京津地区顺义—塘沽高分辨地震折射剖面的走时成像结果及其揭示的上地壳断裂构造特征
发布时间：2021-06-25 09:19
在大中型城市汇集的城市群及其邻近区域,利用高分辨地震折射探测方法开展城市活断层探测,对于开发利用城市地下空间、提升城市韧性、构建城市减灾参考模型和防范地震及地质灾害具有重要的科学和现实意义。文中运用正则化层析反演方法,对穿越京津地区的高分辨折射地震剖面进行走时成像,构建了控制京津地区的上地壳精细速度结构模型。结果显示,京津地区存在巨厚的沉积盖层,近地表速度低至1. 6km/s,结晶基底最浅埋深位于北京凹陷（约2km）,最深位于武清凹陷（约8km）,研究区不同构造单元的结晶基底埋深与结构性质主要受新生代期间的断陷沉降作用影响。文中还利用成像结果的速度差和地震记录的横向变化,对速度差异较大的断裂构造特征进行了分析研究,获得了研究区主要构造单元主控断裂的成像结果及其在上地壳的展布特征,为活断层探测中利用地震折射成像方法判定断层形态提供了参考。
【文章来源】：地震地质. 2020,42(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
高分辨折射/反射测线位置图
本文共利用18炮34个分支的地震折射记录，共拾取Pg波到时1i803个。图2展示了炮点桩号128.347km、234.804km、249.747km和298.09km的爆破记录截面。Pg波组的折合到时主要受基底速度及其以上沉积盖层的厚度和速度梯度的影响。由于剖面NW段北京平原区(240～300km桩号段)靠近燕山隆起的南缘，沉积盖层较薄，基底速度较高，Pg波折合到时约为1～2s(图2);而剖面SE段240km桩号以南，尤其220km以南的华北裂陷盆地区域由于受到冀中坳陷和黄骅坳陷巨厚沉积层的影响，Pg波的折合到时约为2～4s，可追踪的炮检距为15～87km。2.3 初始模型的选取
最终通过26次非线性迭代，全部1i803个走时的均方根残差从443ms减小到92ms，χ2从19.62降低至1.0。图4b为实际观测走时与利用最终模型计算得到的走时的拟合结果，其中误差棒为观测数据，圆点为计算走时。图4c为初始模型的走时残差直方分布图，图4d为最终模型的走时残差直方分布图。图4b、d和统计数据均显示最终模型在走时拾取误差范围内恰当地拟合了观测走时曲线，没有出现过度拟合或拟合不足，表明最终模型是符合正则化约束、能够拟合数据的合理模型。2.5 多尺度检测板分辨率测试
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北地区主要断裂带上的库仑应力变化及地震活动性分析[J]. 张群伟,朱守彪. 地震地质. 2019(03)
[2]利用地面激光与地质雷达综合探测活断层浅层三维结构——以川西理塘毛垭坝盆地北缘正断层为例[J]. 张迪,吴中海,李家存,刘绍堂,马丹,卢燕. 地震地质. 2019(02)
[3]冀中坳陷宝坻—桐柏镇变换带形成机制与油气意义[J]. 周从安,赵利,孙钰皓,李小冬,刘海剑. 地质力学学报. 2018(03)
[4]活动断层避让相关问题的讨论[J]. 徐锡伟,郭婷婷,刘少卓,于贵华,陈桂华,吴熙彦. 地震地质. 2016(03)
[5]3维反射地震方法在活断层探测中的应用试验——以芦花台断层为例[J]. 酆少英,刘保金,赵成彬,何银娟,谭雅丽,贾艳霞. 地震地质. 2015(02)
[6]夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论[J]. 何付兵,白凌燕,王继明,刘予,蔡向民,孙永华,张磊,方同明,郭高轩. 地震地质. 2013(03)
[7]北京南部地壳精细结构深地震反射探测研究[J]. 赵成彬,刘保金,姬计法,酆少英,石金虎. 地球物理学报. 2013(04)
[8]华北克拉通内部的拉分盆地:渤海湾盆地黄骅坳陷结构构造与演化[J]. 李三忠,索艳慧,周立宏,戴黎明,周均太,赵峰梅,卢异,蒲秀刚,楼达,吴奇,焦倩. 吉林大学学报(地球科学版). 2011(05)
