基于地統(tǒng)計(jì)分析的大同盆地Vse20及建筑場(chǎng)地類(lèi)別預(yù)測(cè)

張龍飛

摘 要：土層剪切波速是重要的工程地質(zhì)參數(shù)，對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別劃分及工程地質(zhì)條件分析具有重要意義。以大同盆地為研究對(duì)象，對(duì)盆地進(jìn)行了地質(zhì)單元?jiǎng)澐旨暗貙訋r性特征分析，依據(jù)盆地內(nèi)已實(shí)施的大量地質(zhì)勘察鉆孔的剪切波速資料，采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的空間分析、探索性統(tǒng)計(jì)分析、Kriging插值、確定性插值方法，給出了大同盆地范圍內(nèi)任意場(chǎng)點(diǎn)的Vse20及建筑場(chǎng)地類(lèi)別預(yù)測(cè)分布。分析結(jié)果表明大同盆地內(nèi)區(qū)域范圍內(nèi)任意場(chǎng)點(diǎn)的等效剪切波速及建筑場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)與地質(zhì)單元類(lèi)型具有明顯的相關(guān)性，對(duì)于盆地內(nèi)不具備實(shí)施鉆孔及無(wú)法進(jìn)行原位測(cè)試試驗(yàn)的場(chǎng)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本文提供了一種很好的預(yù)測(cè)分析方法，研究成果可為當(dāng)?shù)氐膰?guó)土資源規(guī)劃及巖土勘察設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料，同時(shí)可為大同盆地區(qū)域性地質(zhì)條件分析、三維地質(zhì)模型及大震情景模型構(gòu)建提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：大同盆地;等效剪切波速Vse20;建筑場(chǎng)地類(lèi)別;地統(tǒng)計(jì);插值

Prediction of? Vse20 and Building Site Classification in Datong Basin based

on Geostatistical Analysis

ZHANG Longfei

（Shanxi Institute of Seismic Engineering Investigation， Taiyuan 030002）

Abstract： Shear wave velocity of soil layer is an important engineering geological parameter， which is of great significance for site classification and engineering geological condition analysis. Taking Datong Basin as the research object， this paper divides the geological units and analyzes the stratigraphic and lithologic characteristics of the basin. Based on the data of shear wave velocity of the boreholes that have been implemented in the basin， through the spatial analysis， exploratory statistical analysis， Kriging interpolation and deterministic interpolation methods in geostatistics， the Vse20 of any field point and the prediction of building site types in Datong Basin are given. The results show that the data of equivalent shear wave velocity and construction site type of any field point in Datong Basin have obvious correlation with the type of geological unit. For the field points without drilling and in-situ test， this paper provides a good prediction and analysis method. The research results can be used for local land and resources planning and rock resources planning. The basic data of soil investigation and design can be used for reference in regional geological condition analysis， three-dimensional geological model and large earthquake scenario model construction of Datong Basin.

Keywords： Datong Basin; Equivalent shear wave velocity Vse20; Construction site category; Geostatistics; Interpolation

0 引言

土層剪切波速是重要的場(chǎng)地工程地質(zhì)條件參數(shù)，其能夠表征場(chǎng)地地層的軟硬狀態(tài)及相對(duì)密實(shí)程度，進(jìn)行土層剪切波速研究對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別劃分、地質(zhì)條件分析及地質(zhì)模型建立都具有重要意義（彭艷菊等，2009）。通常土層剪切波速數(shù)據(jù)是通過(guò)鉆孔及孔內(nèi)原位試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，然而對(duì)于大范圍的區(qū)域性場(chǎng)地來(lái)說(shuō)，這種方法顯然是不現(xiàn)實(shí)的，為此我們需要尋求一種基于現(xiàn)有場(chǎng)地剪切波速及場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)估算未知場(chǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法。而地統(tǒng)計(jì)學(xué)及其插值方法給我們提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的途徑。

