高精度重力测量在隐伏断层探测中的应用＊

张 毅 徐如刚 余 勇 朱志春 王 雷

（安徽省地震局，合肥230031）

高精度重力测量在隐伏断层探测中的应用＊

张 毅 徐如刚 余 勇 朱志春 王 雷

（安徽省地震局，合肥230031）

在城市活断层探测与地震危险性评价过程中，由于所探测的区域大多位于第四纪松散沉积覆盖区，岩石露头较少，断层痕迹不明显，同时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[13]。目前在城市活断层空间定位及活动性评价中采用的地球物理探测手段较多，不同地球物理探测手段具有各自的特点与应用条件。根据其特点和不同阶段的任务目标，合理选取相应的探测手段，实现不同地球物理探测手段的最佳组合，可以取得良好的断层探测效果。本文以滁州地震小区划场地及近场区隐伏断层的探测为例，介绍高精度重力测量方法在隐伏断层探测中的应用及相关认识。

根据地震小区划场地及近场区地震地质灾害场地勘查的要求及研究目的，此次高精度重力观测工作采取普查与详查相结合的方式进行，以探查区划场地内的隐伏断层。通过对场地工作环境的实际勘查，针对隐伏断层布设了7条重力剖面测线，全长约52 km，187个重力测点，其中普查测线位于小区划场地范围内，全长38 km，点距约500 m；详查测线位于滁河和自来桥－来安两组隐伏断层，全长约14 km，点距约150 m。为确保观测结果尽可能消除城市环境干扰，通过对建筑物、地下管线等理论模型干扰误差分析，结果表明在离开地表高层建筑50 m、一般建筑20 m和地下管线5 m观测时的影响即可控制在观测精度以内。

通过对重力剖面观测数据进行各项异常改正，获得各条剖面的布格重力异常。考虑到不同地区地质及地球物理条件的差异，为了突出和提取断层位置等构造信息，采用了水平梯度，滤波等多种处理方法[45]进行异常分离，使重力异常能较好地突出断层特征，判定断层位置。综合地震小区划场地及近场区高精度重力测量工作中各剖面处理与分析的观测结果，考虑到高重力变化梯度带附近区域存在断层的可能性较大，同时断层一般位于水平一次导数出现跳跃或趋势性转折部位，据此给出了小区划场地及近场区两条目标隐伏断层在地面的位置，同时通过本次地震小区划场地重力探测实例也获得了以下4个方面的认识：

（1）滁州小区划隐伏断层探测实例结果表明，布格重力异常的分布特征可以突出和提取断层位置等构造信息，能较好地反映小区划场地及近场区的断层构造特征，说明了高精度重力探测手段在城市小区划场地隐伏断裂探测工作中的有效性；

（2）建筑物、地下管线等理论模型干扰误差分析表明，建筑、管线对重力场观测影响较小，这说明引起重力场变化的原因主要取决于较大规模的地下密度值的横向或纵向变化，重力场的变化受近地表人工建筑等外界条件的干扰相对较小，确保了高精度重力探测手段在城市小区划场地隐伏断层探测工作中的可行性；

（3）高精度重力探测是一种操作简便，高效而成本较低的物探方法，在隐伏断层前期的探测中，对于确定断裂的地表位置、缩小勘测区域范围具有重要的作用，同时其观测分析结果也能为其他物探方法、工程实施等提供借鉴参考；

（4）使用高精度重力测量方法对小区划场地内的隐伏断层进行探测，在安徽省地震局地震安全性评价工程场地勘探中尚属首次，此项工作的顺利开展，无论是在外业工作方案的制定，还是内业数据处理等方面，都为利用高精度重力测量方法进行隐伏构造探测提供了很好的参考经验。

[1] 卢造勋.城市活断层探测中地球物理方法.东北地震研究，2009，25（2）：1－7

[2] 吴建平.城市地震活动断层探测的地球物理方法.国际地震动态，2001（8）：2－16

[3] 李征西，曾昭发，李恩泽，等.地球物理方法探测活动断层效果和方法最佳组合分析.吉林大学学报：地球科学版，2005，35（Sup）：109－114

[4] 曾华霖.重力场与重力勘探.北京：地质出版社，2005

[5] 田舍，宋宇辰.剖面重力高阶水平导数在地热勘查中的应用.勘探地球物理进展，2006，29（5）：373－376

P315；

A；

10.3969／j.issn.0235－4975.2012.05.002

2011－12－21；

2012－01－29。

（作者电子信箱，徐如刚：xurugang04＠126.com）