综合地球物理方法在断层勘察中的研究与应用

论文摘要

据统计,上世纪死于地震的人数为160万人以上,而后50年地震造成的经济损失约2000亿美元。建国以来,发生在我国的唐山大地震和“5.12”汶川大地震均对我国的国民经济造成了极大的损失。频频发生的地震等自然灾害,向人类提出了如何防震抗灾的重要问题。世界范围内大量的震例考察表明,历史上或现今地表破裂型地震主要沿先存活动断层发生。可见,为了评价一个地区的地震危险性,查明断层的位置、性质、深浅构造关系、深部构造环境是非常重要的基础性工作。近几年来,在我国开展的断层探测与地震危险性评价过程中,由于所探测的区域,一般均被第四系地层覆盖,探测的目标断层绝大多数为隐伏断层,因此地球物理探测成为活断层探测中必不可少的重要手段。由于各个地区第四系覆盖层的厚度相差悬殊,地表地质条件复杂多变,加之各种干扰因素,决定了应用物探手段的高难度和复杂性,正是在这种复杂条件下,探测工作取得了好的结果。实践证明,它在进行断层空间定位及活动性评价和深部构造环境探测与研究中发挥了极其重要的作用。随着探测技术的改进,积累了大量针对断层探测的经验和成果,促进了地球物理探测学科的发展。目前对于断层的研究主要是针对其基本特征和环境变化、断层活动的演化历史、断层的空间结构、断层的活动状态和发展趋势、断层发育时的应力状态和断层发育时的力学机制、断层形成发展的地表水、地下水、地面沉降和建筑物破坏特征几个方面。而对于断层的空间结构,目前主要采用地球物理的方法进行研究。地球物理勘探是一种间接探测手段,是通过研究探测对象物理特征的差异来判断断层的空间结构。目前,研究者大多采用单一地球物理方法,这样对断层结构的探测易形成多解,很难对断层的详细情况做出精确了解。本文以“5.12”大地震后江油二号厂区出现的一条规模较大的断层为研究对象,将传统地球物理方法(高密度电阻率法、浅层地震反射法)与核地球物理方法(氡气测量)结合起来,充分发挥各种地球物理方法的优势和特长,对断层探测的方法进行详细研究。论文首先对研究区的基本概况——包括自然地理概况、地质概况以及地表断层情况进行调查研究,并对断层相关理论进行了阐述,然后介绍了高密度电阻率法、浅层地震反射法以及氡气测量方法的理论基础以及本次研究区断层地球物理探测的现场工作和数据处理方法,最后将三种勘探资料进行对比分析,相互参照、相互验证,互为补充,对研究区的断层情况进行了综合解译,查明了研究区断层地下发育深度、宽度等空间发育特征,取得了良好的效果。研究表明,将高密度电阻率法、浅层地震反射法及氡气测量结合起来对于探测地下断层的空间发育特征是十分可行的。并通过该课题研究建立了一套多种地球物理综合探测断层的方法技术,对断层的勘查研究工作具有一定的参考意义,对解决断层探测提供了一定的理论基础、实用方法和技术,具有较广泛的实用性,产生一定的经济效益和社会效益,尤其是针对评估厂址安全方面更具有实际的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 课题来源及主要研究内容
• 1.4 研究成果
• 第2章 研究区概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.2 地质概况
• 2.2.1 地层岩性
• 2.2.2 构造
• 第3章 断层理论概述
• 3.1 断层定义及形成
• 3.2 断层的规模及形态
• 3.3 断层的分类
• 3.4 断层的研究方法
• 第4章 综合地球物理方法在断层勘查中的研究与应用
• 4.1 研究区地球物理条件
• 4.2 高密度电法在断层勘查中的研究与应用
• 4.2.1 高密度电阻率法简介
• 4.2.2 高密度电阻率法理论基础
• 4.2.3 高密度电法装置
• 4.2.4 现场工作方法
• 4.2.5 高密度电阻率勘探的数据处理
• 4.2.6 高密度电法实验验证
• 4.3 浅层地震反射法在断层勘查中的研究与应用
• 4.3.1 浅层地震方法简介
• 4.3.2 浅层地震反射法勘探理论基础
• 4.3.3 现场工作方法
• 4.3.4 地震资料的数据处理
• 4.4 氡气测量在断层勘查中的研究与应用
• 4.4.1 氡气测量简介
• 4.4.2 氡气测量的研究现状及发展趋势
• 4.4.3 氡气测量的理论基础
• 4.4.4 现场工作方法
• 4.4.5 氡气测量的数据处理
• 4.5 地球物理资料综合解译
• 4.5.1 综合解译实例
• 4.5.2 综合解译结果
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果