地統(tǒng)計(jì)學(xué)（又稱(chēng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)）是在傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上，以區(qū)域化變量為基礎(chǔ)，采用變異函數(shù)為主要工具，研究在空間分布上具有自相關(guān)性的自然現(xiàn)象的科學(xué)（呂連宏等，2006）。地統(tǒng)計(jì)是統(tǒng)計(jì)的一類(lèi)，用于分析和預(yù)測(cè)與空間或時(shí)空現(xiàn)象相關(guān)的數(shù)值。它將數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)納入分析中。其不僅能夠提供插值，還可以衡量所插入的值的不確定性。地統(tǒng)計(jì)分析已從一元演化為多元，并提供了可融入用于補(bǔ)充主要目標(biāo)變量的輔助數(shù)據(jù)集的機(jī)制，從而可以構(gòu)建更準(zhǔn)確的插值和不確定性模型。目前地統(tǒng)計(jì)學(xué)已在采礦、環(huán)境、土壤、氣象、地理及地質(zhì)等許多科學(xué)和領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用（梅志雄等，2008;陳勇等，2011;劉穎等，2011;晉銳等，2012;楊永川等，2012;熊林華等，2015;徐占軍等，2018;郎藝超等，2018）。

大同盆地近年來(lái)已經(jīng)實(shí)施了大量的地質(zhì)勘察鉆孔，積累了豐富的鉆孔勘察及測(cè)試數(shù)據(jù)。本文以大同盆地為研究對(duì)象，對(duì)盆地進(jìn)行了區(qū)域地質(zhì)單元?jiǎng)澐旨暗貙犹卣鞣治觯瑢?duì)地統(tǒng)計(jì)學(xué)中的空間分析、探索性統(tǒng)計(jì)分析、Kriging插值、確定性插值方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并以大同盆地已有鉆孔數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法預(yù)測(cè)分析了整個(gè)大同盆地范圍內(nèi)任意場(chǎng)點(diǎn)的Vse20及建筑場(chǎng)地類(lèi)別分布，預(yù)測(cè)結(jié)果表明，盆地內(nèi)的地質(zhì)單元類(lèi)型與Vse20及建筑場(chǎng)地類(lèi)別具有很好的相關(guān)性，在無(wú)任何測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，可基于本文研究成果對(duì)場(chǎng)等效剪切波速及場(chǎng)地類(lèi)別指數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究成果可以為大同盆地三維地質(zhì)模型及大震情景構(gòu)建提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并可作為大同地區(qū)建筑場(chǎng)地類(lèi)別劃分及城市規(guī)劃的重要參考依據(jù)。

1 大同盆地區(qū)域地質(zhì)背景

（1）新構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>

大同盆地雛形形成于中新世時(shí)期，上新世以來(lái)受本區(qū)地殼整體抬升及盆地主控邊界斷裂影響形成不對(duì)稱(chēng)箕狀斷陷盆地。盆地總體走向NE-NNE，長(zhǎng)約225km，寬約60km，受盆地主控邊界斷裂及盆地隱伏斷裂控制，盆地內(nèi)發(fā)育了5個(gè)次級(jí)凹陷構(gòu)造單元（圖1），其中馬營(yíng)莊凹陷第四系最大沉積厚度為900m，是大同斷陷盆地的沉降中心，是大同盆地?cái)嘞葑钌畹臉?gòu)造單元;朔州斷階第四系最大沉積厚度為100m，是大同盆地凹陷區(qū)斷陷最淺的構(gòu)造單元。

（2）第四系特征

大同盆地內(nèi)廣泛堆積覆蓋著第四紀(jì)沉積地層，其第四系沉積物的厚度、地層結(jié)構(gòu)及分布規(guī)律受盆地基底形態(tài)、盆地?cái)嗔训墓餐刂?。從盆地周邊的丘陵邊山區(qū)、洪積扇及傾斜平原區(qū)向盆地中心過(guò)渡為沖積平原及湖積平原區(qū)，表現(xiàn)為明顯的同時(shí)異相特征，總體上盆地中心粉土、粉質(zhì)黏土分布較多，由盆地中心向盆地邊緣過(guò)渡砂礫石粒徑逐漸增大，砂礫石層逐漸增厚，直至山前洪積扇地帶轉(zhuǎn)變?yōu)槁训[石層。根據(jù)盆地地形地貌及地層巖性特征，可將大同盆地劃分為Qhal-l、Qp3al-l、Qhal+pl、Qp3al、Qp3pl五類(lèi)地質(zhì)單元。

