al.2003.Methods and techniques for surveying and prospecting active faults in urban areas［J］.Earth Science Frontiers，10(1)：150—162(in Chinese).

馮希杰，李曉妮，任雋，等.2008.渭河斷裂深、中、淺和近地表顯示［J］.地震地質，30(1)：264—272.

FENG Xi-jie，LIXiao-ni，REN Jun，et al.2008.Manifestations ofWeihe Faultat deep，middle，shallow and near-surface depth［J］.Seismology and Geology，30(1)：264—272(in Chinese).

江娃利.2001.北京平原夏墊斷裂潘各莊鉆孔晚更新世晚期以來古地震事件分析［A］.見：中國地震局地質研究所編.活動斷裂研究(8).北京：地震出版社.140—147.

JIANGWa-li.2001.Paleoearthquake analysis of the Xiadian Fault since the late period of late Pleistocene epoch from Pangezhuang boring in Beijing Plain ［A］.In：Institute of Geology，China Earthquake Administration(ed).Research on Active Fault(8).Seismological Press，Beijing.140—147(in Chinese).

雷啟云，柴熾章，孟廣魁，等.2008.銀川隱伏斷層鉆孔聯合剖面探測［J］.地震地質，30(1)：250—262.

LEIQi-yun，CHAIChi-zhang，MENG Guang-kui，et al.2008.Composite drilling section exploration of Yinchuan buried fault［J］.Seismology and Geology，30(1)：250—262(in Chinese).

向宏發，方仲景.1990.北京平原區隱伏斷裂的探測研究［A］.見：中國地震年鑒.北京：地震出版社.

XIANG Hong-fa，FANG Zhong-jing.1990.Exploration study ofburied faults in the Beijing Plain area［A］.China Earthquake Yearbook.Seismological Press，Beijing(in Chinese).

向宏發，方仲景，張晚霞，等.1991.南口-孫河斷裂活動性的初步研究［A］.見：中國地震年鑒.北京：地震出版社.

XIANG Hong-fa，FANG Zhong-jing，ZHANGWan-xia，et al.1991.Preliminary study of Nankou-Sunhe Fault activities［A］.In：China Earthquake Yearbook.Seismological Press，Beijing(in Chinese).

向宏發，方仲景，張晚霞，等.1993.北京平原區隱伏斷裂晚第四紀活動性的初步研究［J］.地震學報，15(3)：385—388.

XIANG Hong-fa，FANG Zhong-jing，ZHANGWan-xia，et al.1993.Preliminary study of late Quaternary activities of buried faults in the Beijing Plain area［J］.Acta Seismologica Sinica，15(3)：385—388(in Chinese).

向宏發，王學潮，虢順民，等.2000.聊城-蘭考隱伏斷裂第四紀活動性的綜合探測研究［J］.地震地質，22(4)：351—359.

XIANG Hong-fa，WANG Xue-chao，GUO Shun-min，et al.2000.Integrated survey and investigation on the Quaternary activity of the Liaocheng-Lankao buried fault［J］.Seismology and Geology，22(4)：351—359(in Chinese).

徐錫偉，計鳳桔，于貴華，等.2000.用鉆孔地層剖面記錄恢復古地震序列：河北夏墊斷裂古地震研究［J］.地震地質，22(1)：9—19.

XU Xi-wei，JI Feng-ju，YU Gui-hua，et al.2000.Reconstruction of paleo-earthquake sequence using stratigraphic records from drill logs：A study at the Xiadian Fault，Beijing［J］.Seismology and Geology，22(1)：9—19(in Chinese).

徐錫偉，吳為民，張先康，等.2002.首都圈地區地殼最新構造變動與地震［M］.北京：科學出版社.118—127.

XU Xi-wei，WUWei-min，ZHANG Xian-kang，et al.2002.Latest tectonicmovement in the crustand earthquakes in the region around capital［M］.Science Press，Beijing.118—127(in Chinese).

楊曉平，鄭榮章，張蘭鳳，等.2007.淺層地震勘探資料地質解釋過程中值得重視的問題［J］.地震地質，29(2)：1—11.

