聲波剖面法在渤海活斷層評價探測中試驗研究

楊港生 趙根模

（天津市地震局，天津 300201）

聲波剖面方法由于具有很高的分辨率和信號發射頻率，可以獲得高品質的地層剖面（圖1），能夠顯示出沉積地層的結構與構造特征，廣泛用于工程地質勘探和活斷層探查，經過在渤海灣活斷層探測試驗中證明聲波方法對海域和沿海平原活斷層時代判斷十分有效，能夠分辨小斷距斷層，資料連續性好，直觀性強，探測工作效率高，適合于活斷層探測及地震危險性評價、海洋工程、核電站選址的等項目。目前國際上聲波剖面法探測應用發展較快，不僅淺海，在幾千米深海也可以使用，穿透海底地層的深度可達600 m，分辨率可達0.14 m。

活斷層研究需要從一般斷層判斷出第四紀斷層，然后再分出最具現實危險性的全新世活斷層，在沿海沉降平原這種斷層很難識別，斷層最新活動在全新世地層中的斷距一般都很小。采用傳統方法探測到的斷層活動年代資料不夠準確，對地震危險性預測和防震減災工作造成誤導。在沿海平原人口稠密地區，設防烈度偏低，在港口與核電站建設與運行中，往往出現“意外”的地震災害，后果嚴重。

天津位于河北平原地震帶，磁縣—邢臺—河間—唐山北東向地震帶與張家口—三河—煙臺北西向地震帶交匯部位，位于河間地震區與唐山地震區之間的空白區，歷史上沒有發生過大地震。1976年唐山地震斷層進入天津市東北部寧河、漢沽區，在這個范圍還發生6～6.9級地震多次，烈度高達Ⅷ～Ⅸ度，另外，天津市東部渤海曾發生1888年和1969年7.5級地震，渤海盆地及平原第三紀地層厚度達8000～10000 m。比黃海、日本海第三紀地層厚很多，第四紀地層厚度達320～500 m，是全國沿海平原最厚區域，形成大面積軟土地基，地震易損性很顯著，常使地震烈度升高，沿海平原的隱伏斷層不能直接觀察只能依靠物探方法間接觀測。

天津地區活斷層是由深部老斷層最新活動產生的破裂，具有繼承性、積累性，越老斷距越大，向上逐漸變小，在中生代、古生代可達幾千米，到第三紀縮短為幾百米，到第四紀為幾十米，到全新世只有幾米。活斷層探查目的是確定其上斷點層位，鑒定斷層在全新世是否仍有活動，是判斷地震活動性和危險性重要依據。而采用聲波方法在渤海活斷層評價探測中取得了很好的結果，其方法分辨率高，信號發射間隔短，剖面連續性好、構造細節清楚，是切實可行的活斷層探測方法。這些勘探成果對渤海斷層活動性的鑒定具有重要意義。

圖1 聲學地層剖面