李大虎,邵昌盛,劉遠(yuǎn)志,鄒 俊
(1.四川省地震局 工程地震研究院,成都610041;2.四川省核工業(yè)地質(zhì)局 二八二大隊(duì),四川 德陽618000;3.中國石化石油工程地球物理有限公司 西南分公司,德陽618000;4.四川省地礦局 物探隊(duì),成都610072)
2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震發(fā)生在龍門山構(gòu)造帶中北段,破裂自初始破裂點(diǎn)開始沿龍門山斷裂帶的中央斷裂及前山斷裂呈NE向單側(cè)擴(kuò)展[1],龍門山斷裂帶南西段在此次地震中并未參與活動(dòng);而2013年4月20日08時(shí)02分46秒四川省雅安市蘆山縣發(fā)生的7.0級(jí)地震的震中(30.3°N,103.0°E)位于龍門山構(gòu)造帶南段附近(圖1)。兩次地震發(fā)生后,作者均參與了四川省地震局地震現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急科考工作,對(duì)位于龍門山斷裂帶南段的耿達(dá)—隴東斷裂進(jìn)行了野外調(diào)查追索,并未發(fā)現(xiàn)地震地表破裂現(xiàn)象;而龍門山斷裂帶作為活動(dòng)地塊的一級(jí)邊界,具有孕育和發(fā)生強(qiáng)烈地震的構(gòu)造背景,尤其是南段的地震危險(xiǎn)性已經(jīng)引起了國內(nèi)外地震學(xué)者們的強(qiáng)烈關(guān)注[2-6]。由于多年以來龍門山斷裂帶南段淺層地震探測(cè)工作開展較少,特別是龍門山南段后山斷裂的耿達(dá)—隴東斷裂通過處的植被茂密、基巖出露有限以及部分?jǐn)嗔央[伏于地表之下等因素,至今對(duì)于耿達(dá)—隴東斷裂的空間展布位置仍然存在疑問,僅憑目前單一的地面地震地質(zhì)調(diào)查工作難以準(zhǔn)確厘定其具體通過位置和展布形態(tài),從而制約了對(duì)該斷裂最新活動(dòng)性的評(píng)價(jià)和最大發(fā)震能力的評(píng)估。龍門山南段地震災(zāi)區(qū)的災(zāi)后恢復(fù)重建工作,同樣也受到隱伏斷裂段和余震活動(dòng)等因素的嚴(yán)重制約。
圖1 龍門山構(gòu)造帶南段斷裂分布圖Fig.1 Distribution of the southern segment of the Longmenshan fault zone
耿達(dá)—隴東斷裂位于龍門山斷裂帶后山斷裂南段,蘆山地震后,中國地震學(xué)家對(duì)龍門山前山斷裂南段的雙石—大川斷裂的活動(dòng)性研究較為詳細(xì),結(jié)論為全新世活動(dòng)斷裂[7];而對(duì)于耿達(dá)—隴東斷裂,雖局部地區(qū)線性影像特征明顯,有晚更新世以來活動(dòng)的地質(zhì)和地貌顯示,但由于該地區(qū)第四紀(jì)地層地貌不甚發(fā)育,使得耿達(dá)—隴東斷裂晚第四紀(jì)是否活動(dòng)的地表行跡并不清晰,對(duì)該斷裂的空間展布位置和活動(dòng)性評(píng)價(jià)方面更是缺少統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。要研究該斷裂的活動(dòng)性必須先確認(rèn)基巖斷裂的存在,繼而研究該斷層向第四紀(jì)地層內(nèi)的延伸情況,只有這樣,對(duì)斷層的晚第四紀(jì)活動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)才有意義。針對(duì)耿達(dá)—隴東斷裂經(jīng)過地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和特有的淺層地震地質(zhì)條件,選擇何種地球物理探測(cè)方法以及如何實(shí)施才能達(dá)到較好的探測(cè)效果成為需要解決的首要問題。