土耳其中部西Tuz Glü盆地的地震折射研究

1970年,土耳其石油公司在土耳其中部的Tuz G(?)lü(盐湖)盆地进行了一项地震折射试验研究。利用时间序列分析和射线追踪的方法,给出了两条测线之一的地震解释结果。这个结果证实沉积层厚度由剖面西南端的3km变化到沿测线分布的某两点处的10km。地表低速层之下,P波速度为4.0—4.2km/s,这意味着沉积层主要是由蒸发岩组成。在模型的最底层P波速度为6.15km/s,这与位于白垩系变质基底或安山岩类的熔岩之上的沉积层是一致的。数据网的大面积覆盖可建立一个详细的、能展示地层复杂形态的2一D模型。著者识别出影响基底和上覆地层的两个主断层。从这些形态特征和有关的层位移来推测:这些或许是与控制着Tuz??盆地发育的Aksaray-Sereflikochisar和Karapmar-Cibanbeyli-Hay-mana的枢纽构造相关的生长断层。     

印度北Cambay和Sanchor盆地深地震测深研究

本文对西印度北Cambay和Sanchor沉积盆地的3条共约350km长的测线作地震测深研究。使用60道DFS—V数字记录系统,200m间距的检波器排列,4ms的数据采样速率,取得了41炮贯穿沉积盆地和深地壳部分的地震折射和广角反射资料。对大量地震记录剖面的广泛模拟和解释,发现了沿这些测线的沉积部分中存在4个子盆地。北Sanchor和Patan子盆地最深达花岗/元古代基底(P波速度:5.9—6.0km/s)约5000m,南Sanchor子盆地深约5600m。在Gandhinagar子盆地中圈定出基底深达7700m的最深的沉积盆地。德干高原暗色岩(P     

南海北部珠江口—琼东南盆地地壳速度结构与几何分层

基于南海北部大陆边缘珠江口—琼东南盆地深水区实施的14条近垂直深反射地震探测叠加速度谱,利用Dix公式将叠加速度剖面转换为地壳层速度剖面,并利用时深转换方法构建了深度域地壳层速度模型,综合各地壳速度剖面分析了南海北部大陆边缘珠江口与琼东南盆地不同深度层次的P波速度变化趋势以及地壳几何分层特征.结果表明,琼东南盆地区可分为4～8 km沉积层（V_P为1.7～4.7 km/s）、4～10 km厚的上地壳层（V_P为5.2～6.3 km/s）、5 km〗左右的下地壳层（V_P为6.4～7.0 km/s）以及2～6 km厚的高速下地壳底层（V_P＞7.0 km/s）.V_P＞7.0 km/s下地壳高速层的存在被认为是岩石圈伸展、下地壳底部底辟构造或者是残存的原始华夏下地壳基性层的地震学指示;综合研究区地球物理探测成果构建了跨越华南大陆与南海北部陆坡区剖面莫霍和岩石圈底界图像,揭示出岩石圈上地幔在华南大陆与南海北部大陆边缘的减薄特征.     

松辽盆地沉积层结构的短周期地震背景噪声成像研究

使用位于松辽盆地内部的NECESSArray台阵连续两年背景噪声数据,通过波形互相关和多重滤波方法提取到2~14 s较短周期的Rayleigh波群速度和相速度频散曲线,基于快速行进（FMM）面波成像方法得到群速度和相速度成像结果,并采用最小二乘迭代线性方法反演获得了松辽盆地深至12 km的三维S波速度结构.本文成像结果显示：松辽盆地内部S波速度分布的横向不均匀性与该区域的构造单元呈现出良好的空间对应关系.从地表至下方的6 km深度,盆地北部比南部表现出更加强烈的低速异常,这一特征可能与盆地南北的沉积构造差异有关.中央坳陷区低速异常的边界与嫩江断裂走向相互平行,表明盆地基底断裂对盆地形成演化具有一定的控制作用.在垂直速度结构剖面中,2.9 km·s^-1的S波速度等值线与地震反射剖面显示的盆地基底深度大致对应.基于S波速度模型和盆地基底速度（2.9 km·s^-1）,我们获得精细的松辽盆地沉积层厚度模型,结果表明松辽盆地的沉积层厚度分布呈现出中间厚、四周薄的特征,中央坳陷区的沉积层厚度范围大约在3~6 km.     

