喀斯特地貌（以石灰岩等可溶性岩石为特征）对城市发展、基础设施建设和地下水管理构成显著的地质灾害。在深圳等快速发展的城市中，准确绘制浅地表结构（包括断层、裂隙和空洞）对风险控制和工程安全至关重要。研究团队在深圳坪山区开展的一项研究，成功应用高分辨率地震反射勘探技术，在岩溶发育区刻画了复杂的近地表地质结构。
测区位于深圳石炭系地层序列内，该区域以覆盖型和埋藏型岩溶为特征。前期钻探显示，岩溶洞穴发育于地下2至50米深度，对建筑及隧道工程构成风险。断层和裂隙带的存在进一步加剧了地下水驱动溶蚀和空洞形成的可能性。 研究人员在深圳龙平路布设了一条长417米的高分辨率二维地震测线。使用148台SmartSolo IGU-16HR 3C 5Hz节点地震仪以1米间隔布设。采用非对称中间激发排列滚动采集方式，炮点间距2米，共布置417个接收点与209个炮点，采样率1ms，记录长度1秒。 研究团队采用了针对浅层高分辨率成像的专门处理流程：初至波层析静校正，解决近地表速度变化影响；多域噪声压制技术，有效分离有效信号与干扰波；高精度速度分析与叠前时间偏移成像；钻孔数据约束下的地质解释与验证。 主要发现：岩溶发育的构造控制规律 1. 地层结构精细刻画，地震剖面清晰揭示了四套地层：0-10m：人工填土与第四系覆盖层；10-30m：砂质黏土与风化层；30-60m：破碎页岩过渡带；60-90m：石灰岩基岩层。 2. 构造特征与岩溶关系，研究识别出三条主要断层，包括两条逆断层和一条正断层，构成向上凹曲的构造形态。钻孔资料显示，岩溶洞穴在空间分布上与断层位置高度吻合，证实了构造对岩溶发育的控制作用。 3. 形成机制分析，结合水文地质调查，研究认为岩溶发育受多重因素控制：断层和裂隙为地下水运移提供了优势通道；附近河流提供的富碳酸水体加速了溶蚀过程；不同岩性地层的接触带成为岩溶发育的有利部位。 结论 本次研究证实了高分辨率地震反射勘探在城市岩溶探测中的有效性和实用性。通过优化采集参数、精细处理解释，结合钻孔约束和数值模拟，能够获得可靠的浅层地质结构图像，准确识别断层和岩溶发育带。 研究结果不仅为深圳地区的工程建设和地质灾害防治提供了直接的技术支持，也为类似城市地质环境的勘探工作提供了可借鉴的技术方案。随着勘探技术的不断进步和数据处理方法的持续创新，地球物理方法在城市地下空间安全评价中的作用将愈加重要。 本文原文内容来源于：Wang, Z., Juhlin, C., Lü, Q., Ruan, X., Liu, Z., Yu, C., and Chen, M.: High-resolution seismic reflection surveying to delineate shallow subsurface geological structures in the karst area of Shenzhen, China, Solid Earth, 16, 761–773, https://doi.org/10.5194/se-16-761-2025, 2025.