（3）勘察鉆孔

通常場(chǎng)地剪切波速與場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)是通過(guò)鉆孔及孔內(nèi)原位測(cè)試的技術(shù)方法來(lái)獲取的，作者基于地震安全性評(píng)價(jià)、地震小區(qū)劃、工程地質(zhì)勘察等項(xiàng)目，收集了近十年來(lái)于大同盆地范圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)施的地質(zhì)鉆孔，共計(jì)1488個(gè)，由圖1可以看出大多數(shù)鉆孔位于城區(qū)及其周邊，城區(qū)以外的地質(zhì)鉆孔密度較小，分布較為稀疏，若要獲取區(qū)域范圍內(nèi)大面積的場(chǎng)地剪切波速與建筑場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)，通過(guò)鉆孔來(lái)一一實(shí)現(xiàn)顯然是不可能的。為此，我們需要尋求一種基于區(qū)域范圍內(nèi)已知鉆孔場(chǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取區(qū)域內(nèi)未知場(chǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)的估算方法，而地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法能夠很好的實(shí)現(xiàn)上述目的。

2 地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

地統(tǒng)計(jì)學(xué)是在傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上，以區(qū)域化變量為基礎(chǔ)，采用變異函數(shù)為主要工具，研究在空間分布上具有自相關(guān)性的自然現(xiàn)象的科學(xué)（李鐘山，1997）。本文綜合運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)中的空間分析、探索性統(tǒng)計(jì)分析、Kriging插值、確定性插值的方法對(duì)大同盆地鉆孔測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而獲取鉆孔場(chǎng)點(diǎn)及未知場(chǎng)點(diǎn)的Vse20空間分布特征情況，現(xiàn)對(duì)其分析方法作簡(jiǎn)要介紹：

2.1 空間分析

（1）全局空間自相關(guān)

全局空間自相關(guān)是用來(lái)描述目標(biāo)要素在大范圍區(qū)域內(nèi)的空間分布特征的參數(shù)，通常需要根據(jù)目標(biāo)要素的空間位置及其屬性值來(lái)進(jìn)行衡量，進(jìn)而給出二者的分布模式，常用的分布模式有聚類(lèi)、離散及隨機(jī)模式。一般可以用Moran's I （莫蘭指數(shù)）來(lái)表示全局空間的自相關(guān)性（劉會(huì)，2017）。實(shí)際使用中Moran's I 指數(shù)需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，其計(jì)算公式如下：

式中：n為研究對(duì)象的數(shù)目，Xi為觀測(cè)值，為Xi的平均值。當(dāng)I>0時(shí)表明目標(biāo)參數(shù)的空間位置及其屬性值存在空間正相關(guān)，當(dāng)I<0時(shí)表明目標(biāo)參數(shù)的空間位置及其屬性值存在空間負(fù)相關(guān)性，I=0時(shí)則表明二者之間不存在空間相關(guān)性，

（2）局域自相關(guān)檢驗(yàn)

目標(biāo)要素在區(qū)域范圍內(nèi)既存在空間同質(zhì)性，又存在空間異質(zhì)性特征，而局域自相關(guān)檢驗(yàn)就是為了衡量每個(gè)目標(biāo)空間要素屬性的空間異質(zhì)性而定義的參數(shù)。通?？捎肎 統(tǒng)計(jì)量（Getis'G）來(lái)衡量局域空間自相關(guān)性，其計(jì)算式為：

ZG得分計(jì)算式：

式中：

若G（d）取高值則為高值集聚，反之則為低值集聚。

2.2 探索性統(tǒng)計(jì)分析

探索性統(tǒng)計(jì)分析是指通過(guò)直方圖、正態(tài) QQ 圖、趨勢(shì)分析、Voronoi圖等方法來(lái)查找區(qū)域范圍內(nèi)的目標(biāo)要素異常值，檢查數(shù)據(jù)的局部變化，查找全局趨勢(shì)特征。其中直方圖主要用于顯示目標(biāo)參數(shù)的頻率分布;正態(tài) QQ 圖用于評(píng)估兩組數(shù)據(jù)之間的分布相似程度;趨勢(shì)分析主要用于識(shí)別輸入數(shù)據(jù)的集中分布趨勢(shì);Voronoi地圖主要是用于計(jì)算多種局部統(tǒng)計(jì)量;半變異函數(shù)/協(xié)方差云可用來(lái)查找局部異常值及檢查數(shù)據(jù)集中空間自相關(guān)局部特征;交叉協(xié)方差云可用來(lái)檢查兩個(gè)數(shù)據(jù)集之間空間相關(guān)的局部特征。