淺層地震反射波法是近地表活動(dòng)斷裂探測(cè)中解決隱伏斷裂定位及切割地層的首選方法,該方法利用人工激發(fā)的彈性波震源,探測(cè)數(shù)十米至數(shù)百米深度范圍內(nèi)的地層分布和地質(zhì)構(gòu)造,對(duì)劃分具有一定厚度的沉積地層層序、探測(cè)隱伏活動(dòng)斷層等地質(zhì)構(gòu)造效果較好[7-9]。尤其是近年來,隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)庫處理手段的不斷進(jìn)步,利用該方法在研究活動(dòng)斷裂的空間展布以及深淺構(gòu)造關(guān)系等方面均取得了有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)[11,12]。
龍門山斷裂帶南段地區(qū)狹窄的山間峽谷場(chǎng)地和特有的地形地貌特征、復(fù)雜的地震地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境,要準(zhǔn)確定位耿達(dá)—隴東斷裂隱伏段的展布位置、產(chǎn)狀及斷錯(cuò)量等參數(shù),需要在地質(zhì)調(diào)查工作基礎(chǔ)上,根據(jù)具體的場(chǎng)地條件和地震地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)開展實(shí)驗(yàn)性探測(cè),為選擇可靠的地震勘探施工參數(shù)提供依據(jù)。本次探測(cè)研究工作主要采用人工錘擊端點(diǎn)激發(fā)、小道間距、多道短排列接收和多次覆蓋觀測(cè)相結(jié)合的地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及合適的數(shù)據(jù)處理方法獲得淺層地震反射剖面圖像,以此揭示耿達(dá)—隴東斷裂在寶興縣隴東鎮(zhèn)若必溝一帶的空間展布位置和近地表構(gòu)造形態(tài)。該研究結(jié)果不但為研究耿達(dá)—隴東斷裂近地表活動(dòng)構(gòu)造提供了地震學(xué)依據(jù),也對(duì)龍門山斷裂帶后山斷裂南段現(xiàn)今的活動(dòng)性以及龍門山南段地區(qū)未來地震危險(xiǎn)性評(píng)估具有重要意義,同時(shí)也為災(zāi)后重建和避震規(guī)劃、減少未來可能造成的地震災(zāi)害損失等提供科學(xué)依據(jù)。
耿達(dá)—隴東斷裂北起耿達(dá),向南經(jīng)磽磧、隴東至瀘定以東,總體走向NE40°,傾向NW,全長約170km,在寶興縣西南發(fā)育了一系列近似平行的NE向斷層帶和弧形沖斷層。通過現(xiàn)場(chǎng)地震地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在若必溝一帶發(fā)育有寶興河T1、T2階地,斷錯(cuò)地貌并不明顯,僅在兩側(cè)基巖處見有斷層破碎帶;但對(duì)于被第四紀(jì)沉積物所覆蓋的部分,就需要通過物探手段確定。
淺層地震反射波法開展的前提是測(cè)區(qū)場(chǎng)地介質(zhì)具備一定的波阻抗差異。結(jié)合已有的工程地質(zhì)鉆探資料,若必溝西河左岸的T1階地不同密實(shí)程度的卵石土層波速值在0.8~1.6km/s,而下伏基巖——白云巖的波速在2.5~4km/s,二者之間的波阻抗差異明顯,在地震時(shí)間剖面上能形成有效的波阻抗反射界面,具備開展地震勘探工作的地球物理?xiàng)l件。因此選擇在寶興河西河的T1階地上開展地震反射波的數(shù)據(jù)采集工作,在跨耿達(dá)—隴東斷裂及其分支斷裂的可能通過位置布設(shè)了2條淺層地震反射測(cè)線(圖2)。
