城市活动断裂探测的方法

黄攀

揭阳职业技术学院       广东省揭阳市      522000

摘要：随着都市化的迅速推进，城市规划和地震安全问题变得越来越突出。城市活动断裂作为城市地震灾害的重要源头之一，因此探测并识别城市活动断裂对于维护城市安全至关重要。本文将深入探讨城市活动断裂探测的各种方法，包括地质调查、地球物理探测以及监测技术。

关键词：城市；活动断裂探测；方法

随着城市化的加快，城市的抗震与规划也越来越受到人们的重视。活动断裂是一种与地震、地质灾害等密切相关的、对城市及工程安全有较大危害的地质构造。城市区域中的隐蔽活动断裂常常被人们所忽略，但由其引起的强烈地震会给城市带来灾难性的损失，甚至是生命财产的巨大损失。沿发震断裂发生的地面错位，是目前工程技术所不能有效抵御的最大位移和最大破坏带。直下型大地震是一种严重的地震类型，其破坏性和危害程度在当今社会日益突出，特别是在人口密集、经济发达的城市地区。

因此，探测和识别城市活动断裂对于保障城市安全具有更加重要的意义。地质调查、地球物理探测和监测技术等方法是探测城市活动断裂的主要手段，然而，这些方法和技术还需要不断优化和完善，以更好地应对城市地震灾害的挑战，保障人民生命财产的安全。

一、城市活动断裂探测的特殊性

城市环境下的活动断裂探测是一项极具挑战性的工作，城市因其独特的自然地理条件、人类活动、严重的环境污染和错综复杂的社会生活等因素，导致了其探测工作的难度、仪器装备的性能和探测工作的组织形式的复杂化。

城市一般都坐落在盆地或平原上，由于第四纪地层疏松，使得断裂带内最近的活跃面被掩埋，因为断裂是由山地移动到盆地中。即便是最近出现的断裂活动遗址，例如断裂岩等，由于人为因素的影响，也会受到一定程度的改变和损害，因此，对其进行地质地貌的研究是一项具有挑战性的工作。另外，由于断裂两边的松软沉积物之间的介质物性差异不大，再加上断裂两边的松软沉积物对地震波的吸收，使得对隐蔽断裂的探测变得更加困难。

现代都市的地面地下到处都是建筑物，纵横交错的街道以及地下管道、电缆以及各种重要的生命线设施网。这些装置会发出各种各样的高频率振动和强烈的干涉噪声，所以对探测装置提出了高性能、宽频带、高主要频率和相应的软件系统的要求。另外，由于都市的环境污染问题，大量的工业、生活垃圾、废物掩埋，以及地表、地下水的高度污染，也会对物理探测、化学探测造成种种影响，使得物探、化探工作变得更加困难。城市中的人口密度很大，各种行业之间的联系也很复杂，因此，探测工作往往会牵扯到整个社会，甚至对整个社会产生一定的影响。因此，当进行探测施工时，需要充分协调各方面的工作，确保探测工作的顺利进行。同时，还需要与城市规划部门、环境保护部门等相关部门进行沟通和合作，共同解决城市规划和地震安全问题。

二、城市活动断裂探测的基本方法

1.地质调查

在城市这个复杂的系统中，地质调查作为探测活动断裂的关键手段，通过深入的野外实地观察、采样和分析，可以揭示出断裂的地质背景、分布特征和活动性质等信息。

首先，地质调查团队需要开展广泛的收集工作，从城市规划区域内的各种地质资料中获取全面的信息。这包括了详细的地形地貌数据、地层分布情况、以及构造形迹等重要信息。这些资料对于描绘城市地质环境的全貌至关重要，为后续的断裂探测提供了基础数据和理论支撑。

其次，地质调查团队需要开展深入的实地考察工作。在城市规划区域内，他们需要详细了解断裂的分布情况，包括断裂的位置、产状以及活动性质等关键信息。通过细致的实地观察和采样，可以获取断裂的详细信息，为后续的分类和评估提供了重要的依据和参考。

