SPAC法在海口江東新區(qū)新近紀(jì)-第四紀(jì)地層精細(xì)劃分中的應(yīng)用

鐘宙燦, 蔡水庫, 劉巧霞, 張前, 章雪松, 張匡華, 王富

(1.海南省海洋地質(zhì)資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 海口 570206; 2.海南省地質(zhì)綜合勘察院, ?？?570206; 3.海南省地質(zhì)調(diào)查院,?？?570206; 4.中國地震局地球物理勘探中心, 鄭州 450002; 5.海南省海洋地質(zhì)調(diào)查研究院, ?？?570206)

微動(dòng)探測技術(shù)是一種基于臺(tái)陣觀測的天然場源微動(dòng)信號(hào)進(jìn)行提取瑞雷波頻散曲線,進(jìn)而反演獲得地下介質(zhì)S波速度結(jié)構(gòu)的地球物理勘探方法[1]。Aki[2]基于平穩(wěn)隨機(jī)過程理論采用空間自相關(guān)(spatial autocorrelation,SPAC)法,從微動(dòng)信號(hào)中提取面波頻散曲線,推動(dòng)了微動(dòng)理論方法技術(shù)的發(fā)展。微動(dòng)探測方法已被中外許多學(xué)者廣泛應(yīng)用于地層速度結(jié)構(gòu)探測中[3]。王振東[4]和冉偉彥等[5]開展長周期微動(dòng)法用于深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)界面分層研究。Liu等[6]利用微動(dòng)臺(tái)陣觀測技術(shù)測定地表60 m深度范圍的速度結(jié)構(gòu)。何正勤等[7]利用SPAC法獲得了地下1～2 km深度范圍的橫波速度結(jié)構(gòu),并通過鉆孔結(jié)構(gòu)對(duì)比驗(yàn)證了其可靠性。徐佩芬等[8-10]在河南、山西等多地利用微動(dòng)技術(shù)進(jìn)行地層分層、斷裂構(gòu)造探測及陷落樁勘察,取得顯著效果。翟法智等[11]利用二重圓形關(guān)系臺(tái)陣探測城市暗浜,填充物深度誤差在0.2 m以內(nèi)。Tian等[12]在青山海灣地區(qū)采用2 Hz地震檢波器進(jìn)行微動(dòng)探測,獲得的橫波速度結(jié)構(gòu)與鉆孔巖性對(duì)比,證明了SPAC方法得到結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。徐浩等[13]利用微動(dòng)勘探技術(shù)開展城市地面沉降檢測,通過鉆孔驗(yàn)證波束異常處,驗(yàn)證了該技術(shù)的有效性。齊娟娟等[14]基于擴(kuò)展空間自相關(guān)法(extended spatial autocorrelation,ESPAC)的線性臺(tái)陣的微動(dòng)B超技術(shù),實(shí)現(xiàn)了大深度、高精度詳查。

隨著海口江東新區(qū)的設(shè)立,為保障江東新區(qū)內(nèi)建筑工程建設(shè)及安全運(yùn)行,海南省地質(zhì)局聯(lián)合中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心開展城市地質(zhì)調(diào)查,查明地下空間結(jié)構(gòu)特征。江東新區(qū)地處濱海平原,海陸過渡帶沉積物成因多樣、新近紀(jì)-第四紀(jì)地層接觸關(guān)系復(fù)雜,區(qū)域內(nèi)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查程度偏低,為了查明江東新區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件,需利用地球物理探測技術(shù)等開展地質(zhì)調(diào)查工作。由于江東新區(qū)所處的環(huán)境條件復(fù)雜,常規(guī)的鉆探工程施工成本大、鉆孔孔位受建筑物等限制,難以達(dá)到理想勘查效果。微動(dòng)探測以其環(huán)保無損、抗干擾、場地條件要求低等特點(diǎn),已在城市地質(zhì)調(diào)查、地下空洞等多個(gè)領(lǐng)域[15-19]中取得了顯著的應(yīng)用成果。

現(xiàn)基于微動(dòng)探測SPAC法基本原理,通過反演微動(dòng)臺(tái)陣觀測數(shù)據(jù)獲得的地層結(jié)構(gòu),并與地質(zhì)鉆孔對(duì)比,驗(yàn)證該方法的有效性;采用“鉆探+加密微動(dòng)探測”方法,指導(dǎo)江東新區(qū)內(nèi)新近紀(jì)-第四紀(jì)地層單元[20]的精細(xì)劃分,為?？诮瓥|新區(qū)的科學(xué)規(guī)劃、地下空間的安全高效利用與管理、地上地下一體化“透明江東”和“智慧江東”的建設(shè)提供地質(zhì)支撐和服務(wù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地貌