黑林山地区的地震折射研究

1984年8月,在大陆深钻计划(KTB)场地勘探的测网内、德国西南的黑林山地区(Black Forest)进行了深地震测深试验。这些场地勘探的方法包括地震折射和地震反射。本文主要讨论沿一条长240km测线上地震折射的解释结果,该测线大致沿黑林山南北向的地貌轴、向南延伸到瑞士的磨拉石盆地内。根据可利用的地震折射资料,得出地壳和地幔顶部的一个详细的速度-深度模型。每一炮记录上都能观测到一个清晰的、速度为5.9km/s、来自基底的折射震相,其后是来自一个低速带顶部里面的反射震相。这个低速带在黑林山北中部地区下方是非常明显的,它的特征是速度值从6.2km/s降至5.4km/s,其分布范围大约在8—14km之间。向南,速度下降逐渐变缓。在黑林山南区中部下方,上地壳的优势速度约为6km/s。低速带下边界处开始出现的下地壳,在记录剖面上呈现出一种很复杂的响应。由于在震中距大约30—70km处、走时1.5—3.5 s之间(折合速度6.0km/s)出现了一些长的混响,所以不可能进行经典的震相对比。根据宽角和近角反射资料的综合解释,认为下地壳的特征是一些高、低速层交替的薄层叠加。这些叠层区的平均速度为6.7km/s。在震中距大于60km的区域,最明显的是来自25—26km深的莫霍里面的反射。     

丹麦Langeland Ringkoebing-Fyn High的地震研究

根据陆地台站记录的汽枪震源事件资料得到的横越Langeland(丹麦)的地震折射剖面使我们可以分析出直到8km深的上地壳速度.剖面穿过计划中的加里东变形前峰和Ringkoebing-Fyn High地区,Ringkoebing-Fyn High约10km宽,顶部基岩在地表下不到2km.在6-8km深度上,高到6.4km/s的基岩速度可用南北毗邻基岩单元之间的组分变化得到最好的解释.Rinskoebing-Hing吵以南还有一个高速墓岩单元,很可能代表受加里东造山运动影响的墓岩.沿在Langeland的这条剖面上加里东变形前峰的位置和zechstein沉积的北部边界线一致.     

基于OBS数据的南黄海沉积地层速度结构特征

南黄海盆地是在前古生代变质基底及中-古生代海相沉积基底之上发育起来的中-新生代陆相叠合盆地.本文基于南黄海深部地学探测的主动源地震数据(OBS2013测线),通过多尺度层析成像方法利用初至波走时反演得到测线下方沉积层的纵波速度结构,结合多道地震、重、磁等资料,综合分析南黄海盆地北部沉积地层的特征.结果表明,OBS2013测线下方的地层纵、横向上有多个速度分界面,纵向上以印支面为界,下部挤压与上部伸展地层速度分别呈现高、低速特征;横向上表现为众多断裂,断裂控制了盆地发育,个别断裂发生走滑.断裂将速度剖面划分为四个纵波低速区和五个高速区,6km深度以内纵波速度的低值区(<4.5km·s-1)是中-新生代沉积地层;而高值区(>5km·s-1)归属于不同的形成机制:北部高速区对应千里岩隆起区的变质岩,中部高速区是被挤压的海相沉积地层,南部高速区属于中部隆起,为埋藏较浅、但厚度较大的中、古生代海相地层,部分位置可能含有火成岩.北部坳陷的中、南部区域,在陆相中-新生代沉积盆地之下的海相地层中发育砂岩,该区域(埋深不超过6km)的砂岩沉积分布于约2km厚度的地层中.     

