城市地震小区划以地震危害性分析、地震影响小区划、地震灾害与损失预测以及抗震防灾规划等为主要研究内容^[1]，是一项在城市地区进行地震学、地质学、土力学、地震工程等多学科的调查与研究工作^[2]。在城市化进程中，地震小区划可为新建、扩建、改建的大型建筑和公共设施提供抗震设防的地震动参数以及对潜在地震地质灾害作出客观评价。场地地震工程地质条件勘测可以为小区划工作提供工程地质分区依据，是必不可少的基础资料，其主要目的是查明区划范围内覆盖层的厚度以及是否有隐伏断裂存在，但单一的钻探工作难以查明较大范围内的覆盖层厚度信息以及存在的隐伏断裂。浅层人工地震勘探方法由于其勘探深度范围大、分辨率和精度高，无论是初勘阶段或者详勘阶段，都已成为最主要的地球物理探测手段^[3]。近年来，浅层地震反射被广泛应用于场地工程地质条件勘测及隐伏断裂探测中。林松等^[4]利用浅层地震反射查明郧西盆地中的隐伏断裂发育特征及第四系地层厚度。潘纪顺等^[5]对抗干扰高分辨率浅层地震勘探进行研究，针对闹市区开展浅层地震工作，提出采用具有线性或非线性变频扫描功能的可控震源和与其相匹配的地震仪器以及小道间距、小偏移距、多接收道和高频检波器接收的工作方法。方盛明等^[6]对城市活断层地震勘探最佳组合方法进行研究，着重分析了不同地震勘探方法的适用范围。刘江平等^[7]提出利用浅层地震反射中的地震属性技术有效识别岩性和构造特征，提高覆盖层厚度、软弱夹层厚度的勘探精度。

九江芳兰规划区位于九江市内，九江市附近1911年曾发生过5级地震，随后一直比较平静。但近年来, 九江地区的地壳活动有加剧的迹象，1995-04-15、2004-01-26瑞昌分别发生4.9级、4.1级地震，2005-03-28修水县发生3.2级地震，2005-11-26九江、瑞昌间发生5.7级地震^[8]。本文以芳兰规划区为例，利用浅层地震反射查明区内覆盖层厚度及周边隐伏断裂的发育位置，为地震小区划工作提供基础地震地质信息，同时为该区的活断层探测和地震危险性评价提供参考依据。

1 区域地质概况 1.1 区域新构造分区及地貌特征

在新构造分区上，芳兰规划区位于幕阜山-九岭山隆起区、望江-庐江升降区和鄱阳湖沉降区交界部位。南部的幕阜山-九岭山隆起是中国东部中生代、新生代NE-NNE向构造系的重要组成部分，自中生代隆升呈断块山，新生代以来经历了较强烈的隆升，下伏基底为“扬子式”建造，可见古生界海相地层和白垩-古近系陆相地层；北西侧属桐柏-大别断隆，尽管仅部分出露大别群变质岩系，但厚达1~3 km的白垩-古近系陆相地层之下仍为大别变质岩系。研究区的地质发展受此2个构造单元的控制。

受新构造运动影响和断层运动的控制，研究区形成了典型的盆山地貌形态，可以分为3个分区：北部地处大别山东南麓丘陵区；中部长江河谷平原区；南部幕阜山-九岭山低中山、低山盆地区。丘陵区分布在规划区西北部，与北部大别山低中山区呈过渡性质，高程一般为200~300 m，相对高差50~100 m，山顶相对浑圆，谷坡平缓，河谷中发育较小的冲洪积盆地。平原分布在规划区中北部，与北部小范围丘陵区呈过渡性质，均为长江及其支流赣江等水系形成的冲洪积、湖积平原，地面高程一般为20~50 m，相对高差10~30 m，呈缓波状起伏的垄岗或平坦宽阔的平原，水系发育，湖泊密布。低中山、低山丘陵与盆地分布在规划区中南部，低中山、低山丘陵的主要延伸方向为NEE-SWW向，高程一般为250~1 100 m，其内部多夹有同向延伸的山间盆地。除近场东南隅NNE向庐山山脉峻峭挺拔外，其他山岭山顶相对浑圆，谷坡平缓(图 1)。研究区地形变化可从区域A-B地形剖面图中得到较好的显示(图 2)。

1.2 区内主要断裂特征

1) 九江-靖安断裂。图 3中F1为九江-静安断裂，北起九江，向东南经德安、靖安至罗坊，由一系列走向NNE和NE的逆断层和硅化带组成，总体略呈弧状延伸，南段为NEE向，北段为NE-NNE向，长约180 km，主要发育于新元古界、下古生界和晋宁期花岗岩中，断裂形成时代较早，燕山期活动强烈。

2) 赣江断裂。图 3中F2为赣江断裂，北起湖口，向南经新建、新干至吉水没入吉安-泰和盆地，主要发育于新元古界、古生界及古近系晋宁期花岗岩中，总体走向NNE，研究区内长224 km。断层对两侧震旦纪和古生代沉积及构造发育起一定的控制作用^[9]。