淺層地震反射波法一般適用于工作環(huán)境相對(duì)較好的地區(qū)(盆地、平原)探測(cè)物性差異大、且具有一定規(guī)模的地質(zhì)構(gòu)造,要把該方法應(yīng)用到構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜、交通條件不便的龍門山南段山間峽谷場(chǎng)地探測(cè)斷裂構(gòu)造的展布位置,還需要解決一系列關(guān)鍵的技術(shù)問題。由于地震勘探的精度取決于地震資料的分辨率,而地震資料的分辨率又與所采用的方法技術(shù)和工作參數(shù)密切相關(guān),盡管在資料處理中可采用多種數(shù)據(jù)處理手段來改善地震資料的質(zhì)量,但要想通過數(shù)據(jù)處理從丟失了有效信息的地震資料中得到有用的結(jié)果則是不可能的。因此,采集高信噪比的原始記錄資料是基礎(chǔ)。
圖2 測(cè)區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境與地震測(cè)線示意圖Fig.2 Seismic tectonic environment and the seismic survey line diagram in the survey area
本次地震反射波數(shù)據(jù)采集使用的儀器是美國Geometries公司的NZXP數(shù)字地震儀配以分布式Geode地震采集站,24-bit A/D轉(zhuǎn)換,動(dòng)態(tài)范圍144dB,通頻帶1.75~20kHz,有寬頻帶和可選濾波器記錄不同頻譜范圍的地震信號(hào),其各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足淺層探測(cè)的要求。由于龍門山南段地區(qū)河谷地帶Ⅰ級(jí)階地上卵石層會(huì)造成高頻信號(hào)迅速衰減,若采集時(shí)采用檢波器組合的方式來壓制面波會(huì)嚴(yán)重?fù)p失高頻成分的信息,從而不利于提高地震勘探的分辨率。而山間河谷基巖面埋藏較淺的地區(qū)需要盡可能地保留原始地震記錄中的高頻成分,因而本次探測(cè)工作主要采用40Hz的單個(gè)檢波器采集縱波反射信息,盡可能地采集從低頻到高頻的地震信息。為了確保地震記錄的質(zhì)量,除了在探測(cè)工作中根據(jù)不同的地表?xiàng)l件選用適合于相應(yīng)地震測(cè)線的工作方法外,還在每條測(cè)線地震數(shù)據(jù)采集之前進(jìn)行擴(kuò)展排列試驗(yàn),其目的是:①了解測(cè)線周圍干擾波類型、強(qiáng)度和時(shí)空分布特征;②了解目的層反射波組的強(qiáng)度;③了解震源激發(fā)條件等,進(jìn)而確定反射波最佳觀測(cè)窗口(如觀測(cè)系統(tǒng)、儀器參數(shù)等)。為了能在地震記錄上分析有效波分布與干擾波分布,所有試驗(yàn)排列最小偏移距都取0m,然后根據(jù)有效波發(fā)育時(shí)窗、干擾波面波特征以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件等確定道距、炮距、偏移距、接收道數(shù)等參數(shù),使得有效反射波落在最佳的觀測(cè)窗口內(nèi),獲得較高的信噪比,從而提高淺層地震勘探的精度。
圖3 Ⅰ測(cè)線擴(kuò)展排列試驗(yàn)Fig.3 Interference wave of Survey lineⅠ
圖3是隴東鎮(zhèn)若必溝西河左岸Ⅰ測(cè)線典型擴(kuò)展排列試驗(yàn)記錄,由圖中可以看出,存在較強(qiáng)的線性干擾,且來自淺部的有效信號(hào)被震源附近強(qiáng)烈的面波所覆蓋,使得近震源處的有效波在原始地震記錄中較難辨別;但雙程旅行時(shí)位于150ms以內(nèi)遠(yuǎn)離震源的接收道可連續(xù)追蹤基巖反射波信息。由于地震記錄上存在較強(qiáng)干擾,因此需采用小道距小偏移距多次覆蓋的觀測(cè)系統(tǒng)和排列參數(shù)來提高信噪比。
