华北地质勘查局五一九大队 河北省保定市 071051
摘要：本文将研究的重点放在了大城市的地震活断层探测上，主要探索并分析其地球物理方法包含了哪几种类型以及呈现出来的主要特征，以及各种地球物理探测方法及其适用范围，同时也研究了在区域勘探和初步识别中可以解决的主要问题，并对详细探测和精确定位以及孕震构造探测进行了深入的探讨。
关键词：地球物理方法；大城市；活断层探测
在国内外众多专家学者对于震例的大量研究充分反映出，活断层并非只是限于地震的来源，而且是地震路径上最严重的中断。我国自古以来就是一个地震频发的国家，震级地震事件经常会发生，由于地震所导致的灾害十分严重。历史上许多大中城市都曾经或多或少的发生过破坏性地震，在这些城市中已经探寻到了活断层的踪影。
1、地球物理方法类型
为了能够有效地确定大城市活断层的空间分布，在大城市活断层的地震探测中，一般采用不同的探测方法和技术工具，考虑到大城市的具体特点和不同城市环境之间的差异。除了地震、地球化学和地质学上先进的高分辨率遥感技术外，更多的是应用地球物理方法，确定城市和环境的选定活动、位置、空间分布和地下建筑，为进行综合地震危险性评价，识别未来地震活断层，已启动了城市活断层灾害防治对策的研究。地震学、电磁学、微重力等多种类型的地球物理方法可以被有效地应用于大城市地震活断层的探测中。
2、活断层的探索与初步鉴定
地震活动引起的裂缝的地球物理勘探通常使用地表、电磁和微重力等地球物理方法来进行对地震的测量。区域控制勘探的目的一方面是识别和定位已知的断裂带，另一方面是识别仍然未知的隐伏断裂带。第一，可以在区域、城市和周边地区的区域地质调查成果解释，布置一些已知的地震耀斑电磁面剖面控制或微重力测量剖面、尺寸控制剖面，深度波段不少于一层覆盖第四纪探测部门，因为它是控制探测和简单的一般控制区段在5~10km。为了寻找未识别的裂缝，有必要在不同方向有较长的控制勘探剖面，以免排除裂缝。对于地面地震，测点之间的距离可能稍大一些，应根据第四层覆盖层的厚度进行试验，以区分分层水平和灯丝位置。显微轮廓法最适合于确定已知活动性的断裂线的大致位置。剖面应穿过主要建筑构件和活动断裂带，并应垂直于断裂组织。平面断点的确定，可以应用测网的方式来测量。重力测量点之间的距离取决于待测光束的大小。通过上述工作，可以预先确定第四分支的不可见分支的位置、在平静表面上分布的运动，并获得分支在平面上分布的大致位置。
3 断层的详细鉴定和精确定位
近程地球物理勘探方法多种多样，需要根据实际情况选择最合适的那一种。大城市应充分考虑到一系列的主观条件（如资金、技术设备、员工能力、工作经验等）和在客观条件下（如活断层的深度、环境干扰的因素、地下土壤和地下水的条件等），但原则上这些应该是要实现的目标。以下是地震活动相详细地球物理研究的一些主要方法。
近地表表层高分辨率人工地震探测是在大城市的情况下进行活断层探测的主要方法。应在关键区域安装相应的检测剖面图，基于区域控制的检测确定故障线路的总体位置。地震层析成像是一种计算机处理方法，它利用地表或井中记录的地震波投影数据，地下介质结构几何形态和物性参数的计算机反演与重建成像方法可分为井间地震层析成像和非纵向地震层析成像。为了获得水下地形、断层展布构造、主褶皱、隐伏断层位置、断层性质、断层特征及展布范围等信息，水上浅层地震勘探宜采用多次叠加反射和单通道连续测量技术。
井间电磁层析成像（EMT）适合于局部详查，需要与钻孔相结合。钻孔的位置、间距、深度、数量和组合应根据探测断层的走向和深度确定。钻孔深度应能在成像后解释为目标层的深度。钻孔数量一般根据断层的分布规律和分布范围来确定。瞬变电磁法利用不接地或回程向地面发射脉冲磁场源，在脉冲磁场间隔期间，利用线圈或接地极二次流涡流场观测，具有一定的抗干扰能力、分辨率和高信噪比，它在探测浅层精细构造时，在1公里范围内圈定隐伏断层较为有效。