?？诮瓥|新區(qū)位于海南島北部海陸交互地帶,總體呈北西-南東向展布,東西向從文昌市至南渡江,南北向從云龍鎮(zhèn)至瓊州海峽,總面積約298 km2,如圖1所示。根據(jù)地貌成因,區(qū)內(nèi)地貌類型主要分為火山地貌、河流地貌和海積地貌,其中火山地貌主要分布于江東新區(qū)中南部以及演豐鎮(zhèn)一帶成,河流地貌主要分布于研究區(qū)西南部的靈山鎮(zhèn)一帶,海積地貌主要分布于研究區(qū)北部的桂林洋一帶。

紅色框區(qū)域?yàn)榻瓥|新區(qū)范圍圖1 ?？谑械貓DFig.1 Map of Haikou City

1.2 地層

研究區(qū)內(nèi)下伏基巖為石炭紀(jì)-二疊紀(jì)片麻巖和混合巖,上覆地層從老到新依次為中新統(tǒng)下洋組及燈樓角組,上新統(tǒng)?？诮M,更新統(tǒng)秀英組、北海組及多文組,全新統(tǒng)瓊山組、煙墩組及Qh(未建組)。

地表出露地層主要有:下更新統(tǒng)秀英組,巖性底部為灰白色、灰黃色砂礫層,上部為紫紅夾白、黃色等雜色黏土層;中更新統(tǒng)多文組,巖性底部灰黑色致密-氣孔狀玄武巖,頂部為殘積厚紅土,主要分布于靈山-演豐-塔市一帶;中更新統(tǒng)北海組,巖性下部以黃褐色礫砂為主,上部以紅褐色含礫、中細(xì)砂或細(xì)中砂為主,主要分布于桂林洋一帶;全新統(tǒng)瓊山組,底部為淺褐黃色粗砂層、砂礫層,上部以灰黃粉質(zhì)黏土為主,主要分布于東營-靈山鎮(zhèn)一帶;全新統(tǒng)煙墩組,主要為黃色砂與灰黑色淤泥質(zhì)黏土互層為主,主要分布于研究區(qū)沿海、高山村及演村一帶;全新統(tǒng)未建組,巖性為沖洪積成因的黃色砂礫及中細(xì)砂,分布于南渡江兩岸。

1.3 構(gòu)造

?？诮瓥|新區(qū)所處的雷瓊斷陷盆地邊界斷裂(王五-文教斷裂)與盆地內(nèi)部斷裂(鋪前-清瀾斷裂、馬裊-鋪前斷裂、長流-仙溝斷裂及儒關(guān)村-云龍斷裂)共同控制的構(gòu)造變形,同時(shí)控制了地塊的垂直差異升降運(yùn)動(dòng)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三組斷裂(圖2),一為近南北向的鋪前-清瀾斷裂(F1),二是近東西向的馬裊-鋪前斷裂(F2),三是近東西向的新村-林烏斷裂(F3)。

圖2 研究區(qū)微動(dòng)測點(diǎn)位置圖(據(jù)文獻(xiàn)[20]修改)Fig.2 Location map of the microtremor points in the study area(revised from ref.[20])

2 SPAC法基本原理及工作方法

微動(dòng)勘探的基本原理是基于平穩(wěn)隨機(jī)過程理論及彈性波理論[21],根據(jù)面波傳播特性,從地震臺(tái)陣記錄微動(dòng)信號(hào)的垂直分量估算面波相速度[22],通過提取瑞雷波頻散曲線,進(jìn)而反演獲得觀測臺(tái)陣下方S波速度結(jié)構(gòu),最后由波速差異解釋地質(zhì)現(xiàn)象,從而達(dá)到勘察的目的。

2.1 SPAC法

SPAC法(空間自相關(guān)法)認(rèn)為微動(dòng)在時(shí)間和空間上隨機(jī)分布,并且在特定的時(shí)間內(nèi)具有穩(wěn)定性。因此將某一時(shí)段的微動(dòng)信號(hào)記錄看成是平穩(wěn)隨機(jī)過程的樣本函數(shù)X{t,ξ(r,θ)},定義臺(tái)陣中心O和其圓周上測點(diǎn)A的空間自相關(guān)函數(shù)S(r,θ)為

