淺層地震勘探在城市活斷層探測中的應用研究

徐輝XU Hui；顧禮敬GU Li-jing

（江蘇省地質勘查技術院，南京 210008）

（Geological Exploration Technology Institute of Jiangsu Province，Nanjing 210008，China）

1 上海市地質概況

1.1 地形地貌特征 上海地區除了在西南部零星散布有十余座海拔百米以下的基巖剝蝕殘丘外，一般地勢平坦，地面高程介于2.2-4.8m 之間，大致為東高西低的微傾斜平原。以崗身為界，其西為湖沼平原，地勢低洼，高程在4m 以下；其東為濱海平原，地面高程一般略大于4m。沿長江，包括崇明、長興等島嶼及一些沙洲，為典型的現代河口三角洲地貌，高程3-4m。

1.2 地層 上海大地構造隸屬揚子準地臺的浙西-皖南臺褶帶和下揚子臺褶帶的北東延伸部分，新構造分區屬蘇北-南黃海沉降區的蘇錫滬緩慢下降區。全區幾乎都被巨厚的第四紀沉積物覆蓋，厚約300m 左右，自西南向東北逐漸加厚。第四系是一套以粘性土與砂性土交互的碎屑沉積物，由下而上具明顯的韻律性變化。

2 地震勘探工作方法

本次地震勘探的測線大多沿兩條斷裂推斷位置大致垂直的方向布設。根據實地測線布設位置，采用地形圖結合地物、測繩量距的方法確定炮點、檢波點，每條測線端點、拐點及地面易辨認的標志物（如溝渠、橋頭、電線桿、里程碑等）的坐標用GPS 測定。

2.1 野外數據采集 定本次野外數據采集參數為：道距5m，接收道數72 道，覆蓋次數12 次，偏移距45m，炮間距15m，記錄長度1024ms，采樣間隔1ms，8 次振動垂直疊加。

2.2 數據處理與資料解釋 雖然本次采集到的數據信噪比高，但數據處理對于最終成果的可靠性同樣起到至關重要的作用。在數據處理中，為了盡可能獲得最佳的疊加效果，最大限度地提高信噪比和分辨率，通過處理試驗確定合理的處理流程及參數。

本次淺層地震所獲不同測線地震時間剖面圖顯示地下基巖面及以上深度范圍內發育有數量不等的反射波組，經對有效波組的分析對比，并結合地質資料分析，一般可劃出4 組有效反射波組，少量可劃出3 組有效波組，個別測線可劃出5-6 組有效反射波組相應地可分別劃為5、4、6、7 個物性層，各物性層及推斷的地質屬性列于表1。

表1 地震層序表

3 地震勘探揭示的斷層構造特征

本次地震勘探共發現14 處與太倉-奉賢斷裂相關的斷裂痕跡，在地震時間剖面上表現為反射波同相軸有明顯的錯動、消失等現象，并形成一定落差。據各測線獲得的斷點埋深、斷距、錯斷層位等特征將斷裂由北向南劃分為三段，各段特征總結如下：

3.1 北段（包括f1、f2、f3斷點）。測線2200m 附近出現T3 和Tg 反射波組被明顯錯斷，呈現西高東低的異常（f1），為東傾正斷裂，傾角較陡，斷層兩側落差5-6m，斷層寬度約10m，斷層上斷點深度推測為175m 左右，位于下更新統（Q1）上部，T2 波組完整，說明沒斷至中更新統（Q2）。

3.2 中段（包括f4-1、f4-2斷點）測線分別采用可控震源和槍式震源進行施工。測線編號分別為4-1、4-2，在對應位置均出現異常（f4-1、f4-2），T3、Tg 反射波組發生中斷、錯動。斷點分別位于4-1 測線的1450m 和4-2 測線的630m附近，斷層性質相近，均為西高、東低的正斷層，斷層兩側落差約10-15m，傾向東，傾角較陡，斷層寬度不大，斷層上斷點深度均約190m，錯斷了基巖和下更新統（Q1），T2 波組連續、完整，說明為中更新世（Q2）以前的斷層。

此段斷點埋深均在160-190m 之間，變化不大，斷距在10m 左右，有一定寬度，傾向多為東傾，有西傾斷裂發育，局部呈雙斷裂。

3.3 南段（包括f32-1、f32-2、f35、f36-2、f36-1、f38斷點）測線地震時間剖面圖顯示，基巖面反射波組較清晰（如圖1），在269 CDP 和179 CDP 附近出現兩處基巖面反射波組（Tg）能量減弱、相位不連續的異常（f32-1、f32-2）。該兩異常均表現為西低東高，但落差很小，均未影響到上覆第四系內部界面的反射波組。這兩斷點均為西傾正斷層，寬度均為15m左右，斷層兩側基巖面落差分別為4m 和2m，上斷點深度分別為282m、290m，斷層僅發生在基巖及覆蓋層底部。T3及以上地層反射界面反射相位未受影響，表明其活動時代應為早更新世早期。

4 結論

本次勘探共發現關于太倉-奉賢斷裂的斷點共14 處，對各斷點特征總結發現：太倉-奉賢斷裂走向近北西向，由多支傾向不一的分支斷裂組合而成；斷裂北端埋深較淺，向南逐漸加深，至40 測線以南斷裂埋深達到最大，近500m；各斷裂斷距不大，10m 左右，都具備10m 左右的斷裂寬度；斷裂錯斷至第四系更新統底部，由此推測太倉-奉賢斷裂是活動斷裂，具有一定的地震危險性。

圖1

[1]曹令敏.應用淺層地震勘探劃分地下軟土結構[J].工程地球物理學報,2007,4(3):251-255.

[2]江蘇省工程物理勘察院.上海市活斷層探測與地震危險性評價陸域目標區初查階段物探勘查工作報告[R].2005.

[3]中國地震局地球物理勘探中心.上海市活斷層探測與地震危險性評價項目深地震探測工作報告[R].2005.