２０１７年第２ 第１８３ 基于多尺度高分辨率地震勘探的海域 工程精细勘察研究应用 黄成民’黄毓铭 张晓峰。 （Ｉ．中铁时代建筑设计院有限公司，安徽芜湖２４１０００； ２．东华理 大学地球物理与测控技术学院，江西南昌３３００１３） 摘要：对珠海口海域人工岛及隧道段，第四系覆盖层、基岩埋深、断裂构造带和不良地质体开展地质勘查。采用 多道地震、浅地层剖面和单道地震联合的多尺度反射波法，其中多道地震和浅地层剖面在探测精度和探测深度 上存在一定的限制，增加单道地震提高分辨能力和探测深度，提高物探解释的准确性。多尺度反射波法探测及 研究表明：水底地形走势东高西低；精细划分出５个地球物理层位；推断出２条断层的空间位置及活动性质；探 测出浅气层富集区和软土层海底高程区间。勘探结果表明多尺度反射波方法是跨海工程勘察中的一种有效手 段，在针对地层精细化分层、探测不良地质体、基岩埋深和断裂构造时，可以取得较好的效果。最终为近海工程 提供了基础设计资料。 关键词：多尺度；多道地震；浅地层剖面；单道地震；近海工程 中图分类号：Ｐ６３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－４７９２（２０１７）２－０１３７—０８ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｃｅａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｕｌｔｉ－ｓｃａｌｅ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｗａｖｅ Ｍｅｔｈｏｄ Ｈｕａｎｇ Ｃｈｅｎｇｍｉｎ Ｈｕａｎｇ Ｙｕｍｉｎｇ。Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｆｅｎｇ。 （１．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｈｉ Ｄａｉ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ，．ＬＴＤ，Ａｎｈｕｉ Ｗｕｈｕ ２４１０００；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ－ｃｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎ，ｂｅｄｒｏｃｋ ｂｕｒｉｅｄ ｄｅｐｔｈ，ｆａｕｌｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｅｌｔ ａｎｄ ａｄｖｅｒｓｅ ｇｅ— ｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｏｄｙ ｏｆ ｉｓｌａｎｄ ｐｏｒｔ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｚｈｕｈａｉ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｗｅ ｕｓｅ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ｓｃａｌｅ ｒｅ— ｌｆｅｃｔｉｏｎ ｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ｓｕｂ－ｂｏｔｔｏｍ ｐｒｏｆｉｌｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｂ－ｂｏｔｔｏｍ ｐｒｏｆｉｌｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｈａｖｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｓｔｉｒｃｔｉｏｎｓ ｒｅ— ｇａｒｄｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｄｅｐｔｈ．Ｗｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｍｕｌ— ｔｉ—ｓｃａｌｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ：ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｔｅｒｒａｉｎ ｉｓ ｈ Ｊ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｓｔ ａｎｄ ｌｏｗ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｓｔ；５ ｇｅｏ— ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｏｒｉｚｏｎｓ ｃａｎ ｂｅ ｆｉｎｅｌｙ ｄｉｖｉｄｅｄ；ｓｐａｔｉａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ａｃｔｉｖｉｙ ｐｒｏｐｅｒｔｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｆａｕｌｔｓ ａｒｅ ｄｅｄｕｃｅｄ；ｔｈｅ ｓｅａｂｅｄ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｌｌｏｗ ｇａｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ａｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ｓｃａｌｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｃｒｏｓｓ－ｓｅａ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ．Ｉｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａｄ— ｖｅｒｓｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｏｄｙ，ｂｅｄｒｏｃｋ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｅ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｕｌｔｉ—Ｓｃａｌｅ；Ｍｕｌｔｉ—Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｉｓｍｉｃ；Ｓｕｂ—Ｂｏｔｔｏｍ Ｐｒｏｆｉｌｅ；Ｓｉｎｇｌｅ—Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｉｓｍｉｃ；Ｏｆｆｓｈｏｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ０引言 。 程设计结构愈加复杂，对地质资料的精细度也愈发 随着经济建设的发展和国家高速公路网络逐步 完善，跨江、跨海的水域工程勘察项目日益增多，Ｔ 严格。近年来，由浅地层地震勘探技术为基础而发展 起来的海洋地球物理探测技术逐渐成为在大陆架和 ＿１ ３ 一 近海海域海 探测的卞要技术手段，并取得ｒ较好 ｆＩ，ｌＪ｝ｃⅡ 效 ．．