(1)

式(1)中:g(ω,r,θ)dω為空間協(xié)方差函數(shù);h(ω,φ)為頻率-方位密度;ω、r、θ分別為角頻率、觀測半徑、波的入射角;k、φ分別為波數(shù)和方位角[21-22]。

可得空間協(xié)方差函數(shù)g(ω,r,θ)的方位平均值表達(dá)式為

(2)

式(2)中:J0(rk)、rk分別為第Ⅰ類零階貝塞爾函數(shù)[10]及其宗量。

進(jìn)而求出角頻率空間自相關(guān)系數(shù)ρ(ω,r)為

(3)

式(3)中,h0(ω)為觀測臺(tái)陣中心頻率-方位密度。

最后根據(jù)式(4)獲得瑞雷波相速度c(f)。

(4)

式(4)中:f為頻率。

可見,通過計(jì)算臺(tái)陣中心點(diǎn)與圓周上各點(diǎn)的空間自相關(guān)函數(shù)并對(duì)其方位平均得到空間自相關(guān)系數(shù)ρ(ω,r),再用第Ⅰ類零階貝塞爾函數(shù)擬合對(duì)其擬合,便可求出相速度c(f),獲得瑞雷波相速度頻散曲線,最后采用個(gè)體群探索分歧型遺傳算法[23]反演出地下S波速度結(jié)構(gòu),從而達(dá)到解譯指導(dǎo)工程實(shí)踐。

2.2 觀測系統(tǒng)

為了滿足SPAC法對(duì)圓形觀測臺(tái)陣的要求,單點(diǎn)微動(dòng)探測時(shí)觀測臺(tái)站需沿著圓周布置,且至少等間隔布設(shè)3臺(tái),中心點(diǎn)布設(shè)1臺(tái),組成圓形觀測臺(tái)陣,可得到可信的空間自相關(guān)系數(shù)。本次采用的觀測系統(tǒng)(圖3)由10個(gè)觀測點(diǎn)組成,1個(gè)置于圓心、9個(gè)分別置于內(nèi)接3個(gè)三角形頂點(diǎn),通過RTK定位確保每個(gè)觀測點(diǎn)達(dá)到厘米級(jí)定位精度。

1～10為臺(tái)陣觀測點(diǎn)號(hào);r臺(tái)陣圓周半徑圖3 微動(dòng)觀測臺(tái)陣示意圖Fig.3 Illustration of microtremor station observation

2.3 數(shù)據(jù)采集

采用北京水電物探研究所生產(chǎn)的WD-1智能勘探儀,儀器屏幕上可以直接觀察到地層頻散曲線及其逐漸收斂穩(wěn)定的過程;儀器頻帶范圍0.5～50 Hz,采樣間隔5～100 ms,采樣長度600～3 600 s,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行濾波處理。

在野外數(shù)據(jù)采集前,需將觀測臺(tái)陣所用的拾震計(jì)放置于同一地點(diǎn),同時(shí)記錄波形數(shù)據(jù),截取部分時(shí)段數(shù)據(jù)如圖4所示,可見波形基本完全相同,各拾震計(jì)間的相干系數(shù)優(yōu)于95%,滿足微動(dòng)探測對(duì)儀器的要求后方能采集數(shù)據(jù)。

圖4 儀器一致性測試波形記錄Fig.4 Waveform records of instrument’s conformance test

同時(shí)針對(duì)觀測系統(tǒng)分別布設(shè)了最大邊長為40、64 m的三角形臺(tái)陣試驗(yàn),研究臺(tái)陣規(guī)模與探測深度的關(guān)系,試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

Vc為面波速度圖5 頻散曲線對(duì)比Fig.5 Comparison of the dispersion curves

由圖5可知,臺(tái)陣最大邊長為40 m時(shí),最大勘探深度約為170 m;當(dāng)臺(tái)陣最大邊長為64 m時(shí),最大勘探深度約為203 m。隨著臺(tái)陣最大邊長的增大,勘察深度得到有效提升,因此在本研究區(qū)內(nèi)采用最大邊長為64 m三重圓形臺(tái)陣。

數(shù)據(jù)采集時(shí),保證所有采集人員遠(yuǎn)離觀測臺(tái)陣,盡量減少不必要的人文干擾,實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器波形數(shù)據(jù)和頻散曲線,10～30 min完成0～200 m深度的地層勘探。

