最全的地球探測(cè)科學(xué)儀器在地下結(jié)構(gòu)調(diào)查案例:SmartSolo科學(xué)儀器設(shè)備
SmartSolo科學(xué)儀器設(shè)備 密集臺(tái)陣采集

2018年,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所在中國(guó)新疆開始密集臺(tái)陣采集,利用遠(yuǎn)震地震事件的接受函數(shù)方法研究地殼厚度。研究人員在25公里測(cè)線上部署了50個(gè)SmartSolo IGU-16HR 3C三分量地震儀,部署間隔為500米,使用這種調(diào)查方法比常規(guī)臺(tái)陣密集。這個(gè)項(xiàng)目成功檢測(cè)到日本、印度尼西亞發(fā)生過(guò)6.0級(jí)以上的地震,該信號(hào)信噪比高,主頻約為2Hz,從震源中心到接收點(diǎn)用時(shí)56秒。

SmartSolo IGU-16HR 3C于2018.08.17 15:35:01監(jiān)測(cè)到了印度尼西亞地區(qū),震源坐標(biāo)點(diǎn)為7.372°S, 119.802°E的6.7級(jí)地震信號(hào)。從震源中心到接收點(diǎn)用時(shí)56秒,震中距離大約是6500公里。
SmartSolo科學(xué)儀器設(shè)備 城市活斷層主動(dòng)源地震探測(cè)

2018年9月17日,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所在北京通州宋莊地區(qū)進(jìn)行“通州-首都副中心城市地下結(jié)構(gòu)調(diào)查”項(xiàng)目,工區(qū)為城市環(huán)境,旨在調(diào)查該地區(qū)地下空間結(jié)構(gòu)。
本次調(diào)查使用可控震源施工,采集2條二維測(cè)線和1個(gè)小型三維測(cè)區(qū),施工環(huán)境為城市郊區(qū),成功探測(cè)到地下活斷層位置,為城市發(fā)展建設(shè)的地質(zhì)安全提供保障。

SmartSolo科學(xué)儀器設(shè)備在地質(zhì)構(gòu)造分析-微動(dòng)探測(cè)

隨著城市地下空間開發(fā)利用的不斷深入,前期規(guī)劃的勘察工作進(jìn)入了一個(gè)新的階段。微動(dòng)探測(cè)是一種無(wú)損、高效、方便的勘探方法,在確定地層結(jié)構(gòu)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目采用線性陣列方式布置地震臺(tái)站,通過(guò)相鄰臺(tái)站的相關(guān)處理和反演,所得速度結(jié)構(gòu)與鉆孔所得速度結(jié)構(gòu)高度一致。與圓形陣列相比,該方法在城市環(huán)境中更實(shí)用,能充分發(fā)揮節(jié)點(diǎn)地震儀的優(yōu)勢(shì)。微動(dòng)探測(cè)深度與陣列布置有關(guān),陣列的最小間距為5米,使用7臺(tái)儀器組成一個(gè)陣列。結(jié)果表明,該方法能夠在0 ~ 60米的深度范圍內(nèi)確定地層速度結(jié)構(gòu),地層分析結(jié)果經(jīng)鉆孔資料基本一致。

SmartSolo地球科學(xué)儀器設(shè)備在成都城市三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)精細(xì)探測(cè)

“成都市城市地下空間地球物理組合探測(cè)技術(shù)”子項(xiàng)目,歸屬于“城市地質(zhì)調(diào)查”工程下設(shè)的“成都多要素城市地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目,由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心承擔(dān)。工作周期為2018—2020年。主要目標(biāo)任務(wù)是開展成都市城市地球物理組合探測(cè)技術(shù)研究,針對(duì)成都市不同工況、不同地質(zhì)條件,利用不同的精細(xì)地球物理組合探測(cè)技術(shù),解決城市隱伏斷裂分布形態(tài)、特殊巖土體埋深及厚度、不同地層巖性的精細(xì)劃分等城市地質(zhì)問(wèn)題,最終形成一套成都市城市地下空間資源地球物理組合探測(cè)技術(shù)體系。
2019年6月,SmartSolo震動(dòng)感知裝備在中國(guó)成都進(jìn)行城市地下空間調(diào)查。城市地下空間調(diào)查難度較高,地面、地下建筑物眾多,大型障礙物對(duì)物探點(diǎn)位布設(shè)影響較大。工區(qū)內(nèi)部設(shè)障礙包括水域、大型商業(yè)廣場(chǎng)、政府辦公區(qū)、地鐵、道路、市政設(shè)施等。由于工區(qū)內(nèi)開發(fā)程度較高,商業(yè)廣場(chǎng)、居民小區(qū)、政府辦公區(qū)等均有地下停車場(chǎng)和地下設(shè)施,此次項(xiàng)目采用適合于水泥地面使用的三角基座也不會(huì)影響耦合性,非常適合城市使用,便捷簡(jiǎn)單。
礦區(qū)背景噪聲-密集臺(tái)陣觀測(cè)

2018年6月到8月,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與西澳大學(xué)合作,在新疆喀拉通克礦區(qū)開展了為期兩個(gè)月的短周期密集地震監(jiān)測(cè),使用100臺(tái)SmartSolo IGU-16 5Hz。在完成數(shù)據(jù)采集之后,采用背景噪聲成像方法對(duì)2018年6月到8月的連續(xù)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,獲取了礦區(qū)下方淺層地殼(0-1.3km)三維剪切波速度結(jié)構(gòu)。
SmartSolo地球科學(xué)儀器在比利時(shí)地?zé)峥碧巾?xiàng)目-主動(dòng)源+被動(dòng)源

2020年5月,在比利時(shí)Turnhout,法國(guó)客戶使用2100道SmartSolo完成了二維地?zé)峥碧巾?xiàng)目。由于疫情期間施工限制,小隊(duì)由10余人組成,兩周完成了部署、采集、數(shù)據(jù)提交等全部工作。甲方在現(xiàn)場(chǎng)查看時(shí)也對(duì)設(shè)備的效率非常滿意,與小隊(duì)直接簽署了下一個(gè)地?zé)犴?xiàng)目的合同,并且仍然采用SmartSolo設(shè)備。
此次地?zé)犴?xiàng)目中白天采用可控震源,而且因?yàn)镾martSolo連續(xù)采集的特點(diǎn),在夜間采集的數(shù)據(jù)可作為被動(dòng)源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,讓客戶有更多選擇。另外,雖然項(xiàng)目涉及為二維項(xiàng)目,但每個(gè)SmartSolo獨(dú)立進(jìn)行采集,讓客戶在項(xiàng)目中也可以按三維排列進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。歐洲客戶都笑稱可以將項(xiàng)目作為2.5維項(xiàng)目。這個(gè)特點(diǎn)在其他項(xiàng)目中也有體現(xiàn),很多客戶在項(xiàng)目中可以更改排列,根據(jù)野外情況更加靈活的處理數(shù)據(jù)。