[9]天津地区上地壳构造及沧东断裂折射地震走时成像[J]. 丁丹,田晓峰,倪四道. 华南地震. 2011(01)
[10]渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏[J]. 李三忠,索艳慧,戴黎明,刘丽萍,金宠,刘鑫,郝天珧,周立宏,刘保华,周均太,焦倩. 地学前缘. 2010(04)
本文编号：3248948
【文章来源】：地震地质. 2020,42(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
高分辨折射/反射测线位置图
本文共利用18炮34个分支的地震折射记录，共拾取Pg波到时1i803个。图2展示了炮点桩号128.347km、234.804km、249.747km和298.09km的爆破记录截面。Pg波组的折合到时主要受基底速度及其以上沉积盖层的厚度和速度梯度的影响。由于剖面NW段北京平原区(240～300km桩号段)靠近燕山隆起的南缘，沉积盖层较薄，基底速度较高，Pg波折合到时约为1～2s(图2);而剖面SE段240km桩号以南，尤其220km以南的华北裂陷盆地区域由于受到冀中坳陷和黄骅坳陷巨厚沉积层的影响，Pg波的折合到时约为2～4s，可追踪的炮检距为15～87km。2.3 初始模型的选取
最终通过26次非线性迭代，全部1i803个走时的均方根残差从443ms减小到92ms，χ2从19.62降低至1.0。图4b为实际观测走时与利用最终模型计算得到的走时的拟合结果，其中误差棒为观测数据，圆点为计算走时。图4c为初始模型的走时残差直方分布图，图4d为最终模型的走时残差直方分布图。图4b、d和统计数据均显示最终模型在走时拾取误差范围内恰当地拟合了观测走时曲线，没有出现过度拟合或拟合不足，表明最终模型是符合正则化约束、能够拟合数据的合理模型。2.5 多尺度检测板分辨率测试
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北地区主要断裂带上的库仑应力变化及地震活动性分析[J]. 张群伟,朱守彪. 地震地质. 2019(03)
[2]利用地面激光与地质雷达综合探测活断层浅层三维结构——以川西理塘毛垭坝盆地北缘正断层为例[J]. 张迪,吴中海,李家存,刘绍堂,马丹,卢燕. 地震地质. 2019(02)
[3]冀中坳陷宝坻—桐柏镇变换带形成机制与油气意义[J]. 周从安,赵利,孙钰皓,李小冬,刘海剑. 地质力学学报. 2018(03)
[4]活动断层避让相关问题的讨论[J]. 徐锡伟,郭婷婷,刘少卓,于贵华,陈桂华,吴熙彦. 地震地质. 2016(03)
[5]3维反射地震方法在活断层探测中的应用试验——以芦花台断层为例[J]. 酆少英,刘保金,赵成彬,何银娟,谭雅丽,贾艳霞. 地震地质. 2015(02)
[6]夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论[J]. 何付兵,白凌燕,王继明,刘予,蔡向民,孙永华,张磊,方同明,郭高轩. 地震地质. 2013(03)
[7]北京南部地壳精细结构深地震反射探测研究[J]. 赵成彬,刘保金,姬计法,酆少英,石金虎. 地球物理学报. 2013(04)
[8]华北克拉通内部的拉分盆地:渤海湾盆地黄骅坳陷结构构造与演化[J]. 李三忠,索艳慧,周立宏,戴黎明,周均太,赵峰梅,卢异,蒲秀刚,楼达,吴奇,焦倩. 吉林大学学报(地球科学版). 2011(05)
[9]天津地区上地壳构造及沧东断裂折射地震走时成像[J]. 丁丹,田晓峰,倪四道. 华南地震. 2011(01)
[10]渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏[J]. 李三忠,索艳慧,戴黎明,刘丽萍,金宠,刘鑫,郝天珧,周立宏,刘保华,周均太,焦倩. 地学前缘. 2010(04)
本文编号：3248948
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