2.3 Kriging插值

克里金（Kriging）插值法是從已有目標(biāo)要素出發(fā)，根據(jù)已有目標(biāo)點(diǎn)和預(yù)測(cè)點(diǎn)之間的空間位置關(guān)系來(lái)進(jìn)行自相關(guān)分析，給出預(yù)測(cè)值的插值估計(jì)及方差估計(jì)現(xiàn)象（劉愛(ài)利，2012）。克里金方法能將概率模型與預(yù)測(cè)場(chǎng)點(diǎn)屬性值建立相關(guān)性，在地統(tǒng)計(jì)中預(yù)測(cè)變量可用下式來(lái)表示：

式中：Z（S）是預(yù)測(cè)變量，μ（S）是確定性趨勢(shì)，ε（S）是隨機(jī)自相關(guān)誤差。

克里金法是一種能實(shí)現(xiàn)精確或平滑插值的插值方法，通常用于克里金插值分析的數(shù)據(jù)集需符合正態(tài)分布，若數(shù)據(jù)不符合正太分布，則需通過(guò)探索性統(tǒng)計(jì)分析剔除異常偏離數(shù)據(jù)及采用對(duì)數(shù)變換的方法進(jìn)行調(diào)整。

2.4 確定性插值

當(dāng)數(shù)據(jù)不滿足克里金假設(shè)條件，即不符合正態(tài)分布時(shí)，就需要用到確定性插值方法，確定性方法是一種不存在空間自相關(guān)性的方法，其并不符合隨機(jī)模型。常用的確定性方法包括全局多項(xiàng)式插值法、局部多項(xiàng)式插值法、反距離權(quán)重法、徑向基函數(shù)插值法及含障礙的插值法，本文主要采用徑向基函數(shù)插值法（RBF），RBF是一系列精確插值方法的組合，其可用于區(qū)域范圍內(nèi)由大量已知測(cè)試點(diǎn)生成區(qū)域內(nèi)分布平面的情況。

3 空間分析及結(jié)果

3.1 基于地統(tǒng)計(jì)分析的Vse20估計(jì)

（1）空間分析結(jié)果

對(duì)大同盆地所有鉆孔場(chǎng)點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行空間自相關(guān)處理，結(jié)果如下：I= 0.0589 > 0，大于其期望值（E= -0.0008）;并且 Z = 44.1399，P值<0.0001，表明隨機(jī)分布結(jié)果的可能性小于 1%。Z得分和 P值表明可以拒絕零假設(shè)，這就意味著Vse20表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)意義上的顯著性聚類(lèi)或離散模式，而不是隨機(jī)模式，即距離較近的場(chǎng)點(diǎn)剪切波速Vse20也相應(yīng)接近。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高低聚類(lèi)處理獲得結(jié)果：G值為0.3631，大于其期望值（E=0.3585），Z值為4.9362，表示剪切波速Vse20有高值集聚情況。

（2）探索性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

圖2（a）為剔除大同盆地334個(gè)異常鉆孔數(shù)據(jù)點(diǎn)后對(duì)剩余1154個(gè)剪切波速場(chǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的原始直方圖分析結(jié)果，樣本數(shù)據(jù)最大為512.49m/s，最小為185.56m/s，均值為263.59m/s，標(biāo)準(zhǔn)差為34.46m/s，偏度（Skewness）為2.04，峰度（Kurtosis）值為14.53，說(shuō)明相比于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，該數(shù)據(jù)的分布偏高聳且狹窄，即屬于正偏態(tài);圖2（b）是經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)log變換后的數(shù)據(jù)直方圖，偏度（Skewness）為0.77，峰度（Kurtosis）值為7.27，樣本數(shù)據(jù)最大為6.24，最小為5.22，均值為5.57，標(biāo)準(zhǔn)差為0.12，表明經(jīng)過(guò)變換后的數(shù)據(jù)比原始數(shù)據(jù)更符合正態(tài)分布。

