近日，中國科學院廣州地球化學研究所聯(lián)合廣東省地震局和浙江海洋大學，在國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助下，研究評估了粵港澳大灣區(qū)沉積層厚度、古河道分布及災害風險。相關成果發(fā)表于《美國地震學會公報》（Bulletin of the Seismological Society of America）。

大城市通常依河而建，其淺層往往覆蓋著較厚的松散沉積層。目前，研究表明松散的淺層沉積物對地震波具有明顯的放大作用，從而對建筑物和基礎設施造成更嚴重的破壞。獲取精確的沉積層厚度可以為地震危險性評估和城市防震減災提供重要參考。

粵港澳大灣區(qū)作為全球人口最稠密的地區(qū)之一，對東亞經(jīng)濟發(fā)展起著至關重要的作用。歷史記錄和現(xiàn)代地震活動都表明，粵港澳大灣區(qū)面臨著潛在的地震風險，而該區(qū)位于珠江三角洲，覆蓋著較厚的松散沉積層。因此，迫切需要對粵港澳大灣區(qū)的淺層沉積層進行全面調(diào)查。

然而，鉆探和主動源等傳統(tǒng)的淺層勘探方法由于成本高、破壞性強，均不適合在人口密集的城市大規(guī)模開展。近年來，利用密集臺陣和環(huán)境噪聲來探測地球結構已被證實為一種新的有效方法，為無損探測城市結構提供了新的思路。

中國科學院廣州地球化學研究所博士生熊成，在導師、該所研究員鄧陽凡和廣東省地震局研究員葉秀薇的指導下，聯(lián)合廣東省地震局和浙江海洋大學合作者，基于布設在大灣區(qū)約60×60平方公里區(qū)域的6200多個密集臺陣，采用噪聲垂直與水平譜比（HVSR）方法，得到了粵港澳大灣區(qū)的橫向分辨率約0.75 km左右的高精度沉積層厚度，并成功識別出多個埋藏的晚更新世古河道。他們通過分析密集臺陣記錄的地震事件，發(fā)現(xiàn)古河道區(qū)域存在強烈的地震動放大效應，結合研究區(qū)的地面沉降等地質災害的分布，認為古河道地區(qū)為地震和地質災害的高風險區(qū)。

據(jù)介紹，研究團隊首先通過對HVSR曲線的波峰進行拾取，得到研究區(qū)的基階頻率和振幅的分布。進一步利用研究區(qū)的密集鉆孔數(shù)據(jù)，建立了基階頻率與松散沉積物厚度之間的關系，揭示了研究區(qū)松散沉積層的厚度分布。同時識別并勾勒了研究區(qū)埋藏的晚更新世古河道分布，這些古河道在垂直剖面上呈現(xiàn)出“V”型或“U”型深谷形態(tài)，在水平剖面上則顯現(xiàn)為彎曲條帶狀。

研究團隊還利用標準頻譜比（SSR）方法，分析了地震引起的地震動強度，發(fā)現(xiàn)沉積物厚度與地震動之間存在明顯的正相關，沉積物厚度越大，震動振幅越強，古河道地區(qū)相比基巖場地的放大倍數(shù)可達到15-25。結合地質分析與歷史軟土地面沉降災害分布，認為古河道地區(qū)是研究區(qū)地震及地質災害風險最高的區(qū)域，值得相關部門特別關注。

該研究成果對于評估粵港澳大灣區(qū)的地震危險性具有重要意義，為城市建設和防災減災提供了基礎資料。

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