福建省晋江市作为东南沿海地区重要的经济活跃区域，城市化进程正不断加速推进，地下轨道交通、商业综合体、综合管廊等重大基础设施建设，对地下空间资源的开发有着迫切需求。随着城市发展从“向上生长”逐步转变为“向下延伸”，查明浅层地质结构、松散沉积物厚度、隐伏断裂位置，成为确保工程安全和规划合理性的前提条件。

晋江市处于闽东南沿海动力构造带的边缘地带，其地质构造受到长乐—诏安断裂带、其次级构造的影响比较大，在这个区域内，断裂主要是北东向的，同时还伴有北西向的横向断裂，从而形成了复杂的构造格架。从地层方面来看（图1），该区域广泛覆盖着第四纪松散沉积物，地层序列按照由老到新的顺序包括中更新统残坡积层、上更新统“老红砂”、全新统海积与冲海积层，垂向叠置关系比较清晰，不过横向受到古地理环境的影响，岩性和厚度变化较大，特别是在沿海平原与红土台地的过渡区域，地层界面起伏显著，潜在的地震灾害风险给城市韧性建设提出了更高要求。

若运用高分辨率浅层地震勘探技术，可以精准地查明地下介质波速结构与构造形态，着重识别软土层的空间分布情况、基岩起伏界面、潜在活动断层的位置，以此满足城市规划对于“透明地下”数据的需求，可为地基承载力评估、砂土液化判别、抗震设防提供科学依据。通过把地质风险勘探与防灾减灾需求相结合，此研究将抽象的物理勘探数据转变为具体工程能够使用的地质成果，提高晋江市应对地震灾害的能力，达成地质探测技术服务地方建设的价值。参考福建沿海地区地质勘探的经验，有利于优化晋江市地震灾害防治的方案^[1]。

图1 晋江市区域地质概况图Fig.1 Regional geological sketch map of Jinjiang City

晋江市金井镇靠近外海，地质情况特殊，松散覆盖层厚且有隐伏断裂，城市噪音干扰较多，所以本研究采用可控震源高密度测线地震勘探作业模式。此方法能获取浅部地层界面的深部构造特征的反射波信号，有效解决在穿透深度与分辨率方面的矛盾。类似方法在其他地区的应用说明，高密度数据采集对复杂地质条件下的勘探有主要参考价值^[2]。

数据处理流程的关键之处在于借助一系列优化方式提高资料的信噪比、成像质量，以此保证地质解释具备可靠性，浅层地震勘探法在隐伏断裂定位上有着重要的应用价值^[3]。

该原理起始于震源激发，借助人工震源所发出的机械能来引发地下介质的弹性振动。相关研究利用统一的震级标准并剔除干扰事件，给地震活动性分析提供了可靠的数据基础^[4]。在晋江这样复杂的地质环境当中，地震波于层状介质里进行传播，它的运动特征受到地层物理性质的严格把控。该区域内的第四系松散覆盖层纵波速度大概是450 m/s，波阻抗是1.12×10⁴ g/(cm²·s)，而到完整花岗岩基岩的时候纵波速度提高至4800 m/s，波阻抗达到13.68×10⁴ g/(cm²·s)，这种物性差异为地震波传播奠定了物理基础。若要对这一过程进行定量描述，那就需要引入波动方程来进行建模。在一维各向同性介质的假设条件下，纵波传播遵循如 这样的规律，其中u代表质点位移场，v_p表示纵波速度。该方程揭示了地震波场随着时间和空间变化的动力学关系，明确了介质弹性参数对于波速所具有的决定性作用。该方法给浅层气地震识别提供了多参数模型和反射系数分析的理论支持，具有很大的应用价值^[5]。

当地震波向下传播遇到不同岩性界面时，由于波阻抗存在差异，就会出现能量分配、转换的情况。反射系数的大小是由上下层波阻抗差异程度决定的，比如浅部风化基岩层的波阻抗是3.84×10⁴ g/(cm²·s)，它与上覆松散层之间物性的突变是产生强反射信号的关键所在。透射波带着剩余能量继续传播下去，地震波在复杂地质条件下的传播和能量衰减方式会影响勘探精度^[6]。这种速度上的反差构成了地震反射与折射界面响应的物理基础，借助视速度与等效速度参数能够划分地层结构，识别岩性分布规律。

针对晋江市滨海平原微起伏的实地地形，野外数据采集设计了针对性的观测系统。根据探测区的地质地貌特征及主要断裂为隐伏状态的现实，按照《活动断层探测》（GB/T 36072—2018），浅层人工地震测线以能够控制探测断裂构造为原则的布设要求，依据地质影像图及断裂推测位置、场地道路情况，布设了4条测线，长度共7.576 km。测线位置见图2，测线具体信息见表1。

表1 浅层地球物理勘查测线统计表Table 1 Statistical table of survey lines for shallow geophysical exploration

图2 浅层地球物理勘查测线布设位置图Fig.2 Layout map of survey lines for shallow geophysical exploration

此次野外数据采集运用BV260型自行走式纵波可控震源车，用单分量检波器（Samrtsolo IGU-16HR 5 Hz）布设高密度线性排列，压制随机干扰从而获取软土层清晰的反射。观测系统参数经过精细测算，道间距设定为2m来捕捉薄层变化，采样率0.5 ms满足浅层高分辨率的需求，记录长度512 ms确保深层风化基岩信息完整，中间激发， 200道接收，炮间距10 m，40次叠加。相关参数设置方法在城市地下水资源调查中已经得到验证和应用^[7]。