2.4 數(shù)據(jù)處理

本次數(shù)據(jù)處理解釋軟件為北京水電物探研究所配套enc_P系列程序。主要處理步驟如下。

步驟1對(duì)原始數(shù)據(jù)[圖6(a)]設(shè)定自相關(guān)分段點(diǎn)數(shù)后計(jì)算出功率譜密度,預(yù)設(shè)面波頻率區(qū)間2～15 Hz。

圖6 S波速度結(jié)構(gòu)主要處理步驟Fig.6 Main processing steps of S-wave velocity structure

步驟2利用SPAC法進(jìn)行自相關(guān)處理,先求出每個(gè)微動(dòng)探測點(diǎn)臺(tái)陣中心點(diǎn)與圓周上各點(diǎn)的自相關(guān)系數(shù)并取方位平均,再用第Ⅰ類零階貝塞爾函數(shù)擬合,計(jì)算出與臺(tái)陣相對(duì)應(yīng)的相速度,從而獲得相速度頻散曲線[圖6(b)]。

步驟3建立初始地層結(jié)構(gòu)模型后不斷進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,得到最終地層結(jié)構(gòu)分層模型,并用遺傳算法反演得到橫波速度結(jié)構(gòu)模型[圖6(c)],經(jīng)過擬合后理論頻散曲線與實(shí)際頻散曲線較吻合度高。

3 成果解釋

3.1 探測成果與鉆孔成果對(duì)比分析

江東新區(qū)下伏基巖與上覆地層以及不同時(shí)代地層(燈樓角組、?？诮M、秀英組、煙墩組)之間均存在波速差異(圖7),這就為微動(dòng)探測劃分層位提供了地球物理前提。

為了進(jìn)一步了解微動(dòng)探測結(jié)果的可靠性和精度,對(duì)區(qū)內(nèi)實(shí)測的微動(dòng)頻散曲線進(jìn)行反演得到S波速度結(jié)構(gòu),并與研究區(qū)內(nèi)測點(diǎn)附近的淺鉆JDSK6進(jìn)行對(duì)比分析(表1、圖8)。

Vs為橫波速度圖8 S波速度結(jié)構(gòu)與鉆孔JDSK6對(duì)比Fig.8 Comparison of S-wave velocity structure with borehole JDSK6

鉆孔JDSK6揭露地層主要有6層:第1層(0～10.2 m)為素填土和粉細(xì)砂,局部夾礫粒;第2層(10.2～15.35 m)為黏土,局部夾粉土;第3層(15.35～23.7 m)為含貝殼碎屑礫砂,夾粉砂;第4層(23.7～94 m)為粉質(zhì)黏土,夾貝殼碎屑巖;第5層(94～133.8 m)為貝殼碎屑砂礫巖;第6層(133.8～200.17 m)由多層相間的粉質(zhì)黏土、中粗砂以及粉砂組成。

由S波速度結(jié)構(gòu)可知,S波速度分布總體上呈上低下高的特征,自上而下可分為6層:第1層深度為0～10.1 m,S波層速度約為160 m/s;第2層深度為10.1～14.5 m,S波層速度約為190 m/s;第3層深度為14.5～24.7 m,S波層速度約為430 m/s;第4層深度為24.7～93 m,S波層速度約為650 m/s;第5層深度為93～134.8 m,S波層速度約為720 m/s;第6層深度為134.8～202.3 m,S波層速度約為830 m/s。在45.2～54 m及93～134.8 m處分布兩處旋回低速層,對(duì)應(yīng)著貝殼碎屑砂礫巖。

從表1可知,底界面的誤差介于0.44%～5.54%,誤差較大(5.54%)出現(xiàn)于秀英組與?？诮M3段分界面處,可能是由于?？诮M3段貝殼碎屑礫砂中夾有粉砂,地層間巖性之間波速差異減小,降低了分層精度。?？诮M貝殼碎屑砂礫巖與粉質(zhì)黏土之間及燈樓角組內(nèi)的中粗砂與粉質(zhì)黏土之間界面的波速差異較大,易于有效區(qū)分。巖性分界面探測精度總體呈現(xiàn)出隨深度加大而減小的特征,這與研究區(qū)內(nèi)淺鉆JDSK4、JDSK5與其對(duì)應(yīng)的微動(dòng)測點(diǎn)結(jié)果的比對(duì)基本一致。