正態(tài) QQ 圖上的點(diǎn)可指示數(shù)據(jù)集的單變量分布的正態(tài)性。如果數(shù)據(jù)是正態(tài)分布的，數(shù)據(jù)點(diǎn)將落在45°參考線上。如果數(shù)據(jù)不是正態(tài)分布的，數(shù)據(jù)點(diǎn)將會(huì)偏離45°參考線。圖3為大同盆地1154個(gè)鉆孔場(chǎng)點(diǎn)的剪切波速數(shù)據(jù)正態(tài) QQ 圖，圖3（a）為原始分析結(jié)果，圖3（b）為經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)變換后的結(jié)果，可以看出對(duì)數(shù)變換后的數(shù)據(jù)集偏離度更小，有利于后續(xù)克里金插值分析。

利用地統(tǒng)計(jì)分析模塊中趨勢(shì)分析功能，可以生成大同盆地Vse20的空間變化趨勢(shì)圖（圖4），圖中中間部分為散點(diǎn)，兩個(gè)側(cè)面分別表示樣本點(diǎn)在不同方位的投影，其中Y軸反映的是南北走向的變化趨勢(shì)，X軸為東西走向的變化趨勢(shì)，Z軸反映的是Vse20的大小。從圖4可以看出，SN軸與WE 軸的多項(xiàng)式曲線均呈現(xiàn)U字型趨勢(shì)，即Vse20從區(qū)域中心向各個(gè)邊緣呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，且南北走向的遞增趨勢(shì)比東西走向的遞增趨勢(shì)更明顯。

（3）Kriging插值分析結(jié)果

由于大同盆地Vse20數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后服從正態(tài)分布，因此本文選擇簡(jiǎn)單克里金插值方法基于已有鉆孔場(chǎng)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值分析，插值結(jié)果見(jiàn)圖5，分析可知大同盆地中部沖湖積平原區(qū)的Vse20基本位于188.4～249.5m/s，沖積平原區(qū)的Vse20基本位于249.4～269.3m/s，盆地邊緣洪積平原區(qū)的Vse20基本位于269.3～483.6m/s，盆地等效剪切波速數(shù)值與地質(zhì)單元類(lèi)型具有明顯的關(guān)聯(lián)性，即每類(lèi)地質(zhì)單元均有其優(yōu)勢(shì)剪切波速分布區(qū)間，對(duì)于無(wú)剪切波速測(cè)試數(shù)據(jù)的空間場(chǎng)點(diǎn)而言可根據(jù)地質(zhì)單元類(lèi)型大致估算出該點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)剪切波速分布數(shù)值，對(duì)于本文而言，給定任意場(chǎng)點(diǎn)地理位置，可直接由圖5求得該場(chǎng)點(diǎn)的Vse20，且預(yù)測(cè)精確，使用方便。

3.2基于確定性插值分析的場(chǎng)地類(lèi)別估計(jì)

當(dāng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不滿足克里金假設(shè)條件，就需要采用確定性插值方法，確定性方法并不基于隨機(jī)空間過(guò)程模型，且數(shù)據(jù)中不存在空間自相關(guān)的顯式測(cè)量或建模。由于大同盆地任意場(chǎng)點(diǎn)的建筑場(chǎng)地類(lèi)別不符合正態(tài)分布，我們選取了徑向基函數(shù)（RBF）插值法來(lái)對(duì)區(qū)域性場(chǎng)地點(diǎn)的場(chǎng)地類(lèi)別進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，RBF是一個(gè)中等速度精確的確定性插值器，其可提供與克里金法的精確形式相當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)表面，更具自動(dòng)化，且不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行任何假設(shè)。

