随着城市建设的快速发展和城市规模的不断扩大，城市地质环境问题日益突出。城市地质调查提供沉积厚度、水位、基岩结构、岩石强度、断裂等与资源开发和城市建设相关的详细信息，是保障大型建筑结构稳定和运行安全的关键。然而，在北京这类世界级特大城市，如何在各种电磁、机械振动干扰和交通、地面建筑物等各种障碍物环境下，采用地球物理勘察手段有效开展城市地质调查并获得可靠探测成果，仍然面临着严峻挑战。 

地质地球所工程地质与水资源研究室副研究员徐佩芬等人，采用空间自相关法微动台阵技术，从天然场源微动数据中提取Rayleigh波相速度频散曲线，并通过分歧型遗传算法反演，获得地层介质的S波速度结构，以估算新生代地层厚度（基岩面深度）。该方法是大城市及近郊区开展地层结构划分、研究的有效方法，具有得天独厚的技术优势。她们首次将该方法用于北京市城市地质调查，在北京平原区的八个测点开展研究（图1），估算了新生代沉积层厚度。这些测点分别位于丰台凹陷、来广营凸起和后沙峪凹陷三个构造单元，地表为居民区或交通要道，传统物探和钻探方法均无法开展工作。该研究成果弥补了现有资料不足，为新生代地层结构划分、确定基岩面深度、绘制北京市基岩地质图提供了基础资料，也为理解区域地质规律、指导城市地质工程提供了地球物理依据。 

研究结果表明（图2），在北京平原区新生代沉积最厚的丰台凹陷内，C04-1和D04-1点测得最深的基岩面，埋深分别达到1510和1575m。来广营凸起构造单元中的E12-1，E12-3点，基岩面埋深最浅，分别为193和236m。后沙峪凹陷中E16-1和F16-1点，基岩面深度介于上述二者之间，分别为691和875m。丰台凹陷与来广营凸起二个构造单元的基岩面深度有1300余米落差，与其间发育太阳宫断裂有关。来广营凸起和后沙峪凹陷之间基岩面深度差500多米，与南口—孙河断裂相对应。研究结果勾画出北京平原区不同构造单元的基岩面深度及差异，与现有各构造单元的地层结构、构造规律相符。该研究还揭示出基岩S波速度在北京平原区低于京西隆起区，并分析了水文、地质原因。