為了得到高質(zhì)量的地震反射記錄,根據(jù)測(cè)區(qū)場(chǎng)地條件與探測(cè)目的合理地選擇地震波的激發(fā)震源也是本次探測(cè)工作的重要環(huán)節(jié)。只有在震源激發(fā)的地震波信號(hào)具有足夠的能量和較寬頻帶范圍的前提下,才能使數(shù)據(jù)采集處理和分析解釋具有實(shí)際意義,因此選擇合適的震源是實(shí)現(xiàn)淺層地震勘探目標(biāo)的必要條件[13]。根據(jù)已有的研究,采用小能量激發(fā)震源相對(duì)能增強(qiáng)高頻波的能量[14],因而采用小能量激震是十分必要的。本次探測(cè)場(chǎng)地均位于寶興河西岸Ⅰ級(jí)階地上,交通條件不便和局部場(chǎng)地所限等因素使可控震源車難以在此開展工作。根據(jù)已有的研究結(jié)果結(jié)合作者近些年在龍門山地區(qū)開展斷裂探測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),錘擊震源雖然激發(fā)的能量較弱,深度約<100m,但其激發(fā)信號(hào)的頻率較高,同相軸的連續(xù)性也明顯變好,所獲得的地震剖面分辨率較高,因此本次探測(cè)選用的是攜帶較為方便、適合龍門山地區(qū)作業(yè)的錘擊震源。
在龍門山南段地區(qū)開展淺層地震探測(cè)工作觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)的選取時(shí)需考慮到以下幾個(gè)問題:一是最大偏移距的確定一般要求與探測(cè)的目標(biāo)層深度相當(dāng),使目的層反射有足夠的正常時(shí)差,有利于速度分析和區(qū)分一次反射波和多次波與其他相干噪聲,但最大偏移距又不能太大。如果太大,一方面會(huì)增加動(dòng)校正的拉伸畸變,影響資料分辨率;另一方面會(huì)使遠(yuǎn)炮點(diǎn)接收到的反射波發(fā)生相位畸變,對(duì)共中心點(diǎn)(CMP)的假設(shè)也變得無效。二是最小偏移距的大小直接影響感興趣的淺層反射波的覆蓋次數(shù)。一般來說,為獲得更淺層的地層反射,最小偏移距應(yīng)盡可能的??;但如果太小,近炮點(diǎn)道會(huì)受到震源干擾波的影響。三是為了提高地震資料的橫向分辨率和覆蓋次數(shù),一般應(yīng)采用較小的道間距和跑間距。
綜合以上研究結(jié)果并結(jié)合本次測(cè)區(qū)地形地貌特征和現(xiàn)場(chǎng)地震記錄特點(diǎn)以及已有的鉆孔資料分析得出,一方面要使用人工錘擊震源激發(fā)高主頻信號(hào)以提高淺層分辨率;另一方面要采用小道間距、多道短排列接收、共反射點(diǎn)多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng),以達(dá)到對(duì)耿達(dá)—隴東斷裂構(gòu)造進(jìn)行精確定位的目的。此次反射波法地震勘探的具體工作參數(shù)設(shè)計(jì)如下:采樣率0.25,記錄長度0.50s,道間距1~2m,炮間距1~2m,偏移距30m,每個(gè)地震觀測(cè)排列采用單邊24道、40Hz的檢波器接收,多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng),覆蓋次數(shù)為12次,最終獲得了高頻優(yōu)質(zhì)的淺層地震反射資料。
