在碳中和2060的國家戰(zhàn)略背景下，新能源的勘探開發(fā)將起到至關(guān)重要的作用。地?zé)崾且环N清潔可靠穩(wěn)定的可再生能源，其在我國分布廣泛。研究不同地區(qū)地?zé)岬男纬赡Ｊ接兄谡莆盏責(zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)情況。然而，地?zé)岬拈_發(fā)利用主要集中在人口密集、開發(fā)度高的城鎮(zhèn)地區(qū)，對地?zé)岬厍蛭锢硖綔y提出了挑戰(zhàn)。嘗試新型地球物理探測方法是該領(lǐng)域亟需解決的首要問題。

微動陣列探測方法采用背景噪聲為信號源，是一種非侵入式新型地球物理探測方法。本文在城鎮(zhèn)環(huán)境下，采用嵌套正三角的觀測陣列采集連續(xù)背景噪聲成像信號（圖1），通過采用系列數(shù)據(jù)處理方法壓制強烈人文工業(yè)干擾，采用空間自相關(guān)法提取獲得頻散曲線（圖2）。通常情況下采用遺傳算法進行S波速度結(jié)構(gòu)反演，本文獲得面波頻散曲線后，直接計算Vx，可將相速度頻散曲線（Vr-f曲線）轉(zhuǎn)換成視S波速度Vx隨深度的變化曲線(Vx~H曲線)，再通過插值、光滑計算，最終獲得了精度較高的視S波速度剖面（圖3），揭示出研究區(qū)斷裂破碎情況以及延展形態(tài)，同時據(jù)此建立了相應(yīng)的地?zé)豳Y源形成模式圖（圖4），為后續(xù)的地?zé)衢_發(fā)利用提供依據(jù)。

圖1 觀測陣列及部分實測微動信號

圖2 瑞雷波頻散曲線

圖3 微動陣列探測方法獲得的視S波速度剖面圖

圖4 研究區(qū)地?zé)豳Y源形成模式圖

該成果的創(chuàng)新點包括：1.微動陣列探測方法可以有效壓制人文工業(yè)等干擾，獲得可靠探測結(jié)果；2.采用經(jīng)驗公式獲得的視S波速度進而獲得的剖面可以有效刻畫隱伏斷裂等構(gòu)造；3.依據(jù)微動探測結(jié)果建立地?zé)豳Y源形成模式。

該項成果可為后續(xù)地?zé)豳Y源勘探與開發(fā)提供一種新思路。研究成果可直接應(yīng)用于場地級別的探測工作，研究靶區(qū)地?zé)針?gòu)造，精查地?zé)豳Y源、地?zé)徙@孔選址、圈定地?zé)衢_發(fā)遠景區(qū)，為精細估算地?zé)豳Y源量并提出合理的地?zé)崂瞄_發(fā)方案提供地球物理依據(jù)；同時也可直接應(yīng)用于區(qū)域級別的探測工作，探明該區(qū)域現(xiàn)階段可供開發(fā)利用的地?zé)豳Y源量及其分布情況，精細評價地?zé)豳Y源儲量等，降低開發(fā)風(fēng)險，減少不必要損失，以實現(xiàn)地?zé)豳Y源規(guī)模化、可持續(xù)利用。

研究成果2022年發(fā)表于國際勘探地球物理方向頂級學(xué)術(shù)期刊《Geophysics》（Tian, B., You, Z., Wang, G., & Zhang, J. (2022). Building a geothermal formation model using microtremor array measurement. Geophysics, 87(1), B23-B30.）

【作者簡介】

田寶卿，博士，就職于中國地震局地球物理研究所，主要研究方向為背景噪聲成像、微動探測理論與方法、地震勘探理論與方法等，具體實踐研究方向包括地?zé)峥碧脚c開發(fā)、城市地下空間精細探測、碳封存地球物理監(jiān)測等。先后主持參與了多項國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、大中型企業(yè)委托科技攻關(guān)項目等。以第一作者在Geophysics、Engineering Geology等國際SCI期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文十余篇。E-mail:tianbaoqing@cea-igp.ac.cn