Please wait a minute...
E-mail Alert Rss
 
物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (4): 1077-1087    DOI: 10.11720/wtyht.2021.1525
  工程勘查 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
综合物探方法在城市隐伏断裂探测中的应用
刘伟(), 黄韬, 王庭勇, 刘怡, 张继, 刘文涛, 张琦斌, 李强
四川省地质工程勘察院集团有限公司,四川 成都 610032
The application of integrated geophysical prospecting methods to the exploration of urban buried fault
LIU Wei(), HUANG Tao, WANG Ting-Yong, LIU Yi, ZHANG Ji, LIU Wen-Tao, ZHANG Qi-Bin, LI Qiang
Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation Group Co. Ltd., Chengdu 610032, China
全文: PDF(4078 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

成都市主城区存在多条隐伏断裂,而断裂的准确位置和分布情况尚不明确,这对成都市地下空间资源综合科学开发利用和城市建设规划布局优化造成极大安全隐患。为此,针对工区内的包江桥隐伏断裂采用了微动、高密度电阻率法、瞬变电磁法和土壤氡气测量这4种方法进行综合探测,不仅查明了测线位置的地层结构,而且还获得了包江桥隐伏断裂的位置、性质、产状和规模等参数。本次探测工作表明,采用综合物探方法进行城市隐伏断裂探测可以获得更好的效果。

服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
刘伟
黄韬
王庭勇
刘怡
张继
刘文涛
张琦斌
李强
关键词 城市地质隐伏断裂微动探测高密度电阻率法瞬变电磁法土壤氡气测量综合物探    
Abstract

The existing geological data show that there are several buried faults in the main urban area of Chengdu. However, the specific location and distribution of these faults are still unclear, which poses great security risks to the comprehensive and scientific exploitation and utilization of underground space resources and the optimization of urban construction planning and layout in Chengdu. In view of such a situation, four geophysical methods, namely, micromotion survey, high-density electrical method, transient electromagnetic method and soil radon measurement, were used in this paper to comprehensively explore the buried Baojiangqiao fault in the work area. The integrated geophysical prospecting methods not only identified the stratigraphic structure along the survey line, but also obtained the location, property, attitude and scale of the buried Baojiangqiao fault. This work indicates that the integrated geophysical prospecting methods can achieve better results in the exploration of urban buried fault.

Key wordscity geology    concealed fault    microtremor survey    high-density electrical method    transient electromagnetic method    soil radon measurement    integrated geophysical method
收稿日期: 2020-11-23      修回日期: 2021-04-26      出版日期: 2021-08-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:四川省科技计划项目(2019YJ0595);中国地质调查局项目“成都多要素城市地质调查”(DD20189210)
作者简介: 刘伟(1988-),男,毕业于西南石油大学,主要从事地球物探勘探工作及数据处理方法研究。Email: davidliuwei@163.com
引用本文:   
刘伟, 黄韬, 王庭勇, 刘怡, 张继, 刘文涛, 张琦斌, 李强. 综合物探方法在城市隐伏断裂探测中的应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 1077-1087.
