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活动断层调查

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服务描述
活动断裂指现代正在活动、或自10万年以来（全新世，即1万年以来）活动且未来百年仍可能活动的断裂构造。中国活动断裂不仅发育广泛，且活动性强，常引发大地震。例如，2008年汶川地震和2013年芦山地震均由龙门山断裂带的活动断层逆冲推挤与剪切破裂所致。因此，精确查明活动断层的位置、活动时代、运动性质、滑动速率及历史地震情况，对地震灾害防治至关重要。
在第四系覆盖区，遥感解译、地质地貌调查、填图和探槽开挖等传统方法面临极大困难且效率低下。此时，地球物理探测成为必要手段。本案例成功应用‌浅层地震反射法‌，结合‌单分量地震采集节点‌和‌锤击震源车‌装备，精细探测了某活动断裂及其附属断裂的倾向、倾角、水平与垂直断距、上断点埋深及断面形态等关键特征，满足了活动断裂调查需求。
技术
浅层地震反射技术
装备
单分量地震采集节点、锤击震源车
左侧装饰

案例展示

右侧装饰
北京市巨灾防范工程—活动断层及典型地质灾害隐患监测点建设
大兴区案例
海口某案例
临空某案例

案例简介

北京市巨灾防范工程—活动断层及典型地质灾害隐患监测点建设

本项目在昌平、通州两区的五个场地开展浅层二维反射地震勘探，旨在明确场地基岩埋深、岩性及分布特征，并识别影响施工安全的浅部不良地质体。

测线部署
测线布置： 布设2条测线，共计2.253km。
观测系统： 道间距3m，炮间距3m，每炮锤击3下，单边放炮，记录长度1s，共计751个物理点。
仪器设备： 锤击震源车1台，200台单分量地震采集节点接收。
施工组织： 配备2名技术人员，3名民工，外业施工2天。
J13场地二维浅层地震测线部署图
主要成果
地层解释：
识别出第四系底界TQ（埋深约390-480m）及其上覆三个次级反射界面T1、T2、T3。各层位埋深与场地钻孔（J13）揭示的岩性界面深度高度吻合。
TQ：第四系（粘土质砾石、粘土）与下伏石灰岩分界面。
T1：埋深~85m，界面以上为粗砂、中细砂、粘土；以下为粘土与细砂互层。
T2：埋深~160m，界面以上为粘土与细砂互层；以下为粘土与粉细砂。
T3：埋深~280m，界面以上为粘土与粉细砂；以下为粘土、粘土质砾石。
断层解译：
解释断层3条，均穿透TQ，属第四纪断裂。
F13-1 (CDP 550)：‌ 倾向北，正断层。上断点埋深约405m，垂直断距约8m。
F13-2 (CDP 660)：‌ 倾向北，正断层。上断点埋深约370m，垂直断距约10m。
F13-3 (CDP 823)：‌ 倾向南，正断层。上断点埋深约325m，垂直断距约20m。
异常体：
发现局部异常体YC13-1（CDP 600-645），埋深225-290m，特征为反射波组局部中断、杂乱。
结论
本案例成功应用浅层地震反射法精确探测了场地活动断层发育情况，获得客户高度认可。采用‌全地形四驱震源车‌和‌单分量地震采集节点‌的组合，显著提升了施工效率与复杂城镇环境下的作业灵活性，为城镇活动断层调查提供了有效解决方案。
测线部署
场地地处城区，建筑物密集、交通干扰大，严禁使用炸药震源。因此，测线只能沿道路布设。以其中J13场地为例：
测线布置： 布设4条测线，共计22.4km。
观测系统： 道间距3m，炮间距3m，记录长度2s，覆盖次数不少于80次，共7551炮。
仪器设备： ‌锤击震源车‌激发，200台‌单分量地震采集节点‌接收。
施工组织： 配置5名技术人员，外业施工历时15天。
测线部署平面图
主要成果
DX1测线地质解译剖面揭示了南苑-通县断裂带特征（4条断裂组成）。
南支断裂： NW倾向正断层，视倾角60°，上断点埋深80m。
北支断裂： NW倾向正断层，视倾角60°，上断点埋深60m。
次级断裂： SE倾向正断层，视倾角60°，上断点埋深60-70m，两条。
本区域中4条断裂的上、下盘第四系厚度一致，未影响第四系沉积，表明此断裂带自第四纪以来无明显活动。
DX2测线地质解译剖面揭示了大兴隆起东缘的断裂带特征（2条断裂组成，间距1500m）：
礼贤断裂： 位于测线南侧，SE倾向正断层，视倾角70°，上断点埋深390m。
安定断裂： 位于测线北侧，SE倾向正断层，视倾角70°，上断点埋深350m。
本区域中第四系厚度300-400m，因此，断裂仅错断第四系中下部及下伏地层，
未影响上部沉积，表明大兴隆起断裂带自第四纪晚期以来无明显活动。
结论
通过“高密度、小道距、多次覆盖”的采集技术与新型设备组合，可实现城镇复杂环境下的断裂精细刻画，为区域地震风险评估提供技术支撑。
测线部署
此次勘测工作以查清工作区内断裂展布特征为目标，测线布设以垂直断裂走向为原则。
测线布置： 布设2条测线，共计2.2km。
观测系统： 道间距2m，炮间距2m，记录长度1s，共1101炮。
仪器设备： ‌锤击震源车2台，120台‌单分量地震采集节点‌接收。
施工组织： 配置3名技术人员，外业施工历时2天。
主要成果
断层F6为SWW倾向的正断层，下断点深入基岩，上断点止于第四系（Q）内部，近地表分布，表明其第四纪活动性强，判定为活动断裂。
断层视倾角随深度增大而变缓，整体约40°；基岩面垂直断距15m，水平断距20m；第四系底面垂直断距3m，水平断距7m。
浅层反射地震与频域成像结果高度一致。
结论
浅层反射地震法可精确获取断层倾角、断距等参数，实现对活动断裂的精细刻画，为地震断裂调查提供了有效技术组合。
测线部署
此次勘测工作以查清工作区内断裂展布特征为目标，测线布设以垂直断裂走向为原则。
测线布设： 布设2条测线，共计15.72km。
观测系统： 道间距3m，炮间距3m，单边放炮，记录长度1s，共5240炮。
仪器设备： 锤击震源车2台，160台‌单分量地震采集节点接收。
施工组织： 配置5名技术人员，外业施工历时15天。
主要成果
旧州断裂（F1）识别标志： 同相轴错断或扭曲、地层埋深突变、断裂破碎带（条带状杂乱反射）。
旧州断裂（F1）特征： 倾向SE的正断层，上断点位于中更新统底界（T01），未切入全新统。最晚的活动时期为中更新世，埋深约40m，断距随深度增大。
结论
浅层反射地震法可精准获取断裂位置、产状、断距及活动性，为隐伏断裂调查提供有效技术支撑。
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中国地质大学
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