2 浅层地震反射勘探 2.1 采集参数与测线信息

选用Geode分布式48道地震仪进行外业数据采集工作，通过野外排列扩展试验，震源采用单边锤击多次叠加，48道接收，12次覆盖，道间距为2 m，采样间隔为0.25 ms，记录长度为300 ms。考虑断裂的分布长度及范围，结合城市具体情况，在图 3所示的小区划范围内布置6条测线进行浅层地震反射勘探工作(表 1)。其中L1~L5测线位于规划区内，其主要目的是查明区内覆盖层厚度及地层结构特征，L4与L5测线同时兼顾考察九江-靖安断裂(F1)是否通过该区，L6测线位于规划区外，其主要目的是查明赣江断裂(F2)相关信息。

2.2 数据处理

资料处理以获得“三高”(高保真、高信噪比、高分辨率)剖面为目标^[10]。在去噪处理和近地表速度求取方法上，本文重视近偏移距记录道上的近地表反射信息提取和速度拾取^[11]，同时，资料处理过程中尽可能保护和恢复地震记录中的有效高频成分，便于精确确定断点位置^[12]。本次资料处理工作正是基于上述理论和经验，经过反复试验和论证，建立了合理的资料处理流程(图 4)，最终得到高分辨率地震反射剖面。

3 地层结构特征和隐伏断裂 3.1 钻孔揭示地层深度分布信息

为了从整体上查清场地地质条件和不同地质体对地震效应的影响以及为浅层地震反射剖面进行速度和地层标定，在研究区内共布设13个(图 3)地震安全性评价钻孔。表 2为钻孔资料揭示的地层信息。

3.2 浅地震反射剖面揭示地层结构特征

通过浅层地震反射勘探获得CMP叠加时间剖面，参照钻孔标定的速度进行时深转换，可获取浅地震反射深度剖面。在深度剖面的基础上，对规划区地层结构进行划分，L1~L6测线浅层地震反射剖面揭示了规划区覆盖层厚度、基岩埋深及起伏状况等较为明显的地层结构特征。此外，L6测线揭示隐伏断裂1处，其特征较为明显，推测为赣江断裂(F2)的一部分。

图 5为L1~L5测线浅地震反射深度剖面。可以看出，测线所在剖面下部均有2个较强的反射波组，形成连续的同相轴，根据同相轴特征可推断出T₁和T₂2个反射界面。T₁界面同相轴连续，反射能量较强，深度为24~40 m(通过层位标定后，具体深度可量化)，定性为第四系底界面与中风化基岩交界面。T₂界面推断为中风化基岩底界面，深度约为40~55 m。根据钻孔资料揭露，上覆地层多为淤泥质粉质粘土、粉质粘土、卵石等组成的第四系覆盖层，其厚度与T₁界面深度相吻合；下伏基岩多为砂岩、灰岩，部分测线周边含页岩，中风化基岩埋深和T₂界面深度相吻合。L1~L5测线所在剖面上覆地层与下伏中风化基岩面所形成的界面整体起伏平稳，未发现断层存在。

3.3 浅地震反射剖面揭示隐伏断裂

图 6为L6测线浅地震反射深度剖面，L6测线位于汇口镇同马大堤左侧，测线方向近北西-南东，剖面上有多个较强的反射波组，形成较为连续的同相轴，根据同相轴特征揭示剖面上明显的反射界面有3个。T₁界面同相轴连续，反射能量较强，未出现明显错断，深度为20~30 m。T₂界面深度约50~65 m，整体起伏平缓，但该界面在测线1 060 m、1 480 m出现错断，并在1 060~1 480 m之间出现同相轴(T₃界面)增多的现象，据此推断该处存在断层，整体走向约北东25°，倾向北西，倾角55°，断距约5 m。长江江心洲棉船镇两侧的钻探验证，第四系厚约50 m，显示了断层上端对第四系有扰动。结合区域地质资料判定，此处断裂为赣江断裂，且为中更新世活动断裂。

3.4 钻孔资料联合浅地震反射剖面获取覆盖层厚度

根据区内13个钻孔揭示的地层特征、浅地震反射剖面对地层结构的分层量化和标定，可较为精细地获取区内覆盖层厚度变化情况，并对数据进行网格化处理，从而得到图 7所示的工程地质单元分区及覆盖层厚度等值线图。

4 结语

1) 在研究区主要位置进行浅地震反射勘探工作，采用小道间距、小偏移距、48道接收、12次覆盖观测方式，得到了精细的浅地震反射剖面，有效查明了研究区地层结构特征、基岩面起伏变化。同时，利用钻孔对浅层地震反射剖面进行速度和层位标定，可量化该区覆盖层厚度情况和进行相应的工程地质分区，为区内小区划其他工作提供地质参考依据。

2) 浅地震反射工作可有效揭示研究区存在的隐伏断裂，对隐伏断裂位置、埋深及性质进行判断，为该区小区划工作中的地震危险性评价提供重要的基础地质信息，同时也为今后该区域的活断层探测提供重要的参考资料。