室內(nèi)數(shù)據(jù)處理過程中有效地保護(hù)和恢復(fù)地震記錄中的有效寬、高頻反射信息以及提高資料信噪比是資料處理的關(guān)鍵,而壓制干擾、提高地震資料的信噪比和分辨率是資料處理的目的[15]。本次數(shù)據(jù)資料處理采用中國地震局活斷層探測(cè)專用的GRISYS地震反射處理軟件,處理模塊主要包括靜校正、頻率帶通濾波、二維傾角濾波、正常時(shí)差校正(NMO)、共中心點(diǎn)(CMP)疊加、反褶積、時(shí)變譜白化(RETWHI)和疊后偏移。針對(duì)耿達(dá)—隴東斷裂不同通過地段的具體工作環(huán)境、測(cè)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征和現(xiàn)場(chǎng)地震記錄特點(diǎn)及室內(nèi)對(duì)各種處理流程的試驗(yàn)對(duì)比,特設(shè)計(jì)了以下數(shù)據(jù)處理流程:數(shù)據(jù)解編及格式轉(zhuǎn)換→振幅補(bǔ)償→帶通濾波→二維傾角濾波→抽CDP道集→建立速度模型及速度分析[10]→NMO校正及拉伸切除→共反射點(diǎn)疊加→疊后去噪。
其中,速度分析是地震數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵問題之一,采用速度譜分析前宜先做常速度分析,對(duì)整個(gè)剖面進(jìn)行變速掃描,初步了解測(cè)段整體的速度結(jié)構(gòu)及分布范圍;再按每30個(gè)CMP道集做一個(gè)速度譜,參考速度掃描,求取一個(gè)初始的疊加速度;然后,根據(jù)初選的NMO速度對(duì)CMP道集進(jìn)行動(dòng)校正和剩余靜校正處理,并將其結(jié)果應(yīng)用于原始CMP道集;最后在剩余靜校正后的CMP道集上進(jìn)行第二次速度分析,以獲得更為精確的疊加速度。
面波是地震資料處理中最常見的干擾波,能量強(qiáng)且分布范圍廣,對(duì)于干擾波和有效波頻率分布差異較大的資料通常可采用高通濾波方法去除面波;但是一般來說,干擾波和有效波頻率分布經(jīng)常重疊,用這種方法有效波也很容易被濾除,尤其是在資料信噪比較低的時(shí)候,不宜輕易使用。故針對(duì)龍門山南段山間峽谷測(cè)區(qū)階地上覆的砂卵礫石層不但影響地震波能量的下傳,而且產(chǎn)生多種多樣的干擾波掩蓋微弱的有效反射信息,尤其是來自淺部的有效信號(hào)容易被震源附近強(qiáng)烈的干擾波所覆蓋,降低了地震資料的信噪比。針對(duì)這種情況,本項(xiàng)探測(cè)工作在數(shù)據(jù)處理過程中,借鑒以往龍門山地區(qū)的地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)和綜合對(duì)比研究本次探測(cè)工作中所采集到的地震數(shù)據(jù),嘗試對(duì)比使用不同的去噪方法效果后選取了二維傾角濾波。該方法利用多道傾角濾波法對(duì)線性干擾進(jìn)行壓制,首先對(duì)噪聲的頻率和視速度進(jìn)行分析,根據(jù)其頻率和視速度特征在干擾波的優(yōu)勢(shì)頻段內(nèi)分組建立噪聲模型,然后從原始資料中將噪聲減去。這樣消除的噪聲都集中在干擾波覆蓋的區(qū)域,其他部分不受影響。圖4給出了采用二維傾角濾波方法壓制干擾、提高記錄信噪比對(duì)比圖,以若必溝電站Ⅰ測(cè)線單炮記錄(第1~3炮)為例,在單炮點(diǎn)地震記錄(圖4-A)上,多組不同視速度的線性干擾波掩蓋了記錄上的大部分有效反射,近炮點(diǎn)記錄道上反射信息被淹沒在強(qiáng)烈的面波等干擾之中;而在二維傾角濾波處理之后的地震記錄(圖4-B)上,來自不同深度的反射波清晰可見,尤其是在近地表記錄道上150ms以內(nèi)的淺地層反射波已變得清晰可辨。該方法突出了有效反射波,提高了信噪比,從強(qiáng)干擾噪聲中提取有效反射具有較好的效果,較適宜處理龍門山南段地區(qū)所采集到的地震數(shù)據(jù)。