LIU Wei, HUANG Tao, WANG Ting-Yong, LIU Yi, ZHANG Ji, LIU Wen-Tao, ZHANG Qi-Bin, LI Qiang. The application of integrated geophysical prospecting methods to the exploration of urban buried fault. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(4): 1077-1087.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.1525      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I4/1077
Fig.1  测线布置及推测断层平面分布
地层 岩土类别 风化程度 剪切波速度
/(m·s-1)
实测电阻率
/(Ω·m)
第四系
覆盖层
杂填土 100~250 5~20
砂卵砾石 250~500 10~110
成都黏土 250~500 5~15
白垩系砂
泥岩地层
砂岩、砂
泥岩互层
强风化 500~800 15~60
中风化 800~1200 20~70
微风化 1200~2000 40~100
Table 1  工区地层物性参数统计
Fig.2  土壤氡气数据处理流程
Fig.3  L1测线物探成果
物探方法 填土厚度 卵石土
厚度
强风化
层厚度
中风化
层厚度
微动探测 3 7 6 46
瞬变电磁法 6 7 7 43
综合物探结果 3 7 6 46
Table 2  L1测线推断地层结构信息
物探方法 埋深/m 倾角/(°) 断裂破碎带宽度/m 断裂影响带宽度/m 里程范围/m
微动探测 15 60 18 40~60 390~469
瞬变电磁法 20 80 15~20 25~55 413~469
土壤氡气测量 \ \ \ \ 350~445
综合物探结果 15 70 18 35~55 413~445
Table 3  L1测线解释断层参数
Fig.4  L2测线物探成果
物探方法 填土厚度 成都黏
土厚度
强风化
层厚度
中风化
层厚度
微动探测 5 12 11 46
瞬变电磁法 3.5 12 13 45
综合物探结果 5 12 11 46
Table 4  L2测线推断的地层结构信息
物探方法 埋深/m 倾角/(°) 断裂破碎带宽度/m 断裂影响带宽度/m 里程范围/m
微动探测 20 75 10 30~50 340~391.5
高密度电阻率法 22 60~80 10~15 20~60 311.5~368.5
瞬变电磁法 23 80 15 40~50 357~414
土壤氡气测量 \ \ \ \ 286~384
综合物探结果 21 77.5 12 30~50 357~368.5
Table 5  L2测线解释断层参数
[1] 陈长敬, 黄理善, 罗士新. 隐伏断裂勘察中的综合地球物理方法研究[J]. 工程地球物理学报, 2011,8(3):348-353.
[1] Chen C J, Huang L S, Luo S X. Chinesejournal of en gineering geoph ysics[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2011,8(3):348-353.
[2] 邓起东, 徐锡伟, 张先康, 等. 城市活动断裂探测的方法和技术[J]. 地学前缘, 2003,10(1):93-104.
[2] Deng Q D, Xue X W, Zhang X K, et al. Methods and techniques for detecting active faults in cities[J]. Earth Science Frontiers, 2003,10(1):93-104.
[3] 吴子泉, 刘元生, 刘保金, 等. 地球物理方法在城市地震活动断层精确定位中的应用[J]. 地球物理学进展, 2005,20(2):527-533.
[3] Wu Z Q, Liu Y S, Liu B J, et al. Application of geophysical method to the precise positioning of urban seismic mobile moving fault[J]. Progress in Geophysics, 2005,20(2):527-533.
[4] 徐建宇. 地震方法在城市浅覆盖区活断层调查中的应用[J]. 物探与化探, 2016,40(6):1103-1107.
[4] Xu J Y. The application of seismic method to the investigation of active faults in urban shallow Quaternary sediment area[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2016,40(6):1103-1107.
[5] 顾勤平, 许汉刚, 赵启光. 厚覆盖层地区隐伏活断层探测的地震方法技术——以桥北镇—宿迁断层为例[J]. 物探与化探, 2015,39(2):408-415.
[5] Gu Q P, Xu H G, Zhao Q G. The seismic exploration method for buried active faults in thick sediment area:A case study of Qiaobei-Suqian fault[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(2):408-415.
[6] 玄月, 王金萍, 冯军, 等. 高密度电阻率法在隐伏断裂探测中的应用[J]. 大地测量与地球动力学, 2011,31(2):56-59.
[6] Xuan Y, Wang J P, Feng J, et al. Application of high-density resistivity method to buried fault exploration[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2011,31(2):56-59.
[7] 刘明辉, 薛建, 王者江, 等. 工程场地隐伏断裂的探测与地震活动性评价[J]. 物探与化探, 2018,42(4):839-845.
[7] Liu M H, Xue J, Wang Z J, et al. The detection of buried faults in engineering sites and the evaluation of seismic activity[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018,42(4):839-845.
[8] 智云宝, 郭瑞朋, 王瑞刚, 等. 综合物探方法在焦家断裂带南延中的应用[J]. 物探与化探, 2014,38(6):1176-1180.
[8] Zhi Y B, Guo R P, Wang R G, et al. The application of integrated geophysical methods to the southward extension of the Jiaojia faulted zone[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2014,38(6):1176-1180.
[9] 董泽义, 汤吉, 周志明. 可控源音频大地电磁法在隐伏活动断裂探测中的应用[J]. 地震地质, 2010,32(3):442-452.