浅层海域地震勘探系统Ｈ１船绒系统和 拖曳系统组成 船载系统包括可控震源、数据采集 和处州平台、ＤＧＰＳ片分 质 建立在地震ｆ波丰极值能量集巾的），ｋ．ｑｉＩ［１ Ｉ－ｆｔ９一拿Ｊ火 忠院Ｌ：在他的著作巾曾对乖 分辨率做过严１午｝的定 义，即垂向分辨率应该用地震 波脉 －的时『ｆＩ１ 续 Ｊ导航定位系统；拖曳系 度来定义 对于横向分辨率足这样定义的， 【 足｝｝ｔ第 一统包括换能器、水听器和电缆。针对海域 １ 程的地 ，通常果『１１浅地层剖面法和多道地震方法…。 菲浑耳带的大小来决定，前挺足 没仃做偏移之 前，第一非潭耳半径为： 浅地 剖㈨一般仪能穿透软上层（ 含砂夹层），其 Ｉ 频 弘一般较高．‘ 受用于不良地质体（如浅气 ＝ 、／ ’ 、软卜 等）、对浅部覆盖层进行精细划分和时水 地形进ｉ 测量，ｆ１＿埘簿层的分辨力较强，探测深度 式（２）中．Ｖ为半均速度 ｔ 射时Ｉ Ｉ１＝１Ｊ，ｆ 能ｆ１ ３０ｍ以内，其探洲深度较小、、多道地震 作 为地震波的主频。做完偏移 ， Ｉ 尔、 会大大减 频段 ５０￣２０００ Ｈｚ．主频在１００～５００Ｈｚ，主要川 小，所以在讨沦分辨率的时候一般Ｉ！ 寸沧睡 Ｊ分辨 十 盖 地 结构、地层岩性、风化界面、基岩埋深、 率，文字七捕述就是可分辨的最薄地 度、以卜是 牲抖 形怠和 皱、断裂构造．进而评价断裂规模、 单纯对分辨率的定义，所 高分辨率就址 以往 止 ，探洲深度叮以达到海底以下２００ｍ的深度范 通勘探的基础 ，进一步提高分辨簿 的能力，拥订 …，ｊ 探测深度较大．但对薄层的分辨能力较低１２ Ｊ。 更多的地震反射波同相轴，波组特ｆＩ『＝叫 ，仃牛Ｈ Ｊ 进一步提高对海域地质勘查的效果，增加单道 的信噪比和保真度，满足勘探ｆ＝｛的 的需 ， 解释 地 泼，１ ｆ１ 频段在２００～８０００Ｈｚ之问．主频 过程中能够更好的分辨小断 、小构造， ＪＪＩＪ虫 实具 ５００～１ ５００Ｈｚ之Ｉ１＝ｌ】，其探洲深度叮达到水底以下 体的反映地下地质构造 但许彳 足分辨牢越高越 ， ８０ｍ地…ｌ～，ｆ１『探；ｌＪ！ＩＪ剑强风化岩顶界ｉ ，至中风化 追求分辨率而降低了信噪比， 解释过 中就会 顶 ．埘薄 的分辨能力较高；可判断活动性断裂足 增加 难．造成一定的地质似象，尚分辨￣ｆ－１，２达到能 锵断软 、呵 粉质粘七以下到强风化岩顶之问 够清晰准确分辨目的层为｝ｊ的 的 ｌ确定断 活动年代；有效的弥补ｒ浅地层 ２研究区工程概况 削１ｎｆｆＩｊ多道地震 探洲深度和探洲分辨力Ｌ的不 研究区为两城市之问过 通道人 搜隧道段 足 小义通过多 度反射波法对珠海¨人Ｔ岛及隧 ｆ４一跨越珠江口ｍ石水道。其 深、湾慨宽浅、湾Ｉ １ 道１ 进ｉ 地质｝ｃｎ ．涵盖了仪器采集参数的选择、 宽深的纵向分布特点和水下地形 一 潍阿槽”分 数 处 法车１１综合方法的解释等方 ，从浅地层 格局。整个通道穿过矾石水道、伶仃水道等处 中 划深部地 ， ‘效的覆盖了海平面以下２００ｍ深度 位于东端的饥石水道处最深．最深处Ｉ＝＝Ｉｆ能达到 范 ｊ同时埘物探异常区域布置钻孔验征，取得了 ３０ｍ。线位西端水深较浅，仃 低潮时ｔＩ『能出露浅 较＆ 勺籼 效果．为桥梁和隧道的设汁提供ｒ准确 滩。如图一所示。 的 础资料 １高分辨率地震勘探 地球物理学中将分辨率定义为能够分辨出两个 十｝ｌ似的地匝ｔ水的能力，其经 定义最早足ｒｈ Ｗｉｄｅｓｓ 提 求的，以地震子波的丰极值能量Ａｍ！与子波总 能 Ｅ之比定义分辨牢Ｐ，公式为： ，）＿ （１） 从式（１）巾呵以看出，能量越集中． 波主极值 越尖锐，分辨牢就越离；Ｉ眨之，分辨率则低，Ｐ值在 ０～ｌ之 变化，最大为ｌ，最小为０。 