圖6為大同盆地徑向基函數(shù)法（RBF）空間插值分析結(jié)果，由圖6大同盆地建筑場(chǎng)地類(lèi)別與構(gòu)造單元及地質(zhì)單元類(lèi)型有很好的關(guān)聯(lián)性，其中僅在管涔山及采涼山基巖隆起山區(qū)前緣可見(jiàn)場(chǎng)地類(lèi)別指數(shù)1.0～1.8的區(qū)間段出露，其分布特征與地質(zhì)單元及鉆孔測(cè)試結(jié)果相吻合，綜合其分布特征可將盆地邊緣1.0～1.8的區(qū)間段定義為建筑場(chǎng)地類(lèi)別Ⅰ1類(lèi)，同時(shí)本次統(tǒng)計(jì)未見(jiàn)盆地內(nèi)有Ⅰ0類(lèi)場(chǎng)地出露;場(chǎng)地類(lèi)別指數(shù)1.8～2.2的區(qū)間段對(duì)應(yīng)于盆地內(nèi)Qp3al及Qp3pl地質(zhì)單元，本次統(tǒng)計(jì)研究表明上述兩個(gè)地質(zhì)單元內(nèi)鉆孔場(chǎng)地類(lèi)別均為Ⅱ類(lèi)，故此可將1.8～2.2的區(qū)間段定義為Ⅱ0類(lèi)區(qū)間段;場(chǎng)地類(lèi)別指數(shù)2.2～2.5的區(qū)間段對(duì)應(yīng)盆地內(nèi)Qhal+pl地質(zhì)單元，本次統(tǒng)計(jì)研究表明該地質(zhì)單元內(nèi)絕大多數(shù)鉆孔場(chǎng)點(diǎn)的建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，僅有少數(shù)鉆孔場(chǎng)點(diǎn)為Ⅲ類(lèi)，本文將1.8～2.2的區(qū)間段定義為Ⅱ1類(lèi)區(qū)間段;場(chǎng)地類(lèi)別指數(shù)2.5～2.8的區(qū)間段對(duì)應(yīng)盆地中部外圍Qhal地質(zhì)單元，本次統(tǒng)計(jì)研究表明該地質(zhì)單元內(nèi)絕大多數(shù)鉆孔場(chǎng)點(diǎn)的建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，僅有少數(shù)鉆孔場(chǎng)點(diǎn)為Ⅱ類(lèi)，本文將2.5～2.8的區(qū)間段定義為Ⅲ0類(lèi)區(qū)間段;場(chǎng)地類(lèi)別指數(shù)2.8～3.0的區(qū)間段對(duì)應(yīng)盆地中部Qhal-l地質(zhì)單元，本次統(tǒng)計(jì)研究表明該地質(zhì)單元內(nèi)鉆孔場(chǎng)點(diǎn)的建筑場(chǎng)地類(lèi)別均為Ⅲ類(lèi)，故可將2.5～2.8的區(qū)間段定義為Ⅲ1類(lèi)區(qū)間段，場(chǎng)地分類(lèi)特征詳見(jiàn)表1?；诖朔诸?lèi)方法可以快速估算大同盆地的建筑場(chǎng)地類(lèi)別特征。

4 結(jié)論

（1）分析了大同盆地的地質(zhì)構(gòu)造背景及地層巖性特征，對(duì)盆地進(jìn)行了新構(gòu)造單元及地質(zhì)地貌單元?jiǎng)澐?，將大同盆地劃分?個(gè)構(gòu)造單元及五類(lèi)地質(zhì)單元。

（2）搜集了整個(gè)大同盆地內(nèi)已經(jīng)實(shí)施完成的區(qū)域地質(zhì)鉆孔及其剪切波速測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)已有場(chǎng)點(diǎn)的波速數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，為了估算整個(gè)大同盆地內(nèi)任意場(chǎng)點(diǎn)的等效剪切波速及場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)，引入了地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。

（3）基于地統(tǒng)計(jì)分析，依據(jù)盆地內(nèi)已知的鉆孔場(chǎng)點(diǎn)等效剪切波速及場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)，采用空間分析、探索性分析、克里金插值及確定性插值方法給出了大同盆地的Vse20及建筑場(chǎng)地類(lèi)別的預(yù)測(cè)分布。

（4）大同盆地內(nèi)區(qū)域性場(chǎng)點(diǎn)的等效剪切波速及建筑場(chǎng)地類(lèi)別數(shù)據(jù)與地質(zhì)單元類(lèi)型具有很好的相關(guān)性，對(duì)于盆地內(nèi)無(wú)法實(shí)施鉆孔及原位測(cè)試試驗(yàn)的場(chǎng)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本文提供的預(yù)測(cè)分析方法，可為當(dāng)?shù)氐膰?guó)土資源規(guī)劃及巖土勘察設(shè)計(jì)提供參考借鑒，對(duì)大同盆地的區(qū)域地質(zhì)條件分析、三維地質(zhì)模型及大震情景模型構(gòu)建具有重要的科學(xué)意義。

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