微动和浅震反射技术在威宁-水城断裂构造隐伏地段的探测应用.pdf
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1、 年 卷 贵 州 地 质 ()第 期(总第 期)收稿日期 修回日期基金项目贵州省地震局地震科技基金项目(号)、贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑 号)联合资助作者简介邱鹏()男湖北黄冈人工程师工科硕士主要从事物探、地震安全性评价等相关研究工作通讯作者王家海()男贵州水城人工程师主要从事地震监测、地震安全性评价等相关研究工作微动和浅震反射技术在威宁水城断裂构造隐伏地段的探测应用邱 鹏王家海(贵州省工程防震研究院贵州 贵阳)摘 要威宁水城断裂近年来地震较为频繁历史地震最大震级为 级为贵州地震发育较为频繁的一条较大断裂 本文为探查该断裂的隐伏部位的延续进而判定该断裂隐伏段的位置、走向、倾向、断距等特
2、征利用微动和浅层地震反射两种物探方法对威宁水城断裂重点位置进行精确定位 由于面波干扰的影响根据地震反射剖面很难准确判定浅地表断层的精确位置 本文根据浅地表地层的错断往往会引起地层横向的速度变化的原理利用微动方法提取 频率范围的瑞雷面波相速度频散曲线再利用面波层析成像方法反演获取面波二维相速度图像从而反映出浅地表地层速度结构的变化可以从另一方面揭示浅地表地层断层的精确位置 将这两种方法同时应用于威宁水城断层勘探中可在一定程度上弥补浅层地震反射勘探方法上判定断层浅地表地层精确位置上的不足 同时根据两种物探方法判断断层深浅位置不同使两种方法能够相互验证关键词浅层地震反射 威宁水城断裂 微动探测中图分
3、类号 文献标识码 文章编号()引言威宁水城断裂近年来地震较为频繁历史地震最大震级为 级 然而该断裂形态复杂特别是威宁县与水城区相接壤地区该区域隐伏段较大且位于该断裂北段若不探查清楚其位置、走向、倾向、断距等特征将会对该断层活动性研究产生较大影响 故本文利用微动和浅层地震反射两种物探方法对威宁水城断裂北段重点隐伏位置进行精确定位(李亮等)同时将这两种方法同时应用于断层勘探中可在一定程度上弥补浅层地震反射勘探方法上判定断层精确位置上的不足威宁水城断裂总体是由一系列平行或斜切北西向褶皱的断裂构成(如图 所示)这些断裂或首尾相连或彼此斜列互相交错密集成带组成宽约 的北西向断裂带 断裂总体走向 左右倾向
4、或南或北倾角 为一条以压性为主兼具左行剪切的结构面群断裂在新构造期活动明显沿断裂带常常形成谷地和洼地在断裂北端跪起崖耿家屯断层间形成威宁草海盆地盆地中堆积更新统与全新统厚达 其形成与两侧断裂在第四纪活动有关中段与南端各有一处温泉出露水温分别为 和 物探方法技术及资料处理 浅层地震反射浅层人工地震勘探方法由于其勘探深度范围大分辨率和精确度最高(邓起东等)浅层图 威宁水城断裂地质构造简图(据贵州省区域地质志)()第四系古近系白垩系侏罗系三叠系二叠系石炭系泥盆系奥陶系寒武系威宁水城断裂河流水系第 期 邱 鹏王家海:微动和浅震反射技术在威宁水城断裂构造隐伏地段的探测应用图 目标区地球物理测线位置示意图
5、(据贵州省区域地质志)()二叠系石炭系威宁水城断裂地球物理测线地震反射方法是利用地层之间由于波阻抗差异所产生的反射相位特征来推测、解释地下构造(徐明才等)通过分析反射波阻抗特征的变化而做出是否存在断层的判断(酆少英等)本次观测系统采用最大偏移距 道间距 道接收炮间距 覆盖次数 次资料处理的基本流程:()滤波一维滤波采用一维滤波方法滤除记录中的有效波与干扰波的频谱不发生重叠成分二维滤波对于那些与有效波频率重叠部分且具有视速度差异的干扰波(如声波、面波或其它的低速线性干扰波)采用二维滤波方法来压制二维倾角滤波有效反射波和干扰波的频带几乎完全重叠部分 采用二维倾角滤波方法可有效地压制与有用信号频率相
6、同但具有视速度差异的线性干扰波有效反射波信号得到明显增强()静校正处理因地表起伏不平、近地表速度变化等不规则影响将使原始地震记录的初至出现不规则的时差变化、反射波同相轴的双曲线形态出现畸变从而影响叠加效果()剩余静校正处理数据经过静校正处理后不一定能完全消除表层因素的影响另外当动校正速度不准时也会产生剩余静校正量 为了提高叠加剖面质量本次采用 次高斯塞德尔迭代处理方法来求取剩余静校正量()提高分辨率处理本次采用预测子波反褶积和时变谱白化处理来提高地震资料的分辨率()速度分析为了得到高质量的水平叠加剖面在处理中反复进行了多次速度分析 在速度分析前首先求得选定道集的速度谱、常速度扫描剖面和共炮点距
7、剖面然后进行交互式速度拾取 为了合理地拾取叠加速度浅层拾取的速度间隔较小同时避开因多次反射和折射波能量团的影响()动校正动校正处理是针对共反射点道集的它把炮间距不同的各道上来自同一界面、同一点的反射波到达时间经正常时差校正后使之成为在共深度点上的自激自收时间 贵 州 地 质 年 卷()叠加处理经过上述一系列方法处理后将自激自收的 道集记录进行叠加处理形成能直观反映工区地下地质构造形态、可供解释的水平叠加时间剖面()速度提取本文采用地面反射地震资料求取速度尽管该方法求得的速度精度不如地震波测井但在没有地震测井资料的情况下采用该方法求取地震波速度仍不失为一种有效手段通过反射波资料处理时获得的叠加速
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