對(duì)比可知,SPAC法探測波速差異大的地層分界面,可有效確定其深度,其精度也較高;微動(dòng)解釋的巖層界面與鉆孔揭露的巖性界面之間不是一一對(duì)應(yīng)的,存在著一定的誤差,可根據(jù)鉆孔揭露的結(jié)果修正后為繪制地質(zhì)剖面圖提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2 二維微動(dòng)剖面劃分巖性層位

采用“鉆探+加密微動(dòng)探測”方法,于研究區(qū)內(nèi)完成2條二維微動(dòng)剖面,共72個(gè)微動(dòng)探測點(diǎn)。以AA′線為例,施工6個(gè)間距約500～2 000 m的淺鉆和35個(gè)微動(dòng)測點(diǎn),依據(jù)橫波速度等值線并結(jié)合鉆孔資料修正后繪制地質(zhì)剖面,精細(xì)地刻畫出研究區(qū)內(nèi)的新近紀(jì)-第四紀(jì)地層單元。如圖9所示,自上而下,波速呈現(xiàn)出不斷增大的特征,存在明顯的巖性界面;結(jié)合區(qū)內(nèi)的鉆孔巖性資料,視橫波速度剖面反映出6個(gè)巖性層位,分別為人工填土、煙墩組、多文組、秀英組、?？诮M及燈樓角組,各層組的埋深總體上逐步變大。

1為燈樓角組;2為?？诮M;3為秀英組;4為多文組;5為煙墩組;6為人工填土;7為粉細(xì)砂;8為含角礫黏土;9為黏土;10為貝殼碎屑砂礫;11為粉質(zhì)黏土;12為貝殼碎屑砂礫巖;13為粉質(zhì)黏土與粉砂互層;14為中粗砂;15為巖性界線;16為推斷斷層及編號(hào);17為鉆孔編號(hào)及孔深(單位:m)圖9 AA′線微動(dòng)探測綜合解釋剖面Fig.9 Comprehensive interpretation profile of microtremor survey of line AA′

(1)人工填土。主要由灰色、褐色素填土組成,分布于地表,平均厚度3～5 m,將橫波速度<120 m/s劃分為該層位,其在剖面縱向上表現(xiàn)為厚度分布較均勻,橫向上1 200～2 600 m區(qū)段缺失。

(2)煙墩組(Qh3y)。測線上未見出露,屬濱海、潟湖相沉積,巖性主要由黃灰色粉砂、細(xì)砂、礫砂及淤泥質(zhì)黏土組成,組底部以薄層狀礫砂層為特征。主要分布于測線北東部,平均厚度約6 m,將橫波速度120～160 m/s劃分為該層位,其在剖面縱向上表現(xiàn)為厚度分布不均勻,橫向上5 800～6 900 m區(qū)段厚度逐步變大。梁定勇等[24]在江東新區(qū)JDGK3孔3.8 m處采集了光釋光(OSL)測年樣品,測試分析得出的年齡為(1.04±0.07)ka,認(rèn)為該組時(shí)代為晚全新世。

(3)多文組(Qp2d)。局部出露地表,巖性以含角礫黏土為主,不整合疊覆于秀英組之上,底面高程3～14 m,平均厚度約5 m。將橫波速度160～200 m/s劃分為該層位,在剖面上表現(xiàn)為厚度分布較均勻。灑驍?shù)萚25]開展瓊北火山巖激光40Ar/39Ar定年研究,正等時(shí)線年齡為(0.53±0.04)Ma,該組時(shí)代為中更新世。

(4)秀英組(Qp1x)。測線上未見直接出露,為隱伏分布。巖性以雜色黏土層為主,個(gè)別鉆孔揭露黏土層之下為白色、灰白色、黃色含礫中粗砂層,平均厚度約11 m。將橫波速度200～240 m/s劃分為該層位,橫向上3 300～3 900 m及6 800～8 070 m厚度分布較薄,其他區(qū)段分布較均勻。該組地質(zhì)時(shí)代為早更新世。

(5)?？诮M(N2h)。測線上海口組未直接出露,隱伏分布于秀英組之下;?？诮M3段巖性以灰白、灰黃色貝殼碎屑中砂為主,偶夾黃色貝殼碎屑粉土;?？诮M2段巖性以青灰色、深灰色粉質(zhì)黏土為主,局部夾灰白色含貝殼碎屑巖;?？诮M1段巖性以黃褐色、灰黃色貝殼碎屑砂礫巖為主,偶夾灰白色粉質(zhì)黏土。海口組頂部以貝殼碎屑中砂與上覆秀英組呈平行不整合接觸,底部以貝殼碎屑砂礫巖與下伏燈樓角組整合接觸,平均厚度約80 m。將橫波速度240～500 m/s劃分為該層位,橫向上0～8 070 m厚度分布表現(xiàn)為逐漸變厚,其中5 400～6 100 m區(qū)段有斷裂發(fā)育。該組的地質(zhì)時(shí)代為晚上新世。

