浅层地震勘查在第四系分层及基岩调查中的应用

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1、第39卷第2期2015年6月地质学刊JournalofGeologyV01．39No．2June2015doi：10．3969／j．issn．1674—3636．2015．02．314浅层地震勘查在第四系分层及基岩调查中的应用李家棒，崔勇，吴吴龙(江苏省地质勘查技术院，江苏南京210049)摘要：在第四系分层和基岩构造调查中，浅层地震勘探是主要的地球物理方法，包括横波反射、纵波反射和面波勘探等。根据探测目标深度的不同，选择合适的地震勘探方法是取得高品质地震勘探资料的关键。在南京查区、南通查区和云南查区分别采用

2、横波反射和纵波反射方法，选取合适的震源，结合调查区的区域地质和钻孔资料，对勘探测线上的第四系分层和基岩构造进行分析和推断。关键词：横波反射；纵波反射；震源；第四系；基岩构造；江苏；云南中图分类号：P642．27文献标识码：A文章编号：1674-3636(2015)02-0314—040引言浅层地震勘探是根据人工激发的地震波在岩土介质中的传播规律，来研究浅部地层结构及地质构造的一种地球物理方法。利用人工方法激发弹性波(地震波)，沿测线不同位置用专门的检波器及地震仪记录这些地震波；由于地震波在介质中传播时，其传播

3、路径、震动强度和波形将随所通过的介质的结构和弹性性质的不同而变化，根据接收到的地震波旅行mJ-I旬和速度资料，就可以推断解释地层结构和地质构造的形态(熊章强等，2001)。近年来，浅层地震勘探作为第四系沉积区隐伏断裂构造调查常用的手段之一(陈蜀俊等，2004；刘保金等，2008)，常被用来对第四系松散沉积覆盖层进行分层(陈相府等，2007)，以及调查基岩面展布特征等(缪卫东等，2010)。探深度较浅，在基岩构造勘查中应用较少。通常纵波反射勘探深度比横波大，但横波勘探的分辨率更高。1．2震源的选择根据不同的地震

4、地质条件和勘探深度要求，选择合适的地震反射方法和人工震源，势必会取得理想的勘探效果。人工震源按能量的大小主要有可控震源、炸药、震源枪和铁锤。以上震源，在第四系分层及基岩调查中均有较广泛地使用。震源主要依据激发能量、勘探深度、经济效益等选择。1．3不同勘探深度选择浅层地震勘探可进一步细分为浅部勘探、中部勘探和深部勘探。80m以浅的为浅部地震勘探，使用横波反射法，震源多采用锤击扣板；80～200m为中部地震勘探，使用纵波反射法，根据地质条件的不同采用铁锤、震源枪、机械式或轻型震源车；200～1000m的为深部地震

5、勘探，使用纵波反射法，震源可以采用震源枪、炸药或可控源震源车。1浅层地震勘探方法选择2浅层地震勘探应用实例1．1反射方法选择在浅层地震勘探中，根据地震波的类型不同可2．1浅部地震勘探分为纵波反射法、横波反射法和面波法。面波法勘南京查区内覆盖层由第四系构成，以淤泥质黏收稿日期：2014—10—24；修回日期：2015-01-23；编辑：陆李萍基金项目：中央级公益性科研院所基本业务专项(DQJBllCl3)、地震行业科研专项“中国地震科学台阵探测——南北地震带南段’’资助作者简介：李家棒(1982一)，男，工程师

6、，勘查技术与工程专业，主要从事核电、大桥的选址等工程勘察及矿产勘查工作，E-mail：desert．hu@163．com第39卷第2期李家棒等：浅层地震勘查在第四系分层及基岩调查中的应用315土、粉砂及中粗砂为主，基岩地层主要发育白垩系上统(K：)及侏罗系中、下统(JH)，以泥岩、石英砂岩、长石砂岩、粉砂岩、页岩夹煤线为主。第四系的横波速度很低，仅为100～230m／s，白垩系上统和侏罗系中统陆相碎屑沉积岩的横波速度则较高，为680—1020m／s，它们之间速度差异明显，其间构成良好的反射界面。地质和钻孔资料

7、揭示，查区基岩埋深在50m左右，故选择横波反射、锤击震源进行基岩调查及地质分层。根据最大炮检距与最深目标深度相当的选取原则，本次技术参数选取2m道间距、6m炮间距、48道排列长度、1ms采样率、1024ms记录长度以及中间激发双边接收方式，检波器为28Hz横波检波器。图1是查区厶测线地震时间及综合解释剖面图。从图1可以清楚地看到T，和K：P2个波组，且均呈双相位，连续性较好，结合钻孔资料，推断T，波组为杂填土、淤泥质黏土、粉砂与粉质黏土、粉砂、含砾中粗砂的分界面，界面埋深28～33m；K：P波组为粉质黏土、粉

8、砂、含砾中粗砂与泥岩的分界面，即基岩面埋深42～47m。基岩反射相位除CDP1080--CDP1160处有桥不能布设检波器，使其连续性受到影响外，其他连续性良好，表明该测线无断裂存在。图1L，测线地震时间及综合解释剖面图Fig．1SeismictraveltimeandcomprehensiveinterpretationprofileofthesurveylineNo．Ll2．2中部地震勘探方式。