然高分辨足 图一研究区位置示意图 １３８一 研究区第四系覆盖层主要为全新统一上跟新统 海相、陆相和河流相沉积的淤泥、淤泥质土、粘土、粉 质粘土、局部含砂。对 西侧基岩为燕１ｌｌ期花岗闪 长岩及石英岩、东侧为燕１Ｉ１期细一粗粒斑状花岗岩 目 基岩划分为全风化、强风化、中风化及微风化带。 降运动，以断裂、断块活动为基本特征。经历了漫长 和多次的构造运动，形成了大量的断裂构造，按其展 布方向主要分为北东向、北东东向、北北西一北西 向、北西西向和近东西向五组【３Ｊ。研究区内断裂以北 西向为主，其次为北东向。穿过轴线的断裂构造主要 海域绝大部分位于广东大陆架部位，东南隅跨 入陆坡区，海底地势西北高东南低，自西北向东南方 向缓慢倾斜。区域新构造运动表现为强烈的垂直升 为：黄埔一巩石水道东侧断裂（北西向）、南岗一东博 寮海峡断裂（北西向）。如二图所示。 一一一过江通道 南岗一东博寮海峡断裂 黄埔一巩石水道东侧断强 全新世活动断裂 晚更新世活动断裂 早、中更新世活动断裂 前第四纪断裂 隐伏断裂 正断屡 逆断层 性质不明断层 主要断裂及编号 ０．第四系 ｆ上第三系 ２下第三系 ３晚第三纪玄武岩 ４．一圾新构造分区边界 ５．＝圾翦｝构造分区边界 ６新构造分区编号 ７上第三系底等深线（ｍ） ８盆地边再 ９．下第三系缺失线 ０前新生再基岩 Ｔ．地质霁线 ２桥址 ３．震中Ｍ＝６ ０～６．９ ４震中Ｍ＝５ Ｏ～５ ９ ５震中１４＝４ ７～４ ９ 图二研究区断裂构造示意图 ３地球物理场特征 依据附近相近Ｔ程的物探成果及钻探资料，研 究区基本具备开展地震勘探的地球物理Ｔ作的条件 反射界面。（３）若断裂引起地层的垂向错动或岩体破 碎，则地震时间剖面图将出现反射波组同相轴的错 动或下凹、不连续或能量减弱、绕射波出现等异常特 征【４】。但是，研究区依然存在影响物探方法开展的不 （见表一）：（１）第四系覆盖层与基岩面之间存在较明 显的波阻抗差异日．波速和密度之间差异也较明显， 可以在基岩顶面形成良好的地震反射界面。（２）第四 系覆盖层各地层层位之问也存在一定的波阻抗差 异．当界面较稳定、干扰较小时，也存在较好的地震 ７．私嚣 淤泥 懿 利因素，主要是西侧水浅、水底反射强、淤泥层厚Ｆｊ＾ 夹薄层状粉、细砂或中砂，引起地震波散射及吸收严 重等。基于此，开展多道、单道、浅剖■种方法进行多 尺度综合勘探。 Ｊｋ缩被谜（ ） ｌ４ｌ０～ｌ ４７０ ｌ４∞～ｌ５８０ 表一研究区主要岩土层的物理性参数 辨 矬谜ｆ ） ８５～ｌｌ０ ９０～ｌ帅 懈度（１ ０ ・’） ｌ ５７ １．６７ 淤抛质Ｉ． 枇Ｉ： 粉庙翁Ｉ 缃砂 Ｉｌ’砂 Ｉ∞～１８５ ｌ５０～２４０ Ｊ４Ｉｌ０～１ ６８０ Ｉ５２０～ｌ７７０ ｌ ｇ５ ｌ ８７ ｌ７ＩＯ～ｌ９０ｏ ｌ８００～ｌｇ８ｏ ｆ蚰 ｊｆｌ砂 砾砂 髑砾Ｉ ８０～５ｏ０ ３９０～５２０ ｌ８０ｏ～２ｌｏ０ ｌ８舯～２２００ ｌ８∞～２３ｏ。 ２ ｌ ２ １４ ｛ｉ鼋舣耪腼黏１． １７３Ｏ～Ｉ９５ｏ ｌ ９７ 姓风化花岗 花岗州妊 ０—６２０ ３３ｏ０￣４∞０ ＞ｌ５。ｏ ｔＩ 风化花岗糟，拒 闪长 徽风他花尚 、托崩 Ｋ ２．５ ２ ７ —１ ３９～ ４工作方法及测线布置 消除潮位变化对数据的影响。 单道地震比浅地层剖面多了ｊ个处理步骤，分 研究区人 岛及隧道为整个过江通道的控制性 工程。根据后期隧道沉管施工工艺需详细勘查各地 层工程地质特性，详细查明研究区隧道平坡段轴线 ５０ｍ范围内的地质情况。基于此测线布置位于研究 区左、右两侧２５ｍ处，各布置一条纵测线Ｒ１和Ｌｌ 别是坐标归算、原始数据解码、频率滤波。坐标归算 是将各道的位置归算回到炮检中心；原始数据解码 是对原始数据进行相关解码，得到能直接识别的地 震波组信号；频率滤波采用带通滤波，滤波通带根据 频谱分析的有效反射的频率范围确定。 