[9] Dong Z Y, Tang J, Zhou Z M. Application of controlled source audio magnetotelluric method in detecting concealed active faults[J]. Seismology and Geology, 2010,32(3):442-452.
[10] 夏训银, 李毅, 王身龙, 等. CSAMT在城市隐伏断层探测中的应用[J]. 物探与化探, 2013,37(4):687-691.
[10] Xia X Y, Li Y, Wang S L, et al. Application of CSAMT to detecting urban buried fault[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2013,37(4):687-691.
[11] 高武平, 闫成国, 张文朋, 等. 电阻率层析成像在沉积区隐伏断层探测中的应用[J]. 物探与化探, 2020,44(6):1352-1360.
[11] Gao W P, Yan C G, Zhang W P, et al. The application of high density electrical method to concealed fault detection in sedimentary plain[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2020,44(6):1352-1360.
[12] 田福金, 贾军元, 田中纺, 等. 多种物探方法组合在南昌城市地下空间探测中的有效性浅析[J]. 地质论评, 2020,66(s1):167-168.
[12] Tian F J, Jia J Y, Tian Z F, et al. Combination of a variety of geophysical methods in the analysis of the effectiveness of Nanchang urban underground space exploration[J]. Geological Review, 2020,66(s1):167-168.
[13] 陈希泉, 陈颉, 罗先熔, 等 .地气( 氡气) 测量方法寻找隐伏含矿断裂试验[J]. 物探与化探, 2011,35(6):817-820.
[13] Chen X Q, Chen J, Luo X R, et al. The tentative application of the geogas (radon) measuring method to the prospecting for concealed ore-bearing fractures[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2011,35(6):817-820.
[14] 冯军, 李红光, 吴涛, 等. 河北隆尧隐伏断裂地球化学探测[J]. 物探与化探, 2011,35(5):597-599.
[14] Feng J, Li H G, Wu T, et al. Geochemical syrvey of longyao concealed fault in Hebei[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2011,35(5):597-599.
[15] 常志勇, 史杰, 李清海, 等. 土壤氡测量技术在新疆塔什库尔干县地热资源勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2014,38(4):654-659.
[15] Chang Z Y, Shi J, Li Q H, et al. The application of soil radon measurement technology to geothermal exploration in Taxkorgan county, Xinjiang[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2014,38(4):654-659.
[16] 韩晓昆, 李营, 杜建国, 等. 夏垫断裂中南段土壤气体地球化学特征[J]. 物探与化探, 2013,37(6):976-982.
[16] Han X K, Li Y, Du J G, et al. Geochemical characteristics of soil gas in the central south segment of xiadian fault[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2013,37(6):976-982.
[17] 徐佩芬, 李世豪, 杜建国, 等. 微动探测:地层分层和隐伏断裂构造探测的新方法[J]. 岩石学报, 2013,29(5):1841-1845.
[17] Xu P F, Li S H, Du J G, et al. Microtremor survey method: A new geophysical method fordividing strata and detecting the buried fault structures[J]. Acta Petrologiea Sinica, 2013,29(5):1841-1845.
[18] Xu P F, Ling S Q, Li C J, et al. Mapping deeply-buried geothermal faults using microtremor array analysis[J]. Geophysical Journal International, 2015,188(1):115-122.
[19] 曾敏, 董好刚, 张宏鑫, 等. 土壤氡气测量在沙湾断裂带中段隐伏断裂探测中的应用研究[J]. 地震研究, 2012,35(3):347-352.
[19] Zeng M, Dong H G, Zhang H X, et al. Application research of soil radon measurement in concealed fault detection of middle segment of Shawan Fault Zone[J]. Journal of Seismological Research, 2012,35(3):347-352.
[20] Toksöz M N, Richard T L. Microseisms: Mode structure and sources[J]. Science, 1968,159(3817):872-873.
[21] Aki K. Space and time spectra of stationary stochastic waves, with special reference to microtremors[J]. Bulletin of the Earthquake Research Institute, 1957,35(0):415-456.
[22] 杨振涛. 被动源面波勘探高阶频散曲线的提取和应用[D]. 合肥:中国科学技术大学, 2017.
[22] Yang Z T. Passive surface waves: highermodes extraction and application[D]. Hefei: University of Science and Technology of China, 2017.
