华北克拉通东部滞留板块下方低速异常的地震三重震相探测

本文基于中国数字地震台网记录的中国东北与俄罗斯交界地区发生于2011年5月10日的一个深源地震的P波宽频带波形资料,研究了华北克拉通东部660km间断面附近的P波速度结构.通过一维射线追踪拟合P波三重震相的相对到时,并进行观测波形与理论地震图的对比,发现华北克拉通东部660km间断面下沉约15～20km,其上方存在厚度约115～120km的高速异常,P波速度升高1.5%～2.0%,应为滞留的太平洋俯冲板块;660km间断面下方存在局部的低速异常,P波速度降低0.6%～0.9%,该异常可能与滞留板块从其底部向下地幔顶部脱水或坍塌进入下地幔深处滞留体的脱水有关,也可能与板块深俯冲及板块碎片崩塌所引起的地幔热物质上涌有关.

柴达木盆地鄂博梁Ⅲ号构造地震低速异常识别及成因探讨

岩石空隙中含气造成的地震波低速异常是检测天然气藏的一个重要地震信息.笔者在对鄂博梁Ⅲ号地震解释过程中发现,构造东高点深层地震所反映的构造形态及深、浅层构造叠置样式不仅与相邻构造存在较大差异,与区域构造变形规律也不相吻合.通过对全区地震精细解释及原始地震速度谱的分析判定,构造东高点深层地震反射不是真实构造形态的反映,而是由于地震异常低速造成同相轴"下拉"导致的构造形态畸变.进而,在排除影响地震速度的地表、处理流程、地下特殊岩性体等主要因素的基础上,通过石油地质综合研究认为,构造东高点紧邻生气凹陷、深层储、盖配置良好、晚期成藏,具备形成大型天然气藏的地质条件.圈闭含气是构造东高点深层地震产生低速异常的主要原因.

塔里木盆地巴麦地区石炭系低速异常碳酸盐岩的解释

巴麦地区即塔西南巴楚隆起-麦盖提斜坡,具有台地边缘-斜坡的古构造和古地理背景,这种台地边缘和典型的浅滩沉积暗示了该区具有发育生物礁的环境特征。区内先巴扎（XBZ）600 km2三维地震探区石炭系发育了巴楚组（C1b）生屑灰岩及标准灰岩、小海子组（C2x）3套灰岩,其中小海子组发现特殊响应碳酸盐岩,主要表现为厚度增大、频率增高、多出一条波峰同相轴的地震响应特征。通过差异厚度法、底面拉平法、地震属性法、正反演模型法,结合野外露头、岩心、镜下观察、录井、沉积相等综合分析,可初步推测该低速异常体为厚度增加、孔隙度增大的近东西向台地边缘障壁礁所致。礁体东西走向延伸超过25km,礁核区小海子组灰岩最厚62 m,礁外的小海子组50 m。台缘斜坡南倾,坡度陡,水平宽度1~2 km。礁后生屑滩北倾,坡度缓,水平宽度3~6 km。受色力布亚断裂带遮挡,该生物礁储层可以形成有利圈闭,面积约为42 km2,厚约45 m。

临清东部贾寨三维古生界低速异常影响因素分析

临清坳陷东部古生界煤城气勘探潜力较大,针对三维地震数据表现出的上古生界沉积地层低速异常,从地表条件、处理流程及地下特殊岩性体、地下介质中形成气藏的地质条件等影响因素展开分析,认为贾寨东地震低速异常极有可能是负反转构造形成有效圈闭,具有规模含气的可能。

塔里木盆地麦盖提斜坡地震低速异常研究

本文以本区最早期地震工作所发现的地震低速异常为靶标．利用地震资料精细处理及岩性特殊处理的成果，结合钻井、地质、测井等资料对该地震低速异常进行了深入的跨学科综合研究。从平均速度和层速度两方面入手，掌握了本区低速异常的特征及展布规律。运用层序地层学等方法对低速异常的性质进行了分析和探讨；并运用岩性地震理论对本区地震低速异常的含油气性进行了综合评价。通过地震多参量模糊判别技术的应用，预测出本区的两块油气富集带．此项研究取得了良好的地质效果。

柴达木盆地东部第四系气藏低速异常解释

本文根据低速异常在时间剖面上的表现形态,将其分为三类,对其形成机制进行解释,同时分析圈闭面积大于低速异常面积的原因。文章提出了根据低速异常类型预测气藏级别的方法,以及纵向含气层段预测方法和构造解释方法。针对柴达木盆地东部第四系气藏的具体情况,阐明了低速异常就是寻找天然气藏的直接标志。