多道地震相对于浅地层剖面和单道地震处理方 法较复杂，主要步骤：原始数据解码一预处理一超级 ＣＤＰ道集选排一叠前滤波一道问平衡一速度分 测线，长度合计１４ｋｍ。选用浅地层剖面、多道地震 和单道地震联合的多尺度反射波法进行勘探。 （１）浅地层剖面 采用ＲＳ．ＱＰ０１ １６浅地层剖面仪浅地层剖面仪， 记录长度８０ｍｓ、发射能量４００Ｊ，每秒采集数据量 １０，探头沉放深度０．８ｍ。采集时，地层剖面收发探头 周定在船右尾舷，ＧＰＳ接收探头同定在浅剖收发探 头前方ｌｍ。 （２）单道地震 记录设备采用ＧｅｏＰｒｏ单道地震采集系统和海 域地震勘探专用震源系统。发射功率１５００Ｗ，发射 时长４００ｍｓ，发射频率４００Ｈｚ￣１０００Ｈｚ，发射周期 ０．５ｓ；仪器采样间隔０．１２５ｍｓ，记录长度５１２ｍｓ。采集 时，单道地震接收专用电缆拖曳在船尾后１６ｍ，震 源拖曳在船尾后１０ｍ，ＧＰＳ接收探头固定在船右 尾。 （３）多道地震 采用Ｇｅｏｄｅ全数字化信号增强型浅层地震仪 记录，震源采用海域变频控制震源系统，发射功率 １ ５００Ｗ，发射时长４００ｍｓ，发射频率１００Ｈｚ￣５００Ｈｚ。 仪器采样间隔０．１２５ｍｓ，记录长度５１２ｍｓ，低切 １００Ｈｚ滤波，接收道数１２￣２４道。多道地震采集时 选择在平潮期拖拉式匀速航行和定时激发方式探 测。物探测线采用ＧＰＳ导航定位，接收电缆牵挂在 船尾部向后延伸，为保证完全覆盖设计测线，提前 １００￣２００ｍ上线测量，推迟２００ｍ下线测量。 ５地震数据处理及解释 ５．１数据处理方法 浅地层剖面的资料处理主要步骤：滤波一道问 均衡一横向叠加一桩号投影一潮位改正一成果剖面 输出。滤波主要为横向中值滤波，以滤除机械噪音 对浅剖的影响；道问均衡将各道的平均能量自动调 整为相同水平；横向叠加是将２至４道叠加成１道， 提高信噪比；桩号投影为根据实测测点坐标投影到 设计线路的里程或设计测线的桩号；潮位改正将各 道的高程变换到１９８５国家高程基准的０．０ｍ高程， ＿１４｛）＿一 析一动校正一ＦＫ滤波一宽线叠加一叠后滤波一修 饰处理一桩号投影一潮位改正一成果时间剖面输 出。其中速度分析、多次波的压制、宽线叠加为多道 地震数据处理的关键步骤。 分析主要应用超级速度谱，速度分析区间为 １０００￣３０００ｍ／ｓ（步长１０ｍ／ｓ），从速度谱中根据叠加 能量最强的原则拾取叠加速度；多次波的压制主要 利用ＦＫ滤波，ＦＫ滤波在动校正之后进行；叠加处 理采用宽线叠加方式，将落人同一个线元的道叠加 成同一个ＣＤＰ，以消除仪器采集数据过程中航速不 稳定的影响。 ５．２水位地形特征 根据浅地层剖面法测量资料得出结果：测线范 围水底高程在．０．２ｍ～．２０．４ｍ之间。其中里程 Ｋ６＋０００￣Ｋ１０＋４５０段水底高程在．５．６～．６．８ｍ之 间，地势平坦；里程Ｋ１０￣４５０￣Ｋ１３＋８００段水下地 形下凹，水底高程．１ １．６ｍ～．１７．５ｍ，整个研究区水下 地形呈东高西低的走势。如图ｉ所示。 图三地下水位地形特征图 ５－３地层划分特征 研究区通过浅地层剖面、多道地震时间剖面上 反射的波形特征，对波组的走时、频率、相位、强度及 连续性等做对比分析，获得了测线位置２００米深度 范围内，识别出３个地震波强反射组，作为标准层。 以Ｔ１、Ｔ２ Ｔ４命 ｛１Ｉ 标准 ．纳合钻孔资料， 很弱的杂乱波组，或为几、ｒ・没仃能量的 门 ／ 埘地 世仃划分ｌ‘Ｉ：乃外， ０ 道地震时Ｍ削１（Ｉｉｌ 还 根 以卜分析『ｊ『以识ｊｊｆｊ｝十｛４个地球物 ：２ 分析、懈扦ｒ １个分Ｊ 【ｆ｛『Ｔ３ ｆ１１ 标准』 （见艮ｉ 个地震波强反射界 、１个地震卡Ｈ 面、１个水 六）Ｔ３ 道地震叫‘问剖 比多道地震时 面，分）ｊＩｊ命 为Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ Ｊｅ中Ｔ１为浅地ｊ 削 川洲…ｌ一 为｝ＩＩ『晰， ｌ 下的地震卡目讣小同¨．