随后，通过对断裂的采样和分析，地质调查团队可以获取断裂的地质特征和活动性质等信息。这些信息对于深入了解断裂的性质和历史活动情况起着至关重要的作用，为预测未来可能的活动提供了重要的科学依据。

最后，根据地质调查的结果，可以对城市规划区域内的断裂进行全面的分类和评估。这包括确定哪些断裂是潜在的地震危险源，哪些断裂对城市规划和发展具有关键影响等重要问题。这些分类和评估结果为城市规划和防灾减灾提供了重要的参考和指导。

2.地球物理探测

地球物理探测是一种无损探测技术，利用各种物理原理来探测地下地质体的分布和性质。在城市活动断裂探测中，地球物理探测提供了多种方法，每种方法都有其独特的优势和应用。

（1）地震探测是一种通过人工激发地震波，利用地震波在地下地质体中的传播和反射特性来获取地下信息的方法。它可以揭示地下地质体的分布、形态和性质，为城市活动断裂探测提供关键信息。

（2）重力探测则是利用地球重力场的测量和分析来探测地下地质体的分布和密度变化。这种方法可以揭示断裂带的位置和形态，为城市活动断裂探测提供重要的参考。

（3）电磁探测则是利用电磁场的测量和分析来探测地下地质体的电性特征。它可以确定地下地质体的电阻率、介电常数等电性参数，为城市活动断裂探测提供重要的信息。

地球物理探测在城市活动断裂探测中发挥着至关重要的作用。通过综合运用多种地球物理方法，可以获取全面而准确的地下地质信息，为城市规划和防灾减灾提供科学依据。同时，随着技术的不断发展和进步，地球物理探测方法也在不断改进和完善，为城市活动断裂探测提供了更加准确和高效的技术手段。

3.监测技术

监测技术是一种实时、动态的探测方法，可以对城市活动断裂进行长期监测，获取断裂的实时活动信息。在城市活动断裂探测中，监测技术通常包括以下方法：

（1）震颤监测：通过高精度的地震监测仪器，可以实时监测地下地质体的微震颤，从而获取地下断裂活动的精细信息。这种监测方法可以揭示断裂带的活动性质、频率和规模，为城市规划和防灾减灾提供关键数据。

（2）地壳形变监测：通过精密的地形测量和地壳形变监测仪器，可以实时监测地壳的微小变形和移动。这种监测方法可以揭示断裂带的位置和形态变化，为评估断裂带的活动性和危险性提供重要依据。

（3）重力监测：通过高精度的重力仪，可以实时监测地球重力场的微小变化。这种监测方法可以探测地下地质体的密度变化和应力状态，从而评估断裂带的活动性和危险性。

监测技术在城市活动断裂探测中发挥着至关重要的作用。通过综合运用多种监测方法，可以获取全面而准确的实时活动信息，为城市规划和防灾减灾提供科学依据。同时，随着技术的不断发展和进步，监测技术也在不断改进和完善，为城市活动断裂探测提供了更加准确和高效的技术手段。这样可以更准确地描述城市活动断裂的实时监测方法。

城市活动断裂探测是地震安全保障的重要环节。通过综合运用地质调查、地球物理探测和监测技术等多种方法，我们可以获取全面而准确的实时活动信息，为城市规划和防灾减灾提供科学依据。同时，我们应加强城市地震灾害防御体系的建设，提高公众的防灾减灾意识，以保障城市的可持续发展和人民生命财产的安全。此外，我们还应积极研发和应用新的探测技术，提高探测技术的水平和效率，以更好地揭示城市活动断裂的分布和特征，为城市地震安全保障提供更加科学和可靠的支持。

参考文献：

[1]王兰生，张景发，郭良迁. 活动断裂探测方法与应用[M]. 北京：地震出版社，2010.

[2]郭良迁，王兰生. 活动断裂研究方法[M]. 北京：地震出版社，2006.

[3]郭良迁，王兰生. 城市活动断裂探测技术指南[M]. 北京：地震出版社，2014.

[4]王兰生，郭良迁. 活动断裂探测数据处理技术与方法[M]. 北京：地震出版社，2017.