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维普资讯 第 29卷 第 2期 地 震 地 质 Vo1．29，No．2 2007年 6月 SEISM0L0GY AND GEOLOGY June，2007 利用磁异常解析方法试验研究城市断裂 张 先 赵 丽 (中国地震局地球物理勘探 中心 ，郑州 450002) 摘 要 文 中选取北京地 区作为城市断裂研究试验场 ，对航磁资料运用解析延拓、功率谱分析、正 则化滤波、方向导数、小波分析 、分形维数、视磁化强度反演及磁性界面反演等一系列磁异常解析方法 进行 了数据处理 。在处理数据分析与对 比研究的基础上 ，对磁法勘探 的各种解释方法在城市断裂研 究中所发挥 的作用、功效及适应性进行 了评估 ，对今后城市断裂探测研究工作中的磁法勘探技术方面 提 出了指导性意见 。文 中对于揭示深部断裂 、浅层 断裂 、基底直立 断裂 、以及预定方 向的断裂和构造 两侧磁性差异较大的断裂构造所运用的方法、功效及注意事项均做 了较好 的说 明。另外还对功率谱 用于计算不 同尺度磁性体场源深度的效果进行 了分析 。 关键词 城市断裂 试验研究 磁异常解析方法 北京地区 中图分类号 ：P315．2 文献标识码 ：A 文章编号 ：0253—4967(2007)02—0336—18 0 引言 已有研究表明，地震往往发生在地壳深部断裂上。浅层断裂往往使地震具有较大的振幅与 较长的振动时间，并且地震波遇到断层面时会发生变异 ，产生复杂的折射、反射或绕射 ，从而导 致地震运动的局部异常 ，形成地震重灾区。所以查 明城市及其周 围地区地壳深 (浅)部断裂构 造 ，已成为 目前国内外防震减灾工作 的重要内容。中国早在20世纪 50年代就 已经利用磁测资 料发现与揭示断裂 ，并且取得了不少成功的先例 。譬如中国著名 的郯庐断裂 、秦岭 一大别 山断 裂都是在20世纪 50，60年代 由航磁首先发现的。近年来随着 电子计算机技术 的飞速发展 ，各 种磁异常解析处理的新方法、新技术也不断涌现 ，为我们利用磁测资料分析断裂提供 了更多的 手段和选择。但是每一种方法都有一定的适应性 ，如何运用这些方法使我们 的城市断裂探测工 作更加有效、有序地进行 ，本课题围绕这一 目的开展了试验研究。 1 试验场 的选择 为了检验多种磁异常解析方法分辨断裂的能力 ，我们需要在同一地区对诸多方法进行试验 对 比，为此需要选择 1个试验场 。试验场 的选择需要满足以下几个基本条件 ：一是该地 区断裂 构造较为发育，以满足我们断裂研究及试验对此的要求 。二是该 区曾进行过大 比例尺、高精度 的磁测工作 ，以便能够进行磁测数据处理的试验研究。三是该 区的研究程度应该较高 ，以使磁 [收稿 日期] 2006—09—10收稿 ，2007—03—30改回。 [基金项 目] 国家发展与改革委员会发改投资 “城市活断层试验探测 ”项 目资助 。 中国地震局地球物理勘探中心科技论著(编号 ：0619)。 维普资讯 2期 张先等 ：利用磁异常解析方法试验研究城市断裂 337 测的试验研究结果能够得到地质方面及综合地球物理方法 的验证。根据上述要求 ，我们决定选 择北京市及其近郊区作为城市断裂研究 的试验场 。其理 由如下： 北京地区的大地构造位置按槽台学说处于中朝准地台燕山台褶带的中段 ，在漫长 的地质历 史发展过程中经历了多次构造变动和多阶段多旋 回地质构造演化。尤其是在 中生代侏罗纪一 白垩纪的燕山运动时期发生了大规模的造山运动 ，不仅岩浆活动 比较强烈，而且形成 了诸多断 裂构造。新近纪以来以断裂活动为主的新构造运动 ，使断裂两侧 的断块发生 了差异性升降和错 动 ；促成了以NNE向为主 ，其次为 NW 向，NE向等一系列活动断裂的发育(鲍亦冈等，2001)， 为我们研