浅层地震在城市断裂探测中的应用

2021-12-02赵立波杨吉武黄书华

西部探矿工程 2021年11期

赵立波，杨吉武，黄书华

（广东省地质调查院，广东广州510000）

近年来，随着城市地质不断的开展，针对找出穿过城市中的断裂显得极其重要。城市对物探方法的影响因素较多，各种物探手段在城市中获得高质量的野外数据难度加大。目前，浅层地震在城市地质调查中的应用越来越多[1-6]。浅层地震中反射波法应用较多，反射波法又分为纵波和横波反射，根据探测目标结合方法的特点优势选出最佳探测手段。横波反射波法较纵波反射波法具有更高的浅部分辨率，对浅部分层有更好的探测效果。本文主要是针对浅部隐伏断裂探测为目标，采用横波反射法对调查区进行勘探，讨论该方法在城市地质调查中针对隐伏断裂的探测效果。

1 野外数据采集

本次野外采用德国DMT公司的SummitⅡplus高分辨率数字地震仪，28Hz横波检波器。根据探测目标，获取高质量的野外资料是非常关键的。因此，我们需要根据野外实际地震地质及环境条件，确定适合该区域的野外观测系统及相应的采集参数。由于野外施工等多种因素的影响，也无统一标准，则需要进行长排列试验进而确定。长排列试验前，则需进行道一致性和仪器检查等工作，以确保仪器可投入生产工作进行施工。

本次完成横波展开排列1个。中间炮点激发，1m道间距，120道接收，滤波通带为全通，采样间隔为0.25ms，记录长度1024ms。从试验结果中可以确定，采用中间放炮的方式更有利于接收横波反射信号，不仅可以避开浅层折射波的影响，而且可以有效提高浅层信号的实际覆盖次数。

根据试验结果，我们确定施工参数为：激发方式为18磅重锤锤击竖立于坑内的铁质垫板，激发方式为中间激发，炮间距4m，道间距2m，偏移距1m，接收道数24道，采样率0.25ms，记录长度1024ms。

2 数据处理

数据处理工作是解释工作的重要环节，直接关系到地震剖面成果精度。数据处理工作对室内数据处理人员的处理能力也有较高的要求，所以，该项工作具有较高的综合能力。该项工作的目的性、研究性及服务性很强。为获得高质量的处理资料，本次资料处理严格采用一系列的高保真、高分辨率的处理方法，优选处理模块，精选处理参数，力求得到最优的地震资料。处理过程中，进行细致的预处理工作，删除不正常的道记录、炮记录，校正反极性的记录道。处理内容主要包括：解编、编辑、速度分析、动校正、自动剩余静校正、各种滤波和浅层弱信号的增强等。

在地震资料处理中，为选取最佳的处理参数，在正式剖面处理前进行参数分析处理是十分必要的。参数分析处理有利于选择最佳的处理参数、模块和处理流程。

横波反射的处理流程为：解编→预处理→球面扩散补偿→叠前滤波→道间平衡→抽CDP道集→速度分析→动校正→自动剩余静校→叠加→叠后滤波→修饰处理→AGC→剖面打印→初步解释→时间剖面输出。

3 数据分析

图1为DZ01横波反射时间剖面图，从图1中可明显看出有两个反射波振幅较强的波组，可分出两层地层。结合地质及验证钻孔资料，划定反射波TQ层为淤泥层与粘土层的分界面，反射波双程旅行时间180ms左右，界面平整，反射波能量强，振幅均一，未见构造异常。T0层为强风化层花岗岩与中风化层的分界面。反向波双程旅行时间220~380ms。反射界面起伏大，界面清晰。

DZ01剖面上圈定断裂2处（图1），桩号205m、350m处，反射波同相轴发生错断，断距50ms左右，推测为断裂构造F61-1、F61-2通过引起的。在测线205m处对DZ01剖面解译的F61-1进行了打钻验证，验证结果表明，测线205m处的同相轴异常确为断裂构造所引起的，且地震剖面的分层基本与钻孔揭示的相吻合。