“透明地壳”计划进展 | 构建大都市区高分辨率三维沉积盆地模型,服务大震巨灾风险防范
大城市趋于在大型的河流三角洲或接近于湖床的地方发展,因此世界上许多城市都建在沉积盆地上。沉积盆地高分辨率结构模型研究,一是可为地球深部结构研究提供约束,有助于构造变形、发震特征研究和矿床资源勘探;同时,沉积盆地结构,尤其是剪切波速度结构,会放大地震波的能量,因此其精细结构是大都市区地震风险评估和地震巨灾风险应对的必要参数。另外,对于城市发展和规划而言,沉积盆地结构模型还可为城市发展和规划(如地下空间利用)提供基础信息?;诿芗ㄕ蟮谋欢闯上穹椒ㄊ枪菇ù蠖际星粱璧馗叻直媛嗜峁沟睦硐爰际?。
中国地震局地球物理研究所丁志峰、鲁来玉团队分别在北京城市副中心和河北雄安新区按照平均台间距1公里的标准建设了两个短周期密集台阵,基于团队发展的聚束分析地震干涉成像新方法,构建了两个地区的沉积层厚度和高分辨率三维剪切波速度模型(图1和图2),该模型与研究区的构造单元分布和已知的钻孔等地质地球物理资料高度相关,表明了新方法的有效性。
短周期密集台阵观测和地震干涉成像新技术,是近年来观测地震学和地震成像新方法的两个重要进展?;诿芗ㄕ蟊欢锤缮娴牡卣鸪上裥录际酰捎谄淇垢扇拍芰η?、施工灵活、绿色环保,尤其适用于在城镇环境开展探查工作,已成为活动断层探查、沉积盆地三维精细剪切波速度结构和沉积层界面勾画,及断裂带区域精细速度结构探测的有效手段。团队发展的基于密集台阵被动源的聚束分析成像方法,可望应用于城市活断层探查和沉积盆地精细结构模型构建,服务于城市大震巨灾的风险防范和新一代地震区划图的编制。
图1 北京城市副中心及周边地区剪切波速度等深面(a)和沉积层厚度(b)
图2 河北雄安新区及周边地区剪切波速度等深面(a)和沉积层厚度(b)