斷裂探測(cè)的主要目標(biāo)是要確定斷層的位置和產(chǎn)狀等因素。在地震疊加時(shí)間剖面上通過對(duì)反射波組特征、波速變化和地層構(gòu)造等重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,結(jié)合地震地質(zhì)調(diào)查結(jié)果可以判定斷裂的展布位置,再根據(jù)斷層向第四系內(nèi)部的延伸情況和上斷點(diǎn)埋藏狀態(tài)可進(jìn)一步研究其活動(dòng)性。本次探測(cè)工作在對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)地震反射時(shí)間剖面上的反射波組的追蹤和識(shí)別的基礎(chǔ)上,根據(jù)DB/T 15-2005《活動(dòng)斷層探測(cè)方法》對(duì)地震剖面進(jìn)行斷層判定。根據(jù)反射波組特征識(shí)別推測(cè)活動(dòng)斷層及其位置的主要依據(jù)有4點(diǎn):①反射波同相軸或波組的錯(cuò)斷;②反射波同相軸數(shù)目明顯增加或減少;③反射波同相軸產(chǎn)狀突變,反射零亂或出現(xiàn)空白區(qū)域;④反射波同相軸的強(qiáng)相位反轉(zhuǎn)。
圖4 二維傾角濾波處理前后的單炮地震記錄Fig.4 Seismic records before and after the 2-D dip filtering processing
測(cè)線Ⅰ經(jīng)處理后獲得的疊加時(shí)間剖面(圖5)信噪比較高,主要發(fā)育的反射波同相軸為P1波組,出現(xiàn)在雙程反射時(shí)50ms附近,推測(cè)為基巖(白云巖)頂層反射波。該反射波組整條測(cè)線上均有發(fā)育、能量較強(qiáng),以西河左岸Ⅰ級(jí)階地上覆砂卵石層等效速度1.5km/s計(jì),對(duì)應(yīng)的界面埋深約37.5m(該深度已得到鉆孔證實(shí))。其中反射波組在CDP73附近的同相軸出現(xiàn)了明顯錯(cuò)斷、不連續(xù)等異?,F(xiàn)象。據(jù)這些波組異常判定此處為耿達(dá)—隴東斷裂的通過位置,該斷裂表現(xiàn)為上沖性質(zhì),傾向NW,視傾角65°左右。
圖6為測(cè)線Ⅱ的反射波疊加時(shí)間剖面圖,從圖中可以看出反射波組P1整條測(cè)線上均有發(fā)育,為白云巖頂面反射波,同相軸出現(xiàn)于雙程時(shí)間在40ms附近,以西河左岸Ⅰ級(jí)階地上覆層等效速度在1.5km/s左右計(jì)算,其對(duì)應(yīng)的界面埋深約30m。該剖面位于測(cè)線CDP12處出現(xiàn)了明顯的同相軸扭曲、錯(cuò)斷,主要表現(xiàn)為反射波同相軸自NW往SE存在的上沖波組呈現(xiàn)分叉、合并現(xiàn)象,符合斷裂構(gòu)造較為典型的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征,由此推斷為耿達(dá)—隴東分支斷裂的通過位置。該處斷裂傾向NW,視傾角較陡,約80°。由于此次探測(cè)在有效勘探深度范圍內(nèi)發(fā)育的反射波組有限,未能接收到更深處的反射信息,故對(duì)深層斷層的形態(tài)及性質(zhì)反映并不明顯。
a.針對(duì)龍門山斷裂南段狹窄的山間峽谷場(chǎng)地、特有的地形地貌環(huán)境和交通條件不便、山體疏松易塌方等工作條件,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)記錄試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)來自淺部的有效信號(hào)容易被震源附近強(qiáng)烈的干擾波覆蓋等特點(diǎn),采取了小道間距、小偏移距、多道短排列接收和共反射點(diǎn)多次覆蓋觀測(cè)的方式,查明了北東向的耿達(dá)—隴東斷裂及其分支在寶興縣隴東鎮(zhèn)若必溝一帶的空間展布位置和近地表構(gòu)造形態(tài)。經(jīng)鉆探資料證實(shí)淺層地震反射波法所確定的斷裂位置和基巖面埋深等參數(shù)是準(zhǔn)確可靠的,對(duì)今后龍門山南段地區(qū)開展的活斷層探測(cè)工作具有重要的參考價(jià)值。淺層地震探測(cè)定位結(jié)果結(jié)合地震地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)斷裂通過處零星發(fā)育寶興西河T1、T2階地,但未見較大的河流沖溝發(fā)育和斷錯(cuò)河流T1、T2階地等現(xiàn)象。