[23] Capon J. Applications of detection and estimation theory to large array seismology[J]. Proceedings of the IEEE, 1970,58(5):760-770.
[24] Ling S, Okada H. An extended use of the spatial autocorrelation method for the estimation of geological structure using microtremors[M]. Proc Conf SEGJ, 1993, 44-48.
[25] 赵东. 被动源面波勘探方法与应用[J]. 物探与化探, 2010,34(6):759-764.
[25] Zhao D. Passive surface waves:methods and applications[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2010,34(6):759-764.
[26] 张维, 何正勤, 胡刚, 等. 用人工源和天然源面波联合探测浅层速度结构[J]. 震灾防御技术, 2012,7(1):26-36.
[26] Zhang W, He Z Q, Hu G, et al. Detect the velocity structure of shallow crust with artificial and nature source rayleigh wave technology[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2012,7(1):26-36.
[27] Cho I, Nakanishi I, Ling S, et al. Application of forking genetic algorithm fga to an exploration method using microtremors[J]. Geophysical Exploration, 1999,52(3):227-246.
[1] 薛东旭, 刘诚, 郭发, 王俊, 徐多勋, 杨生飞, 张沛. 基于土壤氡气测量和可控源音频大地电磁的陕西眉县汤峪地热预测[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1169-1178.
[2] 周钟航, 张莹莹. 山峰对电性源地面瞬变电磁响应的影响及校正方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1236-1249.
[3] 邢涛, 王垚, 李建慧. 基于B样条插值的瞬变电磁响应一维精确计算[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1316-1325.
[4] 何胜, 王万平, 董高峰, 南秀加, 魏丰丰, 白勇勇. 等值反磁通瞬变电磁法在城市地质调查中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1379-1386.
[5] 吴国培, 张莹莹, 赵华亮, 周钟航, 李医滨. 基于横向约束的中心回线瞬变电磁一维反演[J]. 物探与化探, 2023, 47(4): 1024-1032.
[6] 游越新, 邓居智, 陈辉, 余辉, 高科宁. 综合物探方法在云南澜沧老厂多金属矿区深部找矿中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(3): 638-647.
[7] 张志, 徐洪苗, 钱家忠, 谢杰, 陈皓龙, 朱紫祥. 综合物探方法在矿泉水勘查中的应用——以泾县榔桥地区为例[J]. 物探与化探, 2023, 47(3): 690-699.
[8] 王仕兴, 何可, 尹小康, 魏栋华, 赵思为, 郭明. 半航空瞬变电磁一维聚焦反演研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 410-419.
[9] 罗术, 陈争玉, 蓝宇骋, 刘阳飞, 段明杰. 等值反磁通瞬变电磁法探测滑坡堆积体的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 523-529.
[10] 任喜荣, 李欣, 周志杰. 等值反磁通瞬变电磁法在金矿采空区探测中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 540-546.
[11] 王军成, 赵振国, 高士银, 罗传根, 李琳, 徐明钻, 李勇, 袁国境. 综合物探方法在滨海县月亮湾地热资源勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 321-330.
[12] 苏永军, 曹占宁, 赵更新, 胡祥云, 范剑, 张竞, 范翠松, 黄忠峰. 高密度电阻率法在雄安新区浅表古河道精细化探测中的应用研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(1): 272-278.
[13] 梁雨东, 任康辉, 姜鑫, 丁保艳, 童品贤, 胡沛青. 活性炭测氡法在地热勘探中的应用——以张掖—民乐盆地为例[J]. 物探与化探, 2022, 46(6): 1419-1424.
[14] 张文波, 张莹, 李建慧. 地面回线源瞬变电磁法一维反演系统及其应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(5): 1258-1266.
[15] 王亮, 龙霞, 王婷婷, 席振铢, 陈兴朋, 钟明峰, 董志强. 等值反磁通瞬变电磁法在城市浅层空洞探测中的应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(5): 1289-1295.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
京ICP备05055290号-3
版权所有 © 2021《物探与化探》编辑部
通讯地址:北京市学院路29号航遥中心 邮编:100083
电话:010-62060192;62060193 E-mail:whtbjb@sina.com