跨孔地震波CT在低速异常反演中的注意事项

跨孔地震波CT为解决工程地质问题提供了便利条件,但成像结果受很多因素制约,有时反演结果与实际情况不吻合甚至出现较大偏差。为解决该问题,该文通过对高速背景低速缺陷的理论模型(对应溶洞或采空区)进行了模拟计算。计算结果表明,成像速度范围、反演算法及剖分网格大小等因素对成像结果影响较大,选取不合理可导致较大误差甚至错误结果。最后,利用优化后的参数对某溶洞实测资料进行了反演,反演结果经验证与实际情况基本一致。

近地表低速异常及影响因素分析

由于地表岩性的不均匀性以及低速异常,局部横向地震波速度分布极不均匀,造成单炮质量整体较差,地震波散射现象严重.通过对南方郎岱喀斯特地区近地表模型正演,针对其低速异常体、地表非均质体,结合谱元法,分析其影响地震波场的地表地形条件、地表速度条件、地下特殊岩性体、构造、断层等因素,确定了郎岱地区低速异常为地表高陡地形、煤层特殊岩性体、地表溶洞裂缝、高陡构造和断层的综合影响,为识别地表异常、减弱散射噪声干扰提供一种思路和方法.

南海西北部沉积盆地晚新生代沉降、沉积特征:对深部异常过程的响应

南海西北部雷琼区域出露大量晚新生代碱性玄武岩,且地震层析成像结果显示其地幔存在类似地幔热柱特征的低速异常体.为了揭示该异常体的活动信息及其对表层地质过程的影响,本文选择位于雷琼区域的北部湾盆地和珠三坳陷为研究对象,系统分析了它们早中新世以来的构造沉降、与基底隆升有关的剥蚀面和岩浆活动特征.结果显示,研究区晚中新世构造沉降速率表现为低速异常;晚中新世以来,研究区发育了2个因基底隆升形成的局部剥蚀面,剥蚀范围大致以雷琼火山区为中心呈环状分布,中心区域剥蚀量较大,累积厚度100～200m;中中新世后研究区部分区域因岩浆活动导致上覆地层隆起和沉积环境变化.分析表明雷琼地区深部低速异常体对表层升降影响有限,推测该深部异常体规模较小,可能是深部更大规模异常体的一个分支.

上海佘山(SSE)地震台站下方170 km深度低速界面研究

利用接收函数多次波研究了上海SSE台站下方170 km深度低速界面.通过全波场理论接收函数模拟,对观测资料进行了合理解释.结合该区域已有研究成果,推断该低速界面可能由软流圈中的低速异常体引起.另一方面,该结果也和面波层析成像结果相一致.

东滩煤矿东翼采区“异常”地质构造的探测

东滩煤矿东翼采区的 J3－ 10号孔， 3煤埋藏相距仅 250m的东 64号孔深约 13m，但垂向双程时间却多 80ms，时深转换速度较正常速度低约 400m/s，这在该煤田中是极其罕见的。本文通过探测和研究，表明造成本区低速异常的原因有三个，而以侏罗 (J3)地层裂隙发育影响最为突出。本次研究成果使该矿可正确布设采面，避免在生产中再调整造成巨大浪费。

含气地层地震异常信息的研究

本文根据柴达木盆地东部第四系气藏的实际资料,讨论了应用地震的反射资料异常信息在本区寻找含气构造的方法及其他有关问题,同时讨论了不限工区的一般性应用问题。

微板块与深部地幔LLSVP的遥相关作用

基于海洋地质地球物理观测建立的板块构造理论意味着板块和浅部地幔共同演化,然而地幔底部尤其是大型横波低速异常区(LLSVP)与板块(尤其微板块)运动和演化之间是否存在关联仍有争议。一些研究认为LLSVP长期保持稳定,而另一些模型则认为它与各级板块存在相互作用。为此,本文通过总结前人成果,并基于近期发表的板块重建和地幔对流模型进行进一步分析,探讨微板块运动和LLSVP的演化关系。模拟结果表明,微板块与大板块类似,俯冲后通常会下沉至核幔边界。微幔块会推动地幔底部热的物质聚集并形成大的热化学结构。该热化学结构与层析成像揭示的LLSVP基本吻合。下地幔径向流速场和温度场的二阶结构与地表速度场散度的二阶结构随时间的移动轨迹相似,表明深浅部圈层的耦合演化,但是下地幔结构演化一般会滞后于浅表。在微幔块推挤之下,地幔柱优先沿着地幔底部热化学结构的边缘形成,且有时会被推至热化学结构的内部。地幔柱上升至浅部后,能够导致岩石圈弱化甚至裂解或板块边界跃迁,形成微板块。因此,地幔底部LLSVP不是稳定或静止的,而是与微板块动态协同演化,并通过地幔柱与浅表板块边界发生遥相关,从而控制微板块生成场所。