是 Ｉ 洲量水底 面（见 四）．Ｔ３为地震相芹 地 似 异 ， 址波附抗差异界 ，所以没有 （见 六），Ｔ２、Ｔ４为地震波强反射界面（ ｌ几ｌ、 同柑轴 以ｆ 仃 较多能量强、近于水平的同 ‘） 州轴． 状地Ｊ 的地ｊ。 相．．界丽以下仅 能量 图四Ｒ１线浅地层时间剖面图 图五Ｒ１线多道地震时间剖面图 篓 图六Ｒ１线单道时间剖面地层划分与钻子Ｌ压线之间对比图 许依据４个地球物理界面和钻孔资料，结合珠 反射波同相轴数目明显增加或减少；（３）反射波同相 江『＿Ｉ地区及附近海域第四系沉积环境和地层特征， 轴产状突变，反射凌乱或出现空白区；（４）反射波同 将测线位所在Ｉ 域地层划分为５个地球物理层：Ｔｌ 相轴的强相位反转；（５）来自中微风化基岩顶面反射 界断以上为水体；软七层位于Ｔ１界面与Ｔ２界面之 波组的双程时问明显增加，出现明显的岩面 槽或 Ｉｆ】，为全新统海卡Ｈ沉积物（Ｑ４ｍ），以淤泥、淤泥质土 岩面陡坎Ｉ７ｊ。 为ｔ；Ｔ２界面 ｊ Ｔ３界面之问为砂及粘土混合层，为 对于错断基岩的断层，由于本区基岩为没有层 晚更新统海丰Ｈ冲积物（Ｑ３ｍ＋ａ１）、晚更新统河流相冲 理或层理小明硅的岩浆岩和变质岩，断层一般以岩 积物（Ｑ）、及残积土（Ｑｔ一３ｅ１），以砂、粉质粘土为 面凹槽的形式呈现。不可采用反射波法通常的同柑 ；仝、强风化层位于Ｔ３界面与Ｔ４界面之间，全区 轴、波组出现错断、同相轴数日增减等特征进行 叮 ；中、微风化层位于Ｔ４界面以下。 别。由于研究 断层的倾角较陡，不能采集到断 ５．４断裂构造特征 波，也不能根据断面波识别断层。所以 能采用反射 结合研究区地质情况分析，在断裂通过处开展 凌乱、出现空白区、岩面陡坎、岩面凹槽等特征进仃 多道地震、浅 剐 和单道地震勘探。先采用多道 基岩断层的识别（见冈七）。通过物探资料并结合Ⅸ 地震法详细查ｆ』ｉｊ ＦＩ、Ｆ２断裂带的具体位置，后采用 域地质资料推断Ｆｌ、Ｆ２主要以 断层为ｔ．ｈ不存 道地震法、浅剖洋细查明是否存在第四系土层错 在第四系覆盖土层错段。属于晚更新 术期一全新 断或扰动判断其活动性。从地震波波形上看具有以 世时期的南岗一东博寮海峡断裂。 下特征：（１）反射波同相轴或波组出现错断现象；（２） 图七Ｆ１、Ｆ２断裂的典型地震剖面 １４２一 同川 通过断裂异常化 附近 的钻孔进｛ｉ验 较为准确 ｒ锥Ｉ （ 犬＿－） 从验 情况来看，¨【＿ 常推断的结果 表二断裂异常验证情况 辩 ：编 洲线艘 桩 钟常特 铺扎聆 …胤ｆ＂】 的７ 附姬ｚｌ．，３｛【＿｝Ｉ扎 ＩＩｌＩｔ礅 化 ｍＩ较深（，１５ ８７ｍ）， Ｉ ｌ Ｉ｛ｌ缝Ｋ７＋Ｉ ｌｆｌｉｌ．ｉ礴。木 ．覆 裂隙较发爵．ｉ４，１￣ 裂Ｊｆ；Ｉ迹 ＩＪ， 锵断 ｍ地日Ｊ］ 的 附近ｚＫ３钻孔・ＩＩＩＩ，微Ｉ．＇ｔｔ＂Ｌ柑 鞭 （４５ ８７ｍ） ｌ ２ Ｒ１缱Ｋ７｛：｛５骷 ［ｆｎ 术地衢 袋隙较艇 ，划断裂形迹， 附ｊ丘怕７，Ｋｌ 扎风 ｔ矗ｔ ：斟｛由 化 较胛硬１ＩＩ舰 Ｉ＂１枘 ５．５浅 ，￣ｉＪｌ： 被吸收，ｍ脱下部地』 反射很弱或消失的现象ｌｌｆ１ｆ 研 ｌ 浅Ｊ 发 地震｝ｌ￣Ｊ＇ｌｌＩＪ洲ｍ 是现为仃在屏 究区发现，浅 谢集 零 分布于隧道ＪＫ ｔ量 蠡錾毋量靛 崔 § 分圣 敝Ｉ Ｉｆｌ地震反射杂乱，同卡Ｈ轴模糊， 速度降低，出 Ｋ７＋５０５、，Ｋ７＋７７０ 段，垒ｆ１ｆ 八所刁 现“下｛ 设 ”ｌ ｊ 地震波 穿过该 时大部分能量 星丰呈 时间层图例 Ｔ１水深（浅翻） Ｔ１水深（浅刳） 一Ｔ２嚣泥展底（＇生酎） 一１＂２蒜泥屡雇（浅翻） ……一ＴＯ浅层气发育区 ２Ｏ Ｏ １５．