淺層地震在城市斷裂探測中的應用

趙立波，楊吉武，黃書華

（廣東省地質調查院，廣東廣州510000）

近年來，隨著城市地質不斷的開展，針對找出穿過城市中的斷裂顯得極其重要。城市對物探方法的影響因素較多，各種物探手段在城市中獲得高質量的野外數據難度加大。目前，淺層地震在城市地質調查中的應用越來越多[1-6]。淺層地震中反射波法應用較多，反射波法又分為縱波和橫波反射，根據探測目標結合方法的特點優勢選出最佳探測手段。橫波反射波法較縱波反射波法具有更高的淺部分辨率，對淺部分層有更好的探測效果。本文主要是針對淺部隱伏斷裂探測為目標，采用橫波反射法對調查區進行勘探，討論該方法在城市地質調查中針對隱伏斷裂的探測效果。

1 野外數據采集

本次野外采用德國DMT公司的SummitⅡplus高分辨率數字地震儀，28Hz橫波檢波器。根據探測目標，獲取高質量的野外資料是非常關鍵的。因此，我們需要根據野外實際地震地質及環境條件，確定適合該區域的野外觀測系統及相應的采集參數。由于野外施工等多種因素的影響，也無統一標準，則需要進行長排列試驗進而確定。長排列試驗前，則需進行道一致性和儀器檢查等工作，以確保儀器可投入生產工作進行施工。

本次完成橫波展開排列1個。中間炮點激發，1m道間距，120道接收，濾波通帶為全通，采樣間隔為0.25ms，記錄長度1024ms。從試驗結果中可以確定，采用中間放炮的方式更有利于接收橫波反射信號，不僅可以避開淺層折射波的影響，而且可以有效提高淺層信號的實際覆蓋次數。

根據試驗結果，我們確定施工參數為：激發方式為18磅重錘錘擊豎立于坑內的鐵質墊板，激發方式為中間激發，炮間距4m，道間距2m，偏移距1m，接收道數24道，采樣率0.25ms，記錄長度1024ms。

2 數據處理

數據處理工作是解釋工作的重要環節，直接關系到地震剖面成果精度。數據處理工作對室內數據處理人員的處理能力也有較高的要求，所以，該項工作具有較高的綜合能力。該項工作的目的性、研究性及服務性很強。為獲得高質量的處理資料，本次資料處理嚴格采用一系列的高保真、高分辨率的處理方法，優選處理模塊，精選處理參數，力求得到最優的地震資料。處理過程中，進行細致的預處理工作，刪除不正常的道記錄、炮記錄，校正反極性的記錄道。處理內容主要包括：解編、編輯、速度分析、動校正、自動剩余靜校正、各種濾波和淺層弱信號的增強等。

在地震資料處理中，為選取最佳的處理參數，在正式剖面處理前進行參數分析處理是十分必要的。參數分析處理有利于選擇最佳的處理參數、模塊和處理流程。

橫波反射的處理流程為：解編→預處理→球面擴散補償→疊前濾波→道間平衡→抽CDP道集→速度分析→動校正→自動剩余靜校→疊加→疊后濾波→修飾處理→AGC→剖面打印→初步解釋→時間剖面輸出。

3 數據分析

圖1為DZ01橫波反射時間剖面圖，從圖1中可明顯看出有兩個反射波振幅較強的波組，可分出兩層地層。結合地質及驗證鉆孔資料，劃定反射波TQ層為淤泥層與粘土層的分界面，反射波雙程旅行時間180ms左右，界面平整，反射波能量強，振幅均一，未見構造異常。T0層為強風化層花崗巖與中風化層的分界面。反向波雙程旅行時間220~380ms。反射界面起伏大，界面清晰。

DZ01剖面上圈定斷裂2處（圖1），樁號205m、350m處，反射波同相軸發生錯斷，斷距50ms左右，推測為斷裂構造F61-1、F61-2通過引起的。在測線205m處對DZ01剖面解譯的F61-1進行了打鉆驗證，驗證結果表明，測線205m處的同相軸異常確為斷裂構造所引起的，且地震剖面的分層基本與鉆孔揭示的相吻合。

通過對比分析T0和TQ界面，它們之間沒有關聯性，在斷裂構造F61-1、F61-2處，未發現上覆蓋層之間有擾動，說明在TQ層形成后，斷裂構造沒再活動過。

4 結論

通過本次地震勘探，得到了地層分層信息以及推測出斷裂的相應位置。共分出兩層地層信息以及斷裂2處，并對推測F61-1斷裂進行打鉆驗證。結果表明該處斷裂客觀真實存在，鉆孔資料與地震剖面信息基本吻合，說明該方法在城市斷裂探測中具有良好的應用效果。