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利用背景噪聲成像進(jìn)行活斷層定位

2023-05-31 16:51 作者:面元科學(xué)儀器  | 我要投稿

絕大部分與巖土工程有關(guān)的嚴(yán)重地質(zhì)問(wèn)題都與地下斷層的存在相關(guān)聯(lián)。因此,開(kāi)展斷層(特別是活動(dòng)斷層)的探測(cè)是對(duì)斷裂巖體或塊體進(jìn)行深入研究的首要任務(wù)。

在本案例中,研究人員利用背景噪聲成像技術(shù)進(jìn)行斷裂帶定位與分析。該項(xiàng)目共使用200臺(tái)SmartSolo智能地震傳感器,在北京某斷層區(qū)域進(jìn)行了被動(dòng)源地震勘探。

被動(dòng)源地震臺(tái)陣的原點(diǎn)確定在測(cè)線的東南端,河岸道路與過(guò)橋道路的交匯處。臺(tái)陣間距3米,總長(zhǎng)度597米。根據(jù)此前主動(dòng)源地震勘探提供的資料信息,斷層平面到臺(tái)陣原點(diǎn)距離估計(jì)約為270米。

圖中虛線標(biāo)記為斷裂帶位置

被動(dòng)源地震測(cè)線標(biāo)記為PSL2,2010年進(jìn)行的主動(dòng)源地震勘探測(cè)線被標(biāo)記為ASLV。

根據(jù)SmartSolo智能地震傳感器采集的一個(gè)小時(shí)背景噪聲數(shù)據(jù)結(jié)果表示:斷層出現(xiàn)的位置與之前在HGF沿線的研究結(jié)果吻合較好。

SmartSolo采集1小時(shí)背景噪聲數(shù)據(jù)的多偏移交叉相關(guān)結(jié)果示例。

SmartSolo采集1小時(shí)背景噪聲數(shù)據(jù),使用多偏移距互相關(guān)結(jié)果進(jìn)行10次疊加和動(dòng)校正(NMO)。

(a)圖為正斷層的簡(jiǎn)化概念模型;(b)圖為平面波源在表面入射15Hz脈沖時(shí)產(chǎn)生的波場(chǎng)的數(shù)值模擬結(jié)果;(c)圖為SmartSolo記錄的1小時(shí)背景噪聲數(shù)據(jù)疊加自相關(guān)的二階導(dǎo)數(shù)得到經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù);(d)圖為主動(dòng)源地震勘探的波場(chǎng)。其中(b)-(d)中的所有波場(chǎng)都是垂直分量,主要斷裂帶的位置用明亮的黃色條帶標(biāo)出。

主動(dòng)震源地震反射技術(shù)無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)斷層深度高分辨率成像的優(yōu)選技術(shù)。但是主動(dòng)源勘探成本高,而且必須使用炸藥,不適用于城市地震勘探。相比之下,被動(dòng)源地震勘探方法利用了一直存在的背景噪聲源,提供了一種低成本、快速部署的技術(shù),可以有效地定位地下斷層。

引用文獻(xiàn):

Rongyi Qian, Lanbo Liu, 2020, Imaging the active faults with ambient noise passive seismics and its application to characterize the Huangzhuang-Gaoliying fault in Beijing Area, northern China. Engineering Geology 268


利用背景噪聲成像進(jìn)行活斷層定位的評(píng)論 (共 條)

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