数据处理环节依照严谨的标准化流程进行，其目的是提高资料质量进而满足解释需求。如流程图（图3）所呈现的那样，从原始单炮记录开始，经过道集抽取、去噪处理之后，最终生成叠加剖面，这一系列过程清楚地展现了数据形态的变化。鉴于晋江浅覆盖层具有高频衰减特性，在预处理阶段对采样间隔与滤波参数进行了特别优化。针对水网密集区特有的环境干扰，在处理链路里强化了去噪模块，以此确保有效信号能够被提取出来。已有研究指出复杂地质环境下提高信号处理精度有重要意义，该情况为相关研究的数据处理工作提供了理论依据^[8]。速度分析作为关键环节，为后续成像提供了准确的介质速度参数，从而保证勘探成果与晋江实际地质情况高度契合。

图3 数据处理流程框架图Fig.3 Framework diagram of data processing procedure

地震剖面的解译主要是依据波组的动力学特征来识别地下构造。观察反射同相轴的连续性、振幅强弱变化、相位是否反转，这些是划分地层界面的关键标志。从四条测线的勘探结果剖面图里可以看出，能清晰追踪到基岩顶面的强反射界面，该界面波阻抗差异大，反射能量强且横向连续性好，有效划定了松散覆盖层与基岩的接触界限（图4~7）。通过分析振幅突变和同相轴错断现象，识别出数条隐伏断裂带分布位置，这些位置常对应地层产状突变或同相轴扭曲消失。针对软土层中软弱夹层，在剖面中呈现低频、弱振幅反射特征，结合速度分层分析，圈定低速异常区具体深度范围，这些成果为后续工程地质评价提供翔实数据支撑。

根据基岩面（微风化顶界面）、风化壳、第四系内部反射波组断层标志，3条测线（L1、L2、L4）共解释6个断点。各断点特征统计详见表2。结合地质资料，表明测线解释的隐伏断层为祥芝—金井断裂的多个次级断裂，该断裂的最新活动年代为第四纪中更新世，各断点连线推测的隐伏断层分布见图8。

按照《工程地球物理勘探规程》（DZ/T 0170—2023）的相关规定，地震剖面解释能够借助追踪反射同相轴错断、波组畸变、速度异常区的分布情况，从而有效辨别隐伏断裂、褶皱倾向、断层产状。在该区域复杂多样的地质环境下展开研究，将波场特征发生突变的区域当作构造判定的关键依据，并且通过量化计算来获取该区域内的主要构造参数。这些参数系统对构造的几何形态、活动强度进行了记录，从而为后续分析提供了关键的数据支撑。已有研究说明了东南沿海地震带在东西段内中强震活动的迁移规律，给构造活动的时间和空间演化提供了主要依据^[9]。

图4 L1测线初至成像、地震偏移时间和深度剖面图Fig.4 First-arrival imaging, seismic migration time and depth profile of survey line L1

图5 L2测线初至成像、地震偏移时间和深度剖面图Fig.5 First-arrival imaging, seismic migration time and depth profile of survey line L2

图6 L3测线初至成像、地震偏移时间和深度剖面图Fig.6 First-arrival imaging, seismic migration time and depth profile of survey line L3

图7 L4测线初至成像、地震偏移时间和深度剖面图Fig.7 First-arrival imaging, seismic migration time and depth profile of survey line L4

表2 浅层地震剖面断点特征统计表Table 2 Statistical table of breakpoint characteristics of shallow seismic profile

图8 浅层地震勘探测线推测隐伏断层连线示意图Fig.8 Schematic diagram of inferred buried fault connections along shallow seismic survey lines

此次研究于晋江市金井镇进行浅层地震勘探，取得了不错的成果。该勘探清晰地查明了地下介质的精细结构、关键地质构造，在滨海平原区深厚软土层分布广泛，测线揭示的隐伏断层未断错上覆晚更新世地层。结合地质资料，推测的隐伏断层不是活动断裂，这对地基承载力、抗震设防提出了更高要求。浅层综合地震勘探方法在复杂地层结构探测上的应用，给类似区域的工程地质调查提供了有效的技术方式^[10]。借助高分辨率地震剖面解译，精确锁定多条隐伏断裂的空间位置、产状要素，为规避工程地质风险提供科学依据。这些发现弄清楚了地下空间结构，为重大工程选址、轨道交通建设、地质灾害防治提供了基础资料，推动成果朝着应用价值转化。地震成像技术用于浅层勘探可以识别地下结构，有相关研究的研究结果和该情况相呼应^[11]。

随着城市地下空间开发对探测精度要求有所提高，未来晋江市浅层地震勘探朝着三维高密度探测、智能化处理方向发展。三维高密度地震勘探技术能够克服二维剖面在横向展布信息方面的缺失，更精细地描绘隐伏断裂的空间形态，这对于查明长乐—诏安断裂带等复杂构造的深部特征有着重要意义。在数据处理过程中，引入人工智能辅助初至拾取与构造自动识别技术，可以大幅提高数据处理效率并且降低误差，尤其是在城区强噪声环境下能更准确提取信号。进行多源地球物理数据融合解释是关键趋势，把微动探测、电阻率成像和地震勘探结合起来，能够利用不同物性参数的优势，从多个角度约束地质模型，实现对晋江滨海相复杂地质体的精细刻画，为工程建设提供科学依据。