楊港生 趙根模
(天津市地震局,天津 300201)
聲波剖面方法由于具有很高的分辨率和信號發(fā)射頻率,可以獲得高品質(zhì)的地層剖面(圖1),能夠顯示出沉積地層的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征,廣泛用于工程地質(zhì)勘探和活斷層探查,經(jīng)過在渤海灣活斷層探測試驗(yàn)中證明聲波方法對海域和沿海平原活斷層時(shí)代判斷十分有效,能夠分辨小斷距斷層,資料連續(xù)性好,直觀性強(qiáng),探測工作效率高,適合于活斷層探測及地震危險(xiǎn)性評價(jià)、海洋工程、核電站選址的等項(xiàng)目。目前國際上聲波剖面法探測應(yīng)用發(fā)展較快,不僅淺海,在幾千米深海也可以使用,穿透海底地層的深度可達(dá)600 m,分辨率可達(dá)0.14 m。
活斷層研究需要從一般斷層判斷出第四紀(jì)斷層,然后再分出最具現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性的全新世活斷層,在沿海沉降平原這種斷層很難識別,斷層最新活動(dòng)在全新世地層中的斷距一般都很小。采用傳統(tǒng)方法探測到的斷層活動(dòng)年代資料不夠準(zhǔn)確,對地震危險(xiǎn)性預(yù)測和防震減災(zāi)工作造成誤導(dǎo)。在沿海平原人口稠密地區(qū),設(shè)防烈度偏低,在港口與核電站建設(shè)與運(yùn)行中,往往出現(xiàn)“意外”的地震災(zāi)害,后果嚴(yán)重。
天津位于河北平原地震帶,磁縣—邢臺—河間—唐山北東向地震帶與張家口—三河—煙臺北西向地震帶交匯部位,位于河間地震區(qū)與唐山地震區(qū)之間的空白區(qū),歷史上沒有發(fā)生過大地震。1976年唐山地震斷層進(jìn)入天津市東北部寧河、漢沽區(qū),在這個(gè)范圍還發(fā)生6~6.9級地震多次,烈度高達(dá)Ⅷ~Ⅸ度,另外,天津市東部渤海曾發(fā)生1888年和1969年7.5級地震,渤海盆地及平原第三紀(jì)地層厚度達(dá)8000~10000 m。比黃海、日本海第三紀(jì)地層厚很多,第四紀(jì)地層厚度達(dá)320~500 m,是全國沿海平原最厚區(qū)域,形成大面積軟土地基,地震易損性很顯著,常使地震烈度升高,沿海平原的隱伏斷層不能直接觀察只能依靠物探方法間接觀測。
天津地區(qū)活斷層是由深部老斷層最新活動(dòng)產(chǎn)生的破裂,具有繼承性、積累性,越老斷距越大,向上逐漸變小,在中生代、古生代可達(dá)幾千米,到第三紀(jì)縮短為幾百米,到第四紀(jì)為幾十米,到全新世只有幾米?;顢鄬犹讲槟康氖谴_定其上斷點(diǎn)層位,鑒定斷層在全新世是否仍有活動(dòng),是判斷地震活動(dòng)性和危險(xiǎn)性重要依據(jù)。而采用聲波方法在渤?;顢鄬釉u價(jià)探測中取得了很好的結(jié)果,其方法分辨率高,信號發(fā)射間隔短,剖面連續(xù)性好、構(gòu)造細(xì)節(jié)清楚,是切實(shí)可行的活斷層探測方法。這些勘探成果對渤海斷層活動(dòng)性的鑒定具有重要意義。
圖1 聲學(xué)地層剖面