張 毅 徐如剛 余 勇 朱志春 王 雷

（安徽省地震局，合肥230031）

高精度重力測量在隱伏斷層探測中的應(yīng)用＊

張 毅 徐如剛 余 勇 朱志春 王 雷

（安徽省地震局，合肥230031）

在城市活斷層探測與地震危險(xiǎn)性評價(jià)過程中，由于所探測的區(qū)域大多位于第四紀(jì)松散沉積覆蓋區(qū)，巖石露頭較少，斷層痕跡不明顯，同時(shí)探測的目標(biāo)斷層絕大多數(shù)為隱伏斷層，因此，地球物理探測成為活斷層探測中必不可少的重要手段[13]。目前在城市活斷層空間定位及活動(dòng)性評價(jià)中采用的地球物理探測手段較多，不同地球物理探測手段具有各自的特點(diǎn)與應(yīng)用條件。根據(jù)其特點(diǎn)和不同階段的任務(wù)目標(biāo)，合理選取相應(yīng)的探測手段，實(shí)現(xiàn)不同地球物理探測手段的最佳組合，可以取得良好的斷層探測效果。本文以滁州地震小區(qū)劃場地及近場區(qū)隱伏斷層的探測為例，介紹高精度重力測量方法在隱伏斷層探測中的應(yīng)用及相關(guān)認(rèn)識(shí)。

根據(jù)地震小區(qū)劃場地及近場區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害場地勘查的要求及研究目的，此次高精度重力觀測工作采取普查與詳查相結(jié)合的方式進(jìn)行，以探查區(qū)劃場地內(nèi)的隱伏斷層。通過對場地工作環(huán)境的實(shí)際勘查，針對隱伏斷層布設(shè)了7條重力剖面測線，全長約52 km，187個(gè)重力測點(diǎn)，其中普查測線位于小區(qū)劃場地范圍內(nèi)，全長38 km，點(diǎn)距約500 m；詳查測線位于滁河和自來橋－來安兩組隱伏斷層，全長約14 km，點(diǎn)距約150 m。為確保觀測結(jié)果盡可能消除城市環(huán)境干擾，通過對建筑物、地下管線等理論模型干擾誤差分析，結(jié)果表明在離開地表高層建筑50 m、一般建筑20 m和地下管線5 m觀測時(shí)的影響即可控制在觀測精度以內(nèi)。

通過對重力剖面觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行各項(xiàng)異常改正，獲得各條剖面的布格重力異常?？紤]到不同地區(qū)地質(zhì)及地球物理?xiàng)l件的差異，為了突出和提取斷層位置等構(gòu)造信息，采用了水平梯度，濾波等多種處理方法[45]進(jìn)行異常分離，使重力異常能較好地突出斷層特征，判定斷層位置。綜合地震小區(qū)劃場地及近場區(qū)高精度重力測量工作中各剖面處理與分析的觀測結(jié)果，考慮到高重力變化梯度帶附近區(qū)域存在斷層的可能性較大，同時(shí)斷層一般位于水平一次導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)跳躍或趨勢性轉(zhuǎn)折部位，據(jù)此給出了小區(qū)劃場地及近場區(qū)兩條目標(biāo)隱伏斷層在地面的位置，同時(shí)通過本次地震小區(qū)劃場地重力探測實(shí)例也獲得了以下4個(gè)方面的認(rèn)識(shí)：

（1）滁州小區(qū)劃隱伏斷層探測實(shí)例結(jié)果表明，布格重力異常的分布特征可以突出和提取斷層位置等構(gòu)造信息，能較好地反映小區(qū)劃場地及近場區(qū)的斷層構(gòu)造特征，說明了高精度重力探測手段在城市小區(qū)劃場地隱伏斷裂探測工作中的有效性；

（2）建筑物、地下管線等理論模型干擾誤差分析表明，建筑、管線對重力場觀測影響較小，這說明引起重力場變化的原因主要取決于較大規(guī)模的地下密度值的橫向或縱向變化，重力場的變化受近地表人工建筑等外界條件的干擾相對較小，確保了高精度重力探測手段在城市小區(qū)劃場地隱伏斷層探測工作中的可行性；

（3）高精度重力探測是一種操作簡便，高效而成本較低的物探方法，在隱伏斷層前期的探測中，對于確定斷裂的地表位置、縮小勘測區(qū)域范圍具有重要的作用，同時(shí)其觀測分析結(jié)果也能為其他物探方法、工程實(shí)施等提供借鑒參考；

（4）使用高精度重力測量方法對小區(qū)劃場地內(nèi)的隱伏斷層進(jìn)行探測，在安徽省地震局地震安全性評價(jià)工程場地勘探中尚屬首次，此項(xiàng)工作的順利開展，無論是在外業(yè)工作方案的制定，還是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理等方面，都為利用高精度重力測量方法進(jìn)行隱伏構(gòu)造探測提供了很好的參考經(jīng)驗(yàn)。

[1] 盧造勛.城市活斷層探測中地球物理方法.東北地震研究，2009，25（2）：1－7

[2] 吳建平.城市地震活動(dòng)斷層探測的地球物理方法.國際地震動(dòng)態(tài)，2001（8）：2－16

[3] 李征西，曾昭發(fā)，李恩澤，等.地球物理方法探測活動(dòng)斷層效果和方法最佳組合分析.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：地球科學(xué)版，2005，35（Sup）：109－114

[4] 曾華霖.重力場與重力勘探.北京：地質(zhì)出版社，2005

[5] 田舍，宋宇辰.剖面重力高階水平導(dǎo)數(shù)在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用.勘探地球物理進(jìn)展，2006，29（5）：373－376

P315；

A；

10.3969／j.issn.0235－4975.2012.05.002

2011－12－21；

2012－01－29。

（作者電子信箱，徐如剛：xurugang04＠126.com）