南海北部盆地基底岩性地震-重磁响应特征与识别

针对性选取东南沿海露头剖面18条,采集245件南海盆地基底可能出现的岩性样品,测定其密度和磁化率,建立各种岩性的密度-磁化率交会图版,以此约束过井地震剖面和重磁异常的地质解释,总结出南海北部盆地基底火山岩、侵入岩、变质岩和沉积岩4大类11亚类岩性的地震-重磁响应特征.应用重磁震-岩性解释模型逐一对南海盆地北部主干剖面进行地质-地球物理综合解释,从而实现了盆地基底岩性的平面填图.这种从盆缘剖面到盆地内部、从岩石物性测量到地质-地球物理综合解释的方法,在资料获取难度大、地质条件复杂的南海盆地基底地质研究中,业已证明是行之有效的,相信在其他盆地研究中也会有借鉴意义.     

用地震折射测量资料研究加州大峡谷轴部的地壳结构

1982年,美国地质调查局在加州峡谷区域收集了六个地震折射剖面;三个轴向剖面,最大地检偏移为160km,三个与峡谷轴向垂直的短剖面。这篇文章介绍了中心主轴剖面的二维射线追踪和理论地震图模拟的研究成果。中部大峡谷轴部区域的地壳具有横向不均匀性,但是通常由沉积覆盖和可区分的上、中、下地壳所组成。沿着纵剖面沉积岩厚度为3—5km,速度随深度变化由1.64km/s增至4.0km/s,基底(上地壳)由四部分组成;(1)速度为5.4—5.8km/s的层厚度为1.0—1.5km。(2)速度为6.0—6.3km/s的层厚度为3—4km。(3)速度为6.5—6.6km/s的层厚度为1.5—3.0km。(4)以及一个厚1.5km的横向不均匀层,速度为6.8—7.0km/s。中地壳位于深11—14km处,厚度为5—8km,具有6.6—6.7km/s的速度。此剖面西北部,中地壳存在一个低速带,位于速度为6.8—7.0km/s层之下。下地壳位于深16—19km处,厚度为7—13km,速度是6.9—7.2km/s。在此模型中,由西北至东南,地壳厚度逐步由26km增至29km。     

海原构造区及其周缘上部地壳结构研究

基于甘肃省夏河县—陕西省靖边县剖面的8次人工地震初至波数据, 利用有限差分走时方法反演得到了沿该剖面长约650 km的上部地壳速度结构和结晶基底的深度分布． 反演结果显示: 海原构造区西侧的西秦岭—祁连山褶皱区上部地壳的横向非均匀性明显, 基底深度从1 km到5 km不等, 反映了褶皱区改造变形强烈的构造特征; 其东侧的鄂尔多斯盆地基底深度约为5—6 km, 其速度均匀、 稳定, 上地壳呈弱速度梯度特征; 海原构造区及海原弧形断裂带附近上部地壳的破坏变形最严重, 区内横向高低速相间分布． 综上可知, 海原构造区东西两侧上地壳结构的显著差异揭示了其结构复杂性的成因及其与地震活动性的关系．      

利用井下摆近震记录研究华北盆地沉积层速度结构

收集了2015—2018年首都圈地区M1.0以上地震的波形数据,选取近场井下地震计观测记录,通过拾取直达P、S波及相应地表反射波的到时并测量其到时差,获得了台站下方地壳浅部300 m的P波、S波平均速度,并分析了波速的水平分布特征,结果表明,华北盆地近地表P波平均速度约为1.98 km/s,S波平均速度约为0.46 km/s,平均波速比约4.3;利用不同速度模型对27个地震事件进行定位,结果显示:沉积层模型可有效改善华北盆地地震定位精度。     

由反射和广角地震数据得到的冲绳海槽最南端的地质构造

在冲绳海槽进行的天然地震实验期间,用海底地震仪记录到了两条反射剖面的数据。这两条剖面上均用3台海底地震仪,长度都约为65km,位于冲绳海槽轴线的西南部。对这些反射地震数据的处理反映了沉积单元的最新改变。两条剖面的广角地震数据的正演模拟揭示出有1～2km厚的沉积层上覆在声学基底之上,其特征是地震波速在3.2km/s～3.5km/s之间。只有一个剖面可以模拟地壳厚度,并确定为10km左右,向着南部的琉球岛弧方向增厚。使用重力模拟对两条剖面都进行了附加的约束,特别是对剖面1的深部构造进行了约束。     