(6)燈樓角組(N1d)。該組沉積環(huán)境為淺海陸棚,鉆孔資料顯示上部巖性以灰綠色粉砂與粉質(zhì)黏土互層為主,中下部為灰白色中粗砂為主。該組底部與下伏地層呈整合接觸,頂部以灰綠色粉質(zhì)黏土與上覆?？诮M灰黃色貝殼屑砂質(zhì)礫巖整合接觸。將橫波速度>500 m/s劃分為該層位,橫向上0～8 070 m埋深逐漸變大,其中6 100～6 250 m區(qū)段有斷裂發(fā)育。結(jié)合梁定勇等[24]的研究成果,表明該組的地質(zhì)時(shí)代為晚中新世。

3.3 斷裂推斷

依據(jù)視橫波速度在縱向上表現(xiàn)出臺(tái)階跳躍現(xiàn)象,秀英組、?？诮M與燈樓角組地層之間巖性界面存在明顯錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象,較好地顯示了斷裂的空間分布特征(圖9、圖10)。綜合地質(zhì)資料推斷出AA′線的隱伏斷裂F2w為近東西向的馬裊-鋪前斷裂(F2),與以往推斷斷裂位置相比偏南約600 m,延伸至BB′線2號(hào)點(diǎn)附近(圖2);BB′線的隱伏斷裂F3w為近東西向的新村-林烏斷裂(F3),與以往推斷的斷裂位置相比偏南260 m(圖2),未延伸至AA′線。

圖10 BB′線微動(dòng)橫波視速度反演剖面Fig.10 S-wave apparent velocity inversion section of microtremor survey of line BB′

4 結(jié)論

基于SPAC法的基本原理,采用微動(dòng)探測方法探測?？诮瓥|新區(qū)地下地層結(jié)構(gòu),較好地發(fā)揮了微動(dòng)探測場地要求低、抗干擾能力強(qiáng)、工作效率高等優(yōu)點(diǎn),取得了很好的應(yīng)用效果。通過比對(duì)微動(dòng)反演結(jié)果與測點(diǎn)附近的地質(zhì)鉆孔結(jié)果,并結(jié)合已知鉆孔及地質(zhì)資料進(jìn)行綜合解釋,得到以下結(jié)論。

(1)研究區(qū)內(nèi)200 m以淺地層結(jié)構(gòu)主要由6個(gè)巖性層位組成,其中?？诮M中的貝殼碎屑礫砂、砂礫巖與其接觸的黏土層之間波速差異較大,易于有效區(qū)分;巖性界面探測精度總體呈現(xiàn)出隨深度加大而減小的特征,其精度介于0.44%～5.54%,滿足城市地質(zhì)調(diào)查的精度要求。表明微動(dòng)探測法可有效劃分巖性差異較大的地層,其探測精度較高,應(yīng)用效果較好。

(2)依據(jù)橫波速度等值線的變化特征,利用測點(diǎn)附近的鉆孔結(jié)果修正后進(jìn)行地質(zhì)綜合解釋,將?？诮瓥|新區(qū)新近紀(jì)-第四紀(jì)地層劃分為中新統(tǒng)燈樓角組,上新統(tǒng)?？诮M,更新統(tǒng)秀英組和多文組,全新統(tǒng)煙墩組和Qh(未建組),為江東新區(qū)新近紀(jì)-第四紀(jì)地層單元精細(xì)化劃分提供地球物理依據(jù);同時(shí)根據(jù)速度等值線的臺(tái)階跳躍現(xiàn)象推斷出隱伏斷裂,證實(shí)了微動(dòng)探測是一種探測隱伏斷裂行之有效的手段。

(3)采用“鉆探+加密微動(dòng)探測”方法,降低了鉆探工程勘探成本的同時(shí)還能保證工程地質(zhì)勘察的精度要求,可為海南島其他地區(qū)第四系-新近系等松散沉積層地區(qū)的地層結(jié)構(gòu)探測提供重要參考。微動(dòng)探測方法憑借其高效、低成本、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),相信能在城市地質(zhì)調(diào)查等方面做出更大貢獻(xiàn),助力海南自貿(mào)港建設(shè)。