０ 圈 Ｊ耳 蕊 萎３０ ０ 隧 蘸 驰 ｌｒ＂ ６０．０ ４５ ０ ８０ ０ ｆ≮ｉ §ｌ Ｊ量噌《 ６Ｏ．０ ＣＤＰ号 １ ３３５ ７７４ １２１Ｓ １６４１ ２Ｏ６８ ２４９１ ２９４９ ＣＤＰ号 图八浅层气富集区浅层剖面图 ５．６ 隧ｌ≮ｌ软 层分布特ｆ 问测线缒溢范…软ｆ 层（卞婴包括表层细砂、淤泥技 通过浅地层洲面测量纳果绘制软｛ 瞍等值 淤泥质 ｌ ）底 ｌ（１ｆ起伏变化较大，界面幽 线３Ｄ （ 为似定 【凡标）． ，Ｊ 人Ｉ 岛及隧道 ．７ｍ～一２７ｍ之 变化，平均高 ．１６．８ｍ，其变化： 一１４ 一 ●｛ 重要和水深变化紧密相关，如图九所示。 图九岛隧区间软土层底面起伏３Ｄ图 ６结束语 ［２］刘宝华，丁继用，裴彦良，等．海洋地球物珂『探测技术及 （１）通过采用多尺度反射波法并选择合理的设备 其在近海ｌ 程中的应用【ＪＪ．海洋科技进展，２００５，２３（０３）：３７４． 和丁作参数．对研究区地质层位进行了精细划分，勘 ３８３． 查出里程Ｋ６￣Ｋ１３之间的水底东高西低的地形特 【３】王光杰，滕吉义．张中杰．中国华南大陆及陆缘地带的 征．精细划分出４个地球物理界面、５个地球物理层 大地构造基本格局【Ｊｊ．地球物理进展．２０００，１５（０３）：２６—１３． 位．推断了Ｆｌ、Ｆ２断层的空问位置和活动性质并通 【４】章哲辉，隆威，李学文．反射波法在珠江口海域桥址及 隧道勘察的应用［Ｊ］ｌ物探 化探，２０１３，３７（０４）：７４９—７５５． 过在附近布置钻孑Ｌ进行了验证，查明了主要位于隧 【５】岳全贵，陈银生，邹方华．等．水域多道地震反射波法在 道区间Ｋ７＋５０５～Ｋ７＋７７０里程段浅气层不良地质体 海底隧道勘察中的应用［Ｊ】．资源环境。ｊ Ｌ 程，２００９，２３（专刊）： 的存在和软土层底界面高程在一７ｍ～一２７ｍ之问变 ｌ８１．１８８． 化。 【６】李军峰，肖都，孔广胜，等．单道海卜反射地震在海卜物 （２）单道地震的方法有效的解决了浅地层剖面和 探 Ｊ－程中的应用【Ｊ】．物探 化探，２００４，２８（０４）：３６５—３６８． 多道地震在深度限制和分辨率能力不足上存在的问 【７】章哲辉，隆威，李学义．反射波法在珠江口海域桥址及 题。 种方法较为准确的识别出４个地球物理界面， 隧道勘察的应用［Ｊ】．物探‘ 化探，２０１３，３７（０４）：７４９—７５５． 为地层划分、查明水底地形、推测并推断断层空间位 ［８】刘保金．柴炽章，酆少英，等．第四纪沉积区断层及其卜 置和活动性质、不良地质体提供了较为准确可靠的 断点探测的地震方法技术——以银川隐伙活动断层为例…． 地球物珲学报，２００８，５１（０５）：１４７５—１４８３． 地震数据解释的依据。 ［９】叶银划ｌ，陈俊仁，潘冈富，等．海底浅层气的成凶、赋仔 （３）采用浅地层剖面、多道地震、单道地震的综 特征及其对Ｔ程的危害［Ｊ】．海洋学研究，２００３，２１（０１）：２８—３７． 合地震方法相互补充相互应正，逐渐成为海域桥梁 【ｌ０１冯强强，温明明，吴衡，等．海洋浅地层剖而资料的数 及隧道一 程勘察中的一种有效辅助手段。最终为海 据处理方法【Ｊ１．海洋地质前沿，２０１３，２９（１ １）：４９．５３． 域‘１ 程建设提供了较为准确可靠的基础设计资料。 作者简介 参考文献 黄成民（１９６３－－），男，岩上勘察公司经邢，丰要从事岩上 【１】章哲辉，隆威，李学义．反射波法在珠江口海域桥址及 ‘ｌ 程 ‘丽的研究； 隧道勘察的应用【Ｊ】＿物探 ｊ化探，２０１３，３７（０４）：７４９—７５５． 黄毓铭（１９９０－－），男，研究生，丰要从事 １程物探疗而的 研究（通汛作者）。 一＿１ ４４—