加利福尼亚州Imperial谷地区的地震折射勘探

1979年,美国地质调查所在加州英佩利尔(Imperial)谷地区进行了一次广泛的地震折射勘探．英佩利尔谷位于Salton Trough内,这是太平洋板块和北美板块之间的一个活动裂谷．在七个爆炸点上放了40炮,100台便携式地震仪以0．5-1km的标准台距进行了记录．在1300多个测点上获得了3000多张有效的地震记录．我们用标准的射线追踪程序分析了五个剖面,根据最大范围炮点的记录构制了一幅折合走时的等值线图,并且用一条已有的重力剖面做了穿过Salton Trough的模型．这些结果可归纳为以下七点：(1)所有的模型都有一个沉积层(Vp=1．8-5．0km/s)、一个“过渡带”(Vp=5．0-5．65km/s)、一个基底(在英佩利尔谷内,Vp=5．65km/s；在边缘台地上,Vp=5．9km/s)、以及一个下部基底(Vp=7.2km/s)．(2)沿Salton Trough的轴部,沉积层的厚度范围从3．7km(SaltonSea)到4．8km(美国与墨西哥边界地区)．在边缘台地,其厚度变化很大．(3)大部分地区的过渡带厚度大约是1km．在英佩利尔谷内、沉积层与基底之间的过渡带里,没有发现明显的速度间断．但在边缘台地,过渡带的顶部有速度间断．(4)看来有两种类型的基底．在边缘台地,基底是结晶火成岩和变质岩．在英佩利尔谷内,大部分是浅绿色片岩相的沉积岩,其主要依据是,从沉积岩到基底的波至呈现出平滑过渡的特征；基底速度低；以及如下的事实：谷内的一些深井(4km)只穿透Salton Trough地区的已知新生代地层柱状剖面图的上部． (5)沿着Salton Trough的轴部,基底下部或地壳中间层的深度范围从16km(Salton Sea)到10km(美国-墨西哥边界地区)．重力模型要求该层加深和(或)在边缘台地及山区的下面变薄尖灭．鉴于该层的速度偏高、以及在英佩利尔谷地区沉积剖面中有侵入的玄武岩类存在,所以认为基底下部是镁铁质的侵入杂岩,与大洋的中地壳类似,(6)可以见到几种影响着基底、过渡带和沉积层下部的构造．它们包括一个沿英佩利尔断层、向北东方向下掉1km的断崖,和一个大致沿英佩利尔谷与边缘台地西边的地形分界线、向东下掉3．5km的断崖．我们把这后一个断崖解释为缝合线、或是台地上较老的结晶基底与英佩利尔谷内较年青的沉积变质基底之间断裂的边界．(7)在一幅根据最大范围炮点的记录构制的折合走时等值线图上,位于英佩利尔谷中部,在晚到波至的背景上、那些早到波至的细微缀合(subtle patch)与热储温度150℃以上的已知地热源区相关很好．显然,SaltonTrough是新地壳正在产生的地方．在裂谷张裂的时期,镁铁质的侵入岩从下边侵入,同时沉积岩从上边充填．断裂和侵入作用产生了使沉积岩变质的高热流,致使基底变浅(英佩利尔谷内的沉积变质基底),从而使新地壳固结．     

