京津地區(qū)順義—塘沽高分辨地震折射剖面的走時成像結(jié)果及其揭示的上地殼斷裂構(gòu)造特征
發(fā)布時間:2021-06-25 09:19
在大中型城市匯集的城市群及其鄰近區(qū)域,利用高分辨地震折射探測方法開展城市活斷層探測,對于開發(fā)利用城市地下空間、提升城市韌性、構(gòu)建城市減災(zāi)參考模型和防范地震及地質(zhì)災(zāi)害具有重要的科學(xué)和現(xiàn)實意義。文中運用正則化層析反演方法,對穿越京津地區(qū)的高分辨折射地震剖面進(jìn)行走時成像,構(gòu)建了控制京津地區(qū)的上地殼精細(xì)速度結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果顯示,京津地區(qū)存在巨厚的沉積蓋層,近地表速度低至1. 6km/s,結(jié)晶基底最淺埋深位于北京凹陷(約2km),最深位于武清凹陷(約8km),研究區(qū)不同構(gòu)造單元的結(jié)晶基底埋深與結(jié)構(gòu)性質(zhì)主要受新生代期間的斷陷沉降作用影響。文中還利用成像結(jié)果的速度差和地震記錄的橫向變化,對速度差異較大的斷裂構(gòu)造特征進(jìn)行了分析研究,獲得了研究區(qū)主要構(gòu)造單元主控斷裂的成像結(jié)果及其在上地殼的展布特征,為活斷層探測中利用地震折射成像方法判定斷層形態(tài)提供了參考。
【文章來源】:地震地質(zhì). 2020,42(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:21 頁
【部分圖文】:
高分辨折射/反射測線位置圖
本文共利用18炮34個分支的地震折射記錄,共拾取Pg波到時1i803個。圖2展示了炮點樁號128.347km、234.804km、249.747km和298.09km的爆破記錄截面。Pg波組的折合到時主要受基底速度及其以上沉積蓋層的厚度和速度梯度的影響。由于剖面NW段北京平原區(qū)(240~300km樁號段)靠近燕山隆起的南緣,沉積蓋層較薄,基底速度較高,Pg波折合到時約為1~2s(圖2);而剖面SE段240km樁號以南,尤其220km以南的華北裂陷盆地區(qū)域由于受到冀中坳陷和黃驊坳陷巨厚沉積層的影響,Pg波的折合到時約為2~4s,可追蹤的炮檢距為15~87km。2.3 初始模型的選取
最終通過26次非線性迭代,全部1i803個走時的均方根殘差從443ms減小到92ms,χ2從19.62降低至1.0。圖4b為實際觀測走時與利用最終模型計算得到的走時的擬合結(jié)果,其中誤差棒為觀測數(shù)據(jù),圓點為計算走時。圖4c為初始模型的走時殘差直方分布圖,圖4d為最終模型的走時殘差直方分布圖。圖4b、d和統(tǒng)計數(shù)據(jù)均顯示最終模型在走時拾取誤差范圍內(nèi)恰當(dāng)?shù)財M合了觀測走時曲線,沒有出現(xiàn)過度擬合或擬合不足,表明最終模型是符合正則化約束、能夠擬合數(shù)據(jù)的合理模型。2.5 多尺度檢測板分辨率測試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]華北地區(qū)主要斷裂帶上的庫侖應(yīng)力變化及地震活動性分析[J]. 張群偉,朱守彪. 地震地質(zhì). 2019(03)
[2]利用地面激光與地質(zhì)雷達(dá)綜合探測活斷層淺層三維結(jié)構(gòu)——以川西理塘毛埡壩盆地北緣正斷層為例[J]. 張迪,吳中海,李家存,劉紹堂,馬丹,盧燕. 地震地質(zhì). 2019(02)
[3]冀中坳陷寶坻—桐柏鎮(zhèn)變換帶形成機(jī)制與油氣意義[J]. 周從安,趙利,孫鈺皓,李小冬,劉海劍. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[4]活動斷層避讓相關(guān)問題的討論[J]. 徐錫偉,郭婷婷,劉少卓,于貴華,陳桂華,吳熙彥. 地震地質(zhì). 2016(03)
[5]3維反射地震方法在活斷層探測中的應(yīng)用試驗——以蘆花臺斷層為例[J]. 酆少英,劉保金,趙成彬,何銀娟,譚雅麗,賈艷霞. 地震地質(zhì). 2015(02)
[6]夏墊斷裂帶深部構(gòu)造特征與第四紀(jì)活動性討論[J]. 何付兵,白凌燕,王繼明,劉予,蔡向民,孫永華,張磊,方同明,郭高軒. 地震地質(zhì). 2013(03)
[7]北京南部地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)深地震反射探測研究[J]. 趙成彬,劉保金,姬計法,酆少英,石金虎. 地球物理學(xué)報. 2013(04)
