“透明地殼”計劃進展 | 構建大都市區(qū)高分辨率三維沉積盆地模型,服務大震巨災風險防范
大城市趨于在大型的河流三角洲或接近于湖床的地方發(fā)展,因此世界上許多城市都建在沉積盆地上。沉積盆地高分辨率結構模型研究,一是可為地球深部結構研究提供約束,有助于構造變形、發(fā)震特征研究和礦床資源勘探;同時,沉積盆地結構,尤其是剪切波速度結構,會放大地震波的能量,因此其精細結構是大都市區(qū)地震風險評估和地震巨災風險應對的必要參數(shù)。另外,對于城市發(fā)展和規(guī)劃而言,沉積盆地結構模型還可為城市發(fā)展和規(guī)劃(如地下空間利用)提供基礎信息?;诿芗_陣的被動源成像方法是構建大都市區(qū)沉積盆地高分辨率三維結構的理想技術。
中國地震局地球物理研究所丁志峰、魯來玉團隊分別在北京城市副中心和河北雄安新區(qū)按照平均臺間距1公里的標準建設了兩個短周期密集臺陣,基于團隊發(fā)展的聚束分析地震干涉成像新方法,構建了兩個地區(qū)的沉積層厚度和高分辨率三維剪切波速度模型(圖1和圖2),該模型與研究區(qū)的構造單元分布和已知的鉆孔等地質地球物理資料高度相關,表明了新方法的有效性。
短周期密集臺陣觀測和地震干涉成像新技術,是近年來觀測地震學和地震成像新方法的兩個重要進展。基于密集臺陣被動源干涉的地震成像新技術,由于其抗干擾能力強、施工靈活、綠色環(huán)保,尤其適用于在城鎮(zhèn)環(huán)境開展探查工作,已成為活動斷層探查、沉積盆地三維精細剪切波速度結構和沉積層界面勾畫,及斷裂帶區(qū)域精細速度結構探測的有效手段。團隊發(fā)展的基于密集臺陣被動源的聚束分析成像方法,可望應用于城市活斷層探查和沉積盆地精細結構模型構建,服務于城市大震巨災的風險防范和新一代地震區(qū)劃圖的編制。
圖1 北京城市副中心及周邊地區(qū)剪切波速度等深面(a)和沉積層厚度(b)
圖2 河北雄安新區(qū)及周邊地區(qū)剪切波速度等深面(a)和沉積層厚度(b)