根据地震折射测量解释加州东部Long谷-Mono火山口地区的上地壳结构

1982和1983年夏季期间,在Long谷-Mono火山口地区完成了十条新的地震折射剖面的野外观测工作,该地区位于Sierra Nevada东部和盆地山脉省之间的构造活动带内．本文所提供的四条剖面,给出了下列地区地壳上部7-10km内结构的实例：Long谷破火山口西半部、Mono火山口环状断裂系统、以及Long谷以北和东北的“正常”地壳．这整个区域有一个主要由中生代花岗岩组成的、共同的结晶基底.在地表以下2km深处,P波速度均匀,约为5．6km/s；而在此深度以下,速度大约以0．1 km/s的梯度增加．根据穿越破火山口西部的一条剖面观测到的、清晰的续至波证实了1972年折射剖面的结果：即在附生圆丘(resurgentdome)西缘下方7-8km处有一个反射界面,这可能是一个岩浆房的顶部．对地壳上部2km内细结构的解释得到下列结论： (1)在深度小于2km的结晶基底中,P波速度从3．6变化到5．0 km/s．这种变化反映了基底上部断裂发育程度的差异(2)在Mono火山口环状断裂下方、上部7-10km以内的基底显然是均匀的,这表明：如果那里有大的岩浆房,其深度至少应有10km．(3)在Long谷破火山口西半部地区下方,下降的结晶基底稍微(5-10°)朝东北方向倾斜．这个破火山口的北边、西边和南边,沿着陡倾的破火山口边界断层,视断距为1．0-1．7km,而其北边的断距最大．(4)构成这个破火山口填充物的岩石基本上有三组P波速度：①从地表向下100-400m的速度值为1．2-1．8km/s,其物质组分相当于未固结的河相或湖相沉积、或为非常破碎的流纹岩；②再向下200-400m,速度为2．8-3．1 km/s,相应的物质是有稀疏节理的次火山口流纹岩、流纹英安岩和玄武岩流；③再向下大约1000m,速度为3．9-4．4km/s,其物质为Bishop凝灰岩沉积．     

中国中原地区随县—安阳剖面深地震测深资料的解释

本文描述随县—安阳剖面深地震测深资料分析解释的初步结果。资料处理结果说明,本地区的莫霍界面埋深约28至36km,其上覆盖层(即地壳)的平均速度约6.24km/s,在新郑和淇县一带该界面埋藏较深。在地表附近沉积层速度约3.50km/s左右,在黄河地区该层厚度最大,约5.5km。而在测线南端的大片地区花岗岩出露地表。该沉积层的下侧是结晶基底,其顶面的首波速度为6.00km/s。在它与莫霍面之间还可分出三层,其相应震相为P₂,P0₃和P0₄,其中P0₃较为稳定,它是地壳内部的反射波震相,平均速度约5.97km/s,深度为18至23km。本文得出了这几层的深度变化剖面图。并发现在新郑与新乡间黄河流经的地区,地壳内速度的横向变化及梯度层的分布情况有其明显特点。从对其他震相的分析,还获得新乡以南沉积层内的速度分布及舞阳附近的断层位置,并表明在本区上地幔内存在高速夹层的可能性。      

准噶尔盆地北部基底结构与属性问题探讨

准噶尔盆地的基底结构与属性一直是地学界关注的焦点问题之一.横跨准噶尔盆地北部,走向近东西的克拉玛依—喀姆斯特地震剖面提供了该盆地北部详细的地壳与上地幔顶部的速度结构与构造,特别是基底顶界面的速度.沿剖面发现了数条走向近南北的“H”型超壳断裂,它们没有明显的断差,断裂处反射系数明显降低,介质的Q值减小,推测具“开裂”性质;利用盆地内1:20万重磁数据完成了重磁联合反演,获得了沿剖面的地壳与上地幔顶部的二维密度结构与二维磁性结构.根据在一定深度范围内介质的速度-密度-岩性之间的关系,确定了盆地北部基底岩性分布.结果表明,准噶尔盆地北部的基底多处为基性和超基性物质,推测为深部（上地幔）物质沿超壳断裂进入地壳内部并对地壳物质进行改造的结果.这一推断得到盆地内部高磁性、高重力异常的支持,也与盆地具有较高的地壳平均速度相一致.综合其他地球物理与地质资料综合分析,给出了综合地质解释剖面,建立了准噶尔盆地北部基底结构与属性的动力学模型.     

穿越南沙礼乐滩的海底地震仪广角地震试验

本文对穿越礼乐滩东北部向西北方向延伸进入中央海盆长369 km的广角地震剖面OBS973-2进行了反演研究,以期了解南海南部陆缘的地壳结构,同时探讨南、北陆缘的共轭问题.结果表明OBS973-2剖面的速度模型中三个沉积层的速度分别为1.8～2.0 km/s、2.0～2.7 km/s和3.5～4.0 km/s;沿剖面沉积...     