圖5 測(cè)線Ⅰ地震反射波疊加時(shí)間剖面圖Fig.5 Stack time section of the seismic reflection in Survey lineⅠ
圖6 測(cè)線Ⅱ地震反射波疊加時(shí)間剖面圖Fig.6 Stack time section of the seismic reflection in Survey lineⅡ
b.根據(jù)已有的研究結(jié)果[16]結(jié)合龍門山地區(qū)斷裂探測(cè)實(shí)踐表明,錘擊震源相對(duì)于可控震源而言雖激發(fā)的能量較弱,深度約<100m,但其激發(fā)信號(hào)的頻率較高、頻帶較寬、同相軸的連續(xù)性較好,所獲得的地震時(shí)間剖面分辨率較高,因此在龍門山斷裂探測(cè)工作中,如測(cè)區(qū)位于狹窄的山間場(chǎng)地且覆蓋層厚度<50m,限制了可控震源車或炸藥震源以及長排列觀測(cè)系統(tǒng)在這種山間槽谷地區(qū)開展淺層地震反射波法探測(cè)的情況下,宜采用錘擊震源和短排列的接收觀測(cè)方式;在數(shù)據(jù)處理方面,針對(duì)龍門山南段峽谷場(chǎng)地激發(fā)地震波時(shí)較強(qiáng)的線性干擾掩蓋近地層反射等情況,尤其是來自淺部的有效信號(hào)容易被震源附近強(qiáng)烈的干擾波所覆蓋,本文利用多道傾角濾波法對(duì)線性干擾進(jìn)行壓制,獲得了用于斷層判別和解譯的地震時(shí)間剖面。
c.龍門山南段地區(qū)的地形地貌及地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,既有基巖出露區(qū),又有分布于河谷、山間的礫石及砂礫石層,且受到不同規(guī)模的斷裂影響,其第四紀(jì)沉積厚度也存在不同程度的差異,對(duì)于埋深約幾十米的基巖測(cè)區(qū)采用淺層地震反射縱波方法探測(cè)往往可以取得較好的結(jié)果。但由于縱波反射勘探本身受到各種因素的影響,導(dǎo)致其對(duì)淺表地層分辨率存在一定的限制;而橫波勘探的分辨率比縱波地震勘探要高,使其在超淺層斷層探測(cè)中具有較為明顯的優(yōu)勢(shì),且橫波探測(cè)結(jié)果能夠彌補(bǔ)縱波探測(cè)丟失的近地表構(gòu)造情況和覆蓋層信息,所以在今后的探測(cè)工作中,對(duì)于超淺層測(cè)區(qū)可以采用橫波反射來探測(cè)第四系內(nèi)部的反射層和確定斷層上斷點(diǎn)的位置。在條件允許的情況下,實(shí)現(xiàn)縱波反射和橫波反射的聯(lián)合探測(cè),可以清晰掌握斷裂構(gòu)造由淺至深的空間展布形態(tài)以及揭示近地表更加詳細(xì)的分層情況,為進(jìn)一步研究斷裂活動(dòng)性和對(duì)未來發(fā)震能力評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。
本文相關(guān)的野外探測(cè)工作中,還有四川省地震局工程地震研究院其他同事參加;在地震數(shù)據(jù)處理過程中,與楊歧焱博士和顧勤平博士進(jìn)行過多次有益的交流與探討,在此一并向他們表示衷心的感謝!
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