YANG Xiao-ping，ZHENG Rong-zhang，ZHANG Lan-feng，et al.2007.Some problems worth considering in the geolog-ical explanation of shallow seismic prospecting data［J］.Seismology and Geology，29(2)：1—11(in Chinese).

袁道陽，王蘭民，何文貴，等.2008.蘭州市地震活斷層探測新進展［J］.地震地質，30(1)：236—249.

YUAN Dao-yang，WANG Lan-min，HE Wen-gui，et al.2008.New progress of seismic active fault prospecting in Lanzhou City［J］.Seismology and Geology，30(1)：236—249(in Chinese).

張世民，王丹丹，劉旭東，等.2007.北京南口-孫河斷裂帶北段晚第四紀活動的層序地層學研究［J］.地震地質，29(4)：729—743.

ZHANG Shi-min，WANG Dan-dan，LIU Xu-dong，etal.2007.Sequence stratigraphy study of late Quaternary activities of Nankou-Sunhe Fault in its northern segment，Beijing ［J］.Seismology and Geology，29(4)：729—743(in Chinese).

張世民，王丹丹，劉旭東，等.2008.北京南口-孫河斷裂晚第四紀古地震事件的鉆孔剖面對比與分析［J］.中國科學(D 輯)，38(7)：881—895.

ZHANG Shi-min，WANG Dan-dan，LIU Xu-dong，etal.2008.Using borehole core analysis to reveal Late Quaternary paleoearthquakes along the Nankou-Sunhe Fault，Beijing［J］.Science in China(Ser D)，38(7)：881—895.

朱金芳，徐錫偉，黃宗林，等.2005.福州市活斷層探測與地震危險性評價［M］.北京：科學出版社.246—278.

ZHU Jin-fang，XU Xi-wei，HUANG Zong-lin，et al.2005.Active Faults Exploration and Seismic Hazard Assessment in Fuzhou City［M］.Science Press，Biejing.246—278(in Chinese).

中國地震局.2005.中國地震活斷層探測技術系統技術規程［Z］.北京：地震出版社.

China Earthquke Adminstration.2005.Stipulation on Technical System for China Earthquake Active Fault Surveying［Z］.Seismological Press，Beijing(in Chinese).

METHOD OF LOCATING BURIED ACTIVE FAULT BY COMPOSITE DRILLING SECTION DOUBLING EXPLORATION

LEIQi-yun1，2)CHAIChi-zhang1)MENG Guang-kui1)DU Peng1)WANG Yin1)XIE Xiao-feng1)

1)Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan 750001，China

2)Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China

In this paper，an optimized drilling exploration method，the doubling section method，was summarized aftermany composite drilling section explorations of buried active fault in urban areas.Operation steps of thismethod are as follows：Firstly，drill a borehole at each of the two ends of the drilling section tomake sure that fault is between the two boreholes，then，drill the third borehole at themiddle of the two holes;and secondly，confirm again the segmentwhere the fault is and drill the next borehole in themiddle of it.By repeating the similar practice，the accurate location of fault can be constrained progressively.Meanwhile，this paper also uses a quantitative indicator，the key horizon gradient between two boreholes，instead of stratigraphic throw，to determine the location of buried fault and puts forward two criterions：1)the fault is located between two boreholes if the key horizon gradients between these two boreholes are positive and increasewith depth;and 2)the fault is located where the key horizon gradients between two boreholes increase obviously relative to the previous values and that of adjacent segments，besides the increase with depth.While in contrast，the key horizon gradient in a normal fault segment decreases obviously.Application cases show that themethod can determine precisely the location of buried active fault.

buried active fault，composite drilling section，doubling section method，key horizon gradient

P315.2

A

0253-4967(2011)01-0045-11

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.01.005

2010-05-20收稿，2010-08-11改回。

國家財政部經常性項目(1521044025)和地震行業科研專項(201008003)共同資助。

雷啟云，男，1981年生，2005年畢業于蘭州大學地質工程專業，獲工學碩士學位，工程師，現為中國地震局地質研究所在讀博士研究生，主要從事活動構造研究工作，電話：0951-5068227，E-mail：leiqy 624@163.com。