塔里木盆地结晶基底的反射地震调查

大型克拉通内部沉积盆地基底组构与盆地起源和油气聚集有密切关系.除了钻井岩心及周缘露头研究可提供盆地结晶基底类型证据外,反射地震信号记录了沉积盆地起源时期的有关大地构造作用信息,盆地基底组构可通过记录长度大的反射地震剖面研究.2007年中石化在塔里木盆地将1400 km的地震剖面接收记录从6 s加长到12 s,为研究克拉通盆地结晶基底的组构和类型提供了难得的第一手资料.这篇文章主要介绍这次调查的反射地震剖面,讨论深反射地震数据处理的关键技术,展示塔里木盆地巴楚—塔中地区的四条12 s反射地震剖面,并对反射剖面的散射模式作初步分析.本次调查表明,将地震剖面接收记录从6 s加长到12 s,采集处理的成本只增加了3％左右,但是可为研究克拉通盆地结晶基底和上地壳不均匀性提供很有价值的第一手资料.     

天山造山带基底结构的有限差分研究

利用横跨天山造山带的库尔勒-吉木萨尔地震宽角反射/折射剖面Pg震相, 通过三维有限差分方法对天山造山带的基底和盖层构造进行反演, 获得了上地壳的速度分布及构造. 根据速度结构可将此剖面划分为塔里木盆地北缘、天山造山带及准噶尔盆地南缘3个部分, 天山造山带内具有三隆四凹的构造格局. 塔里木盆地北缘基底速度横向变化不大, 埋藏深度约10 km. 天山造山带内速度横向变化较大, 其中焉耆盆地的基底深度约为6 km, 往北基底迅速变浅, 到中天山基底几乎出露地表. 库米什南部为一小的山间盆地, 最大基底深度约为3 km, 到库米什附近基底变浅并几乎出露地表. 塔里木盆地与天山之间的北轮台断裂为边界断裂, 断层落差达5 km左右. 吐鲁番盆地具有巨厚的沉积, 其基底深度约7 km. 天山与吐鲁番盆地的边界断裂为博罗科努断裂, 其特点是基底深度迅速变深, 断层落差达7 km左右. 进入准噶尔盆地, 基底深度约为8 km. 虽然库尔勒-吉木萨尔剖面的地形是不对称的(南部平缓, 北部起伏强烈), 但有限差分法所揭示的基底结构具有以中天山为轴南北对称的特点, 并与该剖面所揭示的深部结构协调一致, 预示着天山两侧的塔里木盆地与准噶尔盆地向天山造山带的深部对冲. 但南侧的俯冲可能是更早的事件, 目前已经弱化; 而北侧的俯冲正方兴未艾, 致使博格达山快速隆升与吐鲁番盆地的快速沉降. 这种构造样式与横跨天山的另一条剖面, 即沙雅-布尔津剖面所揭示的岩石圈结构不同, 表明在这两条剖面之间可能存在重要的构造边界.     

南海北部琼东南盆地地层结构与地壳伸展特征

琼东南盆地发育于前新生代基底之上,作为南海被动大陆边缘一部分,记录了南海北部裂陷盆地结构及其演化.利用最新钻井、反射地震、重力等资料,分析新生代盖层和前新生代基底地壳结构,建立盆地地层结构模型,然后计算全盆地地壳伸展变化特征.结果表明:新生代地层序列的盆地充填由西向东逐渐减薄,古近纪、新近纪以及第四纪期间(45 Ma~现今)最后沉积中心呈现逐渐向西或西南迁移趋势.下地壳局部表现为地震速度偏高(厚度2~4 km,v_P>7.0 km·s^-1,水平延伸范围约为40~70 km).重震联合模拟显示这里存在密度偏高特征,推测存在可能与张裂晚期和扩张早期岩浆物质底侵或混合到伸展程度较低的大陆地壳有关.计算获得的前新生代基底地壳厚度由在弱展区域陆架区约25 km,在减薄最大区域中央坳陷为3 km.伸展系数(β)最高值大于6.0出现在中央坳陷,低值小于2.0在坳陷南北两侧,说明地壳在盆地中央拉伸比较剧烈.