从反射地震剖面认识龙门山断裂带彭灌杂岩深部结构

彭灌杂岩位于龙门山断裂带中段,是龙门山区域地质构造重要组成部分.通过对一条穿过彭灌杂岩中部的深地震反射剖面进行分析解释,描述该区域彭灌杂岩深部结构特征及形成机制.地震反射剖面分析表明彭灌杂岩在纵深上存在分层结构,且彭灌杂岩存在底界面,在该区域表现出无根特征,参考岩体层倾向推断原岩应来自现位置西北方向更深部;同时剖面能量图上映秀-北川深部断裂位置发育在彭灌杂岩体不同分层间隙,未破坏彭灌杂岩主岩体深部结构,彭灌杂岩体浅部的断层发育与龙门山地表断裂系统一致,表明彭灌杂岩成岩时间早于龙门山构造运动;综合岩性及成岩时间推断彭灌杂岩源于现有位置的西北方向大陆基底,由印支期板块运动中松潘陆块基底物质多期次上涌形成,并在喜山运动期受到西北方向应力推覆隆起到达目前位置.      

认知地球物质运动的大陆动力学方法

20世纪70年代板块构造学建立以后,全球地球物理调查取得了足够多的观测数据,对地壳上地幔构造进行了准确的物性成像,为克服板块构造学的存在问题的大陆动力学研究提供了可实现的基础。在地壳—上地幔物性成像的基础上,大陆动力学的研究方法首先是综合多学科数据进行全球对比。结合古地理和古地磁数据,全球对比的内容包括地幔的速度变化、电阻率扰动和位场反映的介质密度和磁性扰动异常等,它们在大陆动力学研究中,为研究地球物质运动的非板块模式提供了大量证据。多学科全球对比研究结果表明,大陆和大洋岩石圈的力学性质和物质运动形式大不相同,必须跳出板块的概念来研究大陆动力学作用过程。同时,岩石圈本身没有板块运动的动力来源,必须和软流圈物质运动一起研究,才能全面理解岩石圈的行为和物质运动的规律性。从最近几年的地幔地球物理三维成像成果看到,对于地球表面难以观察的软流圈和地下深部,对比三维的地震波速和电阻率扰动图像,可以获得关于上地幔物质运动的信息,认知已经发生在地壳—上地幔的物质运动特征。本文中介绍了几个典型例子。     

东海深井地球物理长期观测仪器设置与观测研究

正东海深井地球物理长期观测是我国开展深井地震学观测研究的第一步,其目的是为了排除地面干扰,取得高信噪比、高分辨率和高精度的地球物理观测资料.美国圣安德列斯断层项目组开展的深井综合地球物理观测研究项目在4 000m深井的不同深度处设置了多种观测仪器(Chavarria et al,2003),进行震源过程及地震预报等研究(Schleicher et al,2009;Tembe et al,2009;Jeppson,Tobin,2015).日本已建     

江苏东海5000米深井地球物理长期观测的最新进展

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目.为了排除地面干扰,取得高信噪比、高分辨率、高精度的地球物理资料,从上世纪70年代起,国外地球物理学界开始从地面观测向地下深井发展,建设了众多的深井观测台站,并组建了区域深井观测台网.     

基于地倾斜数据的九寨沟Ms7.0地震旋转运动场构建

过去几十年由于对地面旋转运动认识的不足以及直接测量旋转分量存在实际困难,所以一直忽视了地震旋转分量的观测和研究.目前国内尚缺乏地震旋转量直接测量的工作,文章尝试讨论从地倾斜资料中获得地震旋转量的可能性.基于均匀全空间弹性波场的位移公式,推导了剪切位错源在水平面产生的旋转运动场,对比分析了三分量平移运动和旋转运动近、中、远场的特征.并根据自由表面旋转量与倾斜量的对应关系,获得了间接构建分层半空间中旋转运动场的方法.最后计算出2017年8月8日四川九寨沟Ms7.0地震产生的理论旋转运动场,结果表明九寨沟Ms7.0地震产生的旋转运动场集中在震中附近约150km范围内,主要分布在近垂直于断层走向的区域.自由边界的存在对整个地震旋转运动场有衰减作用,特别是在旋转分量的能量优势方向衰减剧烈.通过实际地倾斜数据与理论旋转运动场的对比,发现特别是在远场区域,实际资料与理论计算结果的趋势性基本一致.表明了可以尝试从地倾斜资料中获得地震旋转运动水平分量,为完整描述地下介质的运动特征提供更丰富的信息.     

井间透射-反射波场分离方法及应用

近十几年来,井间地震在石油勘探领域发挥着重要作用.然而井间地震波极其复杂,给同相轴拾取、层析成像、偏移成像等工作带来了困难.因此,波场分离成为井间地震数据处理的一项重要内容.目前,不少学者研究了井间上下行波分离,纵横波分离等多种方法,但尚未出现相关文献研究透射波和反射波的分离方法.本文根据井间透射波和反射波在不同道集(共炮点集或共接收点集)中视速度极性的差异,首次提出了一种"透射.反射"波场分离方法.该方法首先在不同道集中利用τ-p变换进行视速度分离,得到反射上行波、反射下行波、透射上行波、透射下行波四个波场,然后选择对应的波场叠加,从而得到透射波和反射波.其中,透射波为井间层析成像提供了相对清晰的初至同相轴,尤其是横渡初至同相轴,以便进行到时提取;所得反射波为井中偏移成像提供了可靠的反射波数据,比人工切除透射波方法更为准确有效.本文通过理论模型试验和实际数据处理,证明了该方法的有效性和实用性.此外,在本文基础上,再进行纵横波分离处理可以得到更多的波场分量,为井间成像提供更有效的数据.     

江苏东海深井观测地震波形及其信噪比研究

为了探索在高噪声干扰地区获取高信噪比地震信息的有效途径,本文分析了我国第一个超深井地震观测站江苏东海地壳活动国家野外科学观测研究站设置在地面与井下三个不同深度处的地震仪所记录的波形及其信噪比特征。结果显示:由于观测研究站周围强烈的噪声扰动,地面地震仪记录中无法识别M_L0.8地方震波形,而深井地震仪可清晰地记录到该小震波形,且深井地震仪可观测到较地面地震仪更多的零级或负震级地震;井下三组不同深度地震仪所记录波形的信噪比均远高于地面地震仪,且不同深度地震波形信噪比的平均值随仪器深度的增大而增加。井下1 559.5 m处的地震仪的波形平均信噪比为69.20 dB,2 545.5 m处的信噪比达到74.15 dB,均达到高保真波形的信噪比值,这说明1 500 m深处地震仪所观测到的波形可以有效地避免地面干扰,因此深井地震观测能够提供高信噪比的波形资料,为研究震源过程和场地效应等提供真实可靠的基础资料,这也预示着深井观测将促进深井地震学的研究与发展。