利用SPAC法估算地壳S波速度结构

S波速度结构能够反映地球介质的物性差异，是地壳内低速区结构特征判别的重要依据．本文尝试利用空间自相关法（SPAC法）从地震台站微动信号的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线，通过对频散曲线的反演获得地下介质的S波速度结构．以国家数字测震台网8个宽频带地震台站的实测微动数据为例，采用SPAC方法获得了首都圈地区北京附近约30km深度范围内的一维S波速度结构．结果表明，该区结晶基底埋深较浅约2km；分别在5～8km和12～16km深处发育S波低速层；8km和20km处是S波速度差异较大的速度分界面．这一结果与以往地震学及人工地震探测结果较为吻合，表明SPAC法估算地壳s波速度结构是可行、有效的．

由微振动记录用剥层法研究浅层S波速度结构

根据江苏华电句容发电一期2×1000 MW发电机组场地情况,布设了三角形嵌套和同心圆台阵进行微振动观测,采用空间自相关法计算频散曲线,并用剥层法反演得到该工程场地浅部的S波速度结构。反演结果与钻孔探测结果吻合较好,表明用微振动台阵记录反演浅部地壳S波速度结构在工程上是可行的。该方法具有不需要人工源,对避开噪声要求不苛刻、成本低且精度可满足工程要求等优点,故有良好的应用前景。

基于微动勘探技术的断裂带堆积层滑坡滑动面提取分析

选择舟曲县东山镇牙豁口滑坡作为研究对象,采集滑坡体的微动信号进行后期处理,通过与钻孔数据对比发现,单点反演获得的S波速度结构与视S波速度剖面均能清晰显示滑动面位置.微动探测结果显示新滑坡的滑动面埋深在10~35 m,平均埋深为9.1 m,钻孔揭露新滑动面平均埋深为10 m;微动探测结果显示老滑坡滑动面埋深在15~52 m,平均埋深为19.6 m,钻孔揭露新滑动面平均埋深为20 m.测试不同的采集时间、不同频率的检波器对探测深度和精度的影响,发现对该类滑坡应选取三重圆台阵, 4.5 Hz检波器, 90 min的采集时长.表明微动勘探方法是探测断层破碎带堆积层滑坡滑动面的一种有效方法,对于白龙江流域广泛分布的断层破碎带堆积层滑坡滑动面的探测,具有很好的技术优势以及应用前景.

利用微动勘察方法探测煤矿陷落柱

陷落柱是危害煤矿安全生产的主要因素之一,如何有效探测陷落柱是实现煤矿安全、高效生产的当务之急.本文首次将微动勘察方法应用于煤矿采区勘探,结果表明,该方法对陷落柱异常区反映敏感.在山西潞安漳村煤矿2002工作面测区已知陷落柱上,无论是单点反演获得的S波速度结构,还是微动视S波速度剖面,均能清晰显示陷落柱.微动剖面确定的陷落柱位置与巷道揭露位置一致,边界误差在10 m左右.微动勘察方法是探测陷落柱的一种行之有效的物探方法,由于其分辨率高、无需人工源、野外施工方法灵活便捷、不受施工场地限制等特点,对探测村庄覆盖区之下的煤层构造、圈定陷落柱等,具有得天独厚的技术优势和应用前景.

近地表速度结构的地脉动探测方法国际盲比检验

本文通过参加ESG2006组织的国际地脉动盲比测验,检验了利用地脉动方法探测近地表速度结构的精度和可信度.在对多个不同测试模型频散曲线的提取精度、速度结构平均速度相对偏差和场地放大效应估计等方面的比较中,本文方法在参加盲比测验的19个国际研究组中均处于前列.同时盲比测验结果表明,不论人工合成记录还是实际观测记录、速度还是加速度记录,地脉动空间自相关方法得到的场地瑞利波频散曲线,均能够为后续反演研究提供可靠的目标曲线;可以根据仪器实际情况自由选择观测加速度或速度.人工合成数据分析中,有两例频散曲线受到了高阶振型影响,在实际观测数据中影响不明显.结合盲比测验结果指出,空间自相关方法的最大可探测波长一般达不到通常认为的15.7倍的最大半径,大多情况小于10倍;而最小波长要小于2倍的最小半径,可以到1倍的最小半径.

微动勘探方法在地热勘查中的应用

利用物探方法圈定含水破碎带和热储水层的区域分布,是地热勘查的有效手段。采用微动勘探技术,取得了某地块地热勘查视S波速度剖面,其中低速异常表征的破碎带判定为热储含水构造。结果表明,微动勘探方法对深部低速层的分辨能力较高,对破碎带等低速异常体探测效果良好,能有效圈定含水破碎带区域,有助于提高地热勘查精度,可为地热井位选址提供重要依据。

微动探测方法在城市工程地质勘察中的应用

在复杂的城市环境中,如何确定不良地质体的发育规模及分布规律,是城市工程地质勘察工作的难点。微动探测方法作为一种天然源面波方法,主要利用二维台阵采集微动信号,通过空间自相关法提取频散曲线,进而反演地层横波速度结构,实现对浅层不良地质体探测的目的。本次研究基于城市工程地质勘察中环境复杂的特点,将微动探测方法应用于城市基岩破碎区注浆勘察和人防工程勘察中,取得了非常好的效果。结果表明,微动探测方法能够适应复杂的城市环境,可以准确、有效地探测不良地质体,是城市工程地质勘察的一种有效手段。

基于微动调查方法的尾矿库安全监测

微动调查方法作为被动源面波勘探技术具有探测深度大、适用范围广且无破坏性等优点,能很好地弥补传统尾矿库监测技术在勘测范围上的局限性.因此,本文以铜陵水木冲尾矿库为研究对象,尝试将微动调查方法引入到尾矿库的安全监测中,获取该尾矿库的剪切波(S波)速度剖面,明确该尾矿库的岩性分层和地质异常体的分布情况,进而分析其对水木冲尾矿库稳定性的影响,最后提出针对性的尾矿库安全防治措施.研究结果表明:(1)尾矿库的地质结构由三部分组成,分别为细粒尾矿层(平均深度h≈12.5 m)、粗粒尾矿层(平均深度h≈61.9 m)、原地层.(2)微动S波速度剖面显示出水木冲尾矿库的5个低速地质异常体,它们主要分布在尾矿库的粗粒尾矿层中,分别被解释为软弱的透镜体、岩石裂隙带以及雨水渗透区.微动探测结果与尾矿库的设计资料及现场勘察情况相吻合,不仅验证了微动调查方法在尾矿库地下空间成像的有效性,还说明了其作为尾矿库安全监测技术的可行性.