地质雷达适用于精确定位0～30m深度范围内的活动裂缝，探测到钻铤前裂缝延伸至沉积层的程度。针对初步识别出的地震波，建立了多方位探测剖面，合理选择了天线中心频率、采样窗、采样频率、测点间距等测量参数接收天线并精确确定其位置、断层走向平面分布与断层尖灭位置。
由于工作方法的多样性、对工作环境的要求以及遇到的问题，上述不同的检测方法有所不同。因此，在地震活断层详细探测的初始阶段，可以进行表面人工地震试验、电磁探测和高精度重力测量，以确定地震活断层的具体部分。一般来说，非阳极剖面的地震层析成像常与表层的人工地震探测相结合来共同开展。对于小范围的局部不清晰的地震活断层，也可结合已有钻孔开展井间地震层析成像探测与电磁层析成像探测，在重点隐伏地震活断层地段，也可专门钻孔开展上述工作。在需要精确地确定0～30m深度范围内的地震活断层的确切位置、断层走向及断层的尖灭部位时，可应用地质雷达进行探测。
4 深部构造探测
地表活断层和地表地震活断层的探测，只能获得地壳地表活断层的几何参数，是评价地表活断层地震危险性的重要依据。但由于大多数地震发生在地壳5公里至20公里的深度范围内，而且已经开展的研究结果表明，地壳的低层地层在很大程度上受最深层的控制，因此两者之间存在着复杂的关系，所以，为了科学地评估大城市及其邻近地区未来的地震危险性，必须了解深部地震构造、深部土壤的物理力学性质和动力环境，从而根据深表结构的一般特征对其进行科学的评价。因此，有必要深入确定大城市的地震结构，这些城市及其周围地区可能发生严重地震。以下方法通常可以用于识别抗震结构。
深地震反射技术能够探测地表以下3km与莫霍界面范围内地壳的有限结构，以及地震裂缝至深部的范围，即使是十分精细的结构也能够探测的十分清楚，深刻揭示了深部和浅部结构之间的复杂关系。
利用反射/折射探测技术研究了不同深度（从火山口上部到火山口下部边界）断裂构造的几何特征，从上地壳到下地壳及其邻区，获得了发震断裂的深部构造背景、地壳结构特征和不同深度断裂的几何特征。同时，还可以揭示深、浅层活动断裂的关系，为浅层活动断裂的响应提供依据。
宽带地震台阵观测能够在某种意义上记录下大城市地震危险区的局地地震、近震和远震，获得大城市及其邻近地区地壳和上地幔的地震结构和速度结构，提供了活动断裂所在地区的地质构造背景。利用记录的地震资料，进行远震体波接收函数反演、精确的地震定位、二维或三维地震层析成像、三维成像、面波层析成像等。
根据地壳-上部地幔范围内导电率的纵向、横向分布规则，确定结构块的边界、断层的展开、延伸以及地壳地幔的高导电层的分布状况，明确活断层的展开、性质、深浅结构关系以及有活断层的深部结构背景等。现在，MT方式很少使用单点观测，为了提高干扰耐受性，采用了远程参照阵列方式。
结束语
综上所述，大城市活断层探查和风险评估并非是一项简单的工程，其中所包含的内容错从复杂，想要对大城市活断层进行深入的探知以及科学的危险性评估，就需要综合研判地质、地球化学、地壳变形等，学科探查成果进一步综合工作，达到大城市在进行经济建设活动中可以最大限度减轻防灾工程措施的地震灾害的目的。
参考文献：
[1]曹筠，冉勇康，许汉刚，李彦宝，张鹏，马兴全，李丽梅.宿迁城市活动断层探测多方法技术运用的典型案例[J].地震地质，2015，37（02）：430-439.
[2]王银，孟广魁，柴炽章，雷启云，杜鹏，谢晓峰.隐伏活断层探测中的精定位技术——以银川盆地芦花台断裂为例[J].地震地质，2015，37（01）：256-268.
[3]顾勤平，康清清，许汉刚，刘建达，李大虎，聂碧波.薄覆盖层地区隐伏断层及其上断点探测的地震方法技术——以废黄河断层为例[J].地球物理学报，2013，56（05）：1609-1618.