[8]華北克拉通內(nèi)部的拉分盆地:渤海灣盆地黃驊坳陷結(jié)構(gòu)構(gòu)造與演化[J]. 李三忠,索艷慧,周立宏,戴黎明,周均太,趙峰梅,盧異,蒲秀剛,樓達(dá),吳奇,焦倩. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2011(05)
[9]天津地區(qū)上地殼構(gòu)造及滄東斷裂折射地震走時成像[J]. 丁丹,田曉峰,倪四道. 華南地震. 2011(01)
[10]渤海灣盆地形成與華北克拉通破壞[J]. 李三忠,索艷慧,戴黎明,劉麗萍,金寵,劉鑫,郝天珧,周立宏,劉保華,周均太,焦倩. 地學(xué)前緣. 2010(04)
本文編號:3248948
【文章來源】:地震地質(zhì). 2020,42(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:21 頁
【部分圖文】:
高分辨折射/反射測線位置圖
本文共利用18炮34個分支的地震折射記錄,共拾取Pg波到時1i803個。圖2展示了炮點樁號128.347km、234.804km、249.747km和298.09km的爆破記錄截面。Pg波組的折合到時主要受基底速度及其以上沉積蓋層的厚度和速度梯度的影響。由于剖面NW段北京平原區(qū)(240~300km樁號段)靠近燕山隆起的南緣,沉積蓋層較薄,基底速度較高,Pg波折合到時約為1~2s(圖2);而剖面SE段240km樁號以南,尤其220km以南的華北裂陷盆地區(qū)域由于受到冀中坳陷和黃驊坳陷巨厚沉積層的影響,Pg波的折合到時約為2~4s,可追蹤的炮檢距為15~87km。2.3 初始模型的選取
最終通過26次非線性迭代,全部1i803個走時的均方根殘差從443ms減小到92ms,χ2從19.62降低至1.0。圖4b為實際觀測走時與利用最終模型計算得到的走時的擬合結(jié)果,其中誤差棒為觀測數(shù)據(jù),圓點為計算走時。圖4c為初始模型的走時殘差直方分布圖,圖4d為最終模型的走時殘差直方分布圖。圖4b、d和統(tǒng)計數(shù)據(jù)均顯示最終模型在走時拾取誤差范圍內(nèi)恰當(dāng)?shù)財M合了觀測走時曲線,沒有出現(xiàn)過度擬合或擬合不足,表明最終模型是符合正則化約束、能夠擬合數(shù)據(jù)的合理模型。2.5 多尺度檢測板分辨率測試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]華北地區(qū)主要斷裂帶上的庫侖應(yīng)力變化及地震活動性分析[J]. 張群偉,朱守彪. 地震地質(zhì). 2019(03)
[2]利用地面激光與地質(zhì)雷達(dá)綜合探測活斷層淺層三維結(jié)構(gòu)——以川西理塘毛埡壩盆地北緣正斷層為例[J]. 張迪,吳中海,李家存,劉紹堂,馬丹,盧燕. 地震地質(zhì). 2019(02)
[3]冀中坳陷寶坻—桐柏鎮(zhèn)變換帶形成機(jī)制與油氣意義[J]. 周從安,趙利,孫鈺皓,李小冬,劉海劍. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[4]活動斷層避讓相關(guān)問題的討論[J]. 徐錫偉,郭婷婷,劉少卓,于貴華,陳桂華,吳熙彥. 地震地質(zhì). 2016(03)
[5]3維反射地震方法在活斷層探測中的應(yīng)用試驗——以蘆花臺斷層為例[J]. 酆少英,劉保金,趙成彬,何銀娟,譚雅麗,賈艷霞. 地震地質(zhì). 2015(02)
[6]夏墊斷裂帶深部構(gòu)造特征與第四紀(jì)活動性討論[J]. 何付兵,白凌燕,王繼明,劉予,蔡向民,孫永華,張磊,方同明,郭高軒. 地震地質(zhì). 2013(03)
[7]北京南部地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)深地震反射探測研究[J]. 趙成彬,劉保金,姬計法,酆少英,石金虎. 地球物理學(xué)報. 2013(04)
[8]華北克拉通內(nèi)部的拉分盆地:渤海灣盆地黃驊坳陷結(jié)構(gòu)構(gòu)造與演化[J]. 李三忠,索艷慧,周立宏,戴黎明,周均太,趙峰梅,盧異,蒲秀剛,樓達(dá),吳奇,焦倩. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2011(05)
[9]天津地區(qū)上地殼構(gòu)造及滄東斷裂折射地震走時成像[J]. 丁丹,田曉峰,倪四道. 華南地震. 2011(01)
[10]渤海灣盆地形成與華北克拉通破壞[J]. 李三忠,索艷慧,戴黎明,劉麗萍,金寵,劉鑫,郝天珧,周立宏,劉保華,周均太,焦倩. 地學(xué)前緣. 2010(04)
本文編號:3248948
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