三湖地区真假含气异常识别和消除技术及应用

中国西部的柴达木盆地三湖地区是中国陆上中大型气田,天然气储量丰富,勘探潜力巨大。勘探实践证实,该区存在表层低速带引起的地震剖面异常和地层含气引起的地震异常,并都以"低频、强振幅、同相轴下拉"的特征展现在地震剖面上。该区地表相对比较平坦,以往表层调查工作比较少,难以识别和消除表层低速带引起的地震异常,严重影响该区天然勘探开发进程。这里首先采用共偏移距技术和双域反射时间特征技术较好识别表层结构异常带,其次采用精细表层调查和初至反演表层结构建模来确定表层结构异常带,最后采用高精度模型约束初至折射静校正技术较好消除该区表层低速带引起的地震异常。通过实际资料验证,该方法取得良好应用效果,较好解决该区由于巨厚低降速带引起的地震剖面异常的识别和消除问题,也为类似地区的地震勘探,提供了一个参考。

综合物探方法在某水库大坝渗漏检测中的应用

阐述了福建某水库采用高密度电法和天然源面波(微动)法成果资料,结合水库大坝以往的安全评价资料和地质资料,取得了较好的渗漏检测效果。2种物探方法组合解释,对发现大坝渗漏通道效果极佳。

二维瑞雷波多参数全波形反演方法探测浅地表空洞应用研究

浅地表低速异常体(如空洞)的精确探测一直是地球物理领域具有重要价值与挑战性的研究课题,对城市灾害评估与复杂条件下煤田地震勘探的浅地表精细建模具有重要意义。面波全波形反演适合浅地表高精度建模,然而在实际应用中仍存在诸多亟待解决的难题。针对面波全波形反演方法中多参数串扰、实际数据预处理、震源子波估计等关键问题,开发了一套完整的瑞雷波多参数全波形反演方法流程,以实现对浅地表空洞的精确探测。该方法中模型的横波速度、纵波速度和密度随反演进程均被同步更新,减弱后两个参数偏离真实值对横波速度反演精度的消极影响。采用伴随状态法构建的拟海森算子对梯度进行预处理以压制地表伪影、增强波场照明,提高对小尺度异常的表征能力。通过褶积因子消除波场正演与实际数据采集的维数差,实现3D波场到2D波场的转换。采用校正滤波方法估计震源子波,并在迭代进程中进行动态估计,以减弱特定参数模型不准确的影响。同时,该方法采用多尺度反演策略,减轻由低速异常引起的目标函数非凸性,提高反演稳定性。合成数据和实际案例测试结果表明,瑞雷波多参数全波形反演方法得到的横波、纵波速度模型、密度模型具有基本一致性,其中横波速度模型准确度最高。实测数据反演的横波速度模型显示了一个4 m×3 m的人工空洞,与实际位置和尺寸相符,证明了该方法在浅地表空洞探测方面的可行性和有效性。

长白山—镜泊湖火山区地壳结构接收函数研究

利用71个远震的波形资料,用接收函数方法提取了布设在长白山—镜泊湖火山区的34个宽频带流动数字地震台站的接收函数,通过对接收函数反演,获得了台站下方的S波速度结构.研究结果表明,沈阳—敦化一线莫霍面深度32～33km ,向西地壳厚度加厚,到长春附近地壳厚度约为36km .在天池火山口莫霍面深度为达38km ,而镜泊湖火山口森林的莫霍面深度约为39km .总体看研究区的地壳厚度是南浅北深.长白山天池火山口附近地下10km左右有一明显的低速层存在;镜泊湖火山口森林附近30km也可能有低速体存在;研究发现莫霍面上S波速度梯度在火山口附近和远离火山口有明显区别.在火山口附近其莫霍面的S波速度梯度比非火山口地区的S波速度梯度明显小,说明火山口下与一般的地壳莫霍面结构有差别.研究发现沈阳—敦化一线两侧的莫霍面深度有较大变化,其位置与地表的敦化—密山断裂基本一致,说明敦化—密山断裂是研究区的一条非常重要的地质构造带.

东亚西太平洋巨型裂谷体系岩石圈与软流圈结构及动力学

笔者根据地震面波层析成像结果,对欧亚大陆及西太平洋岩石圈和软流圈速度结构进行了研究,发现东亚至西太平洋间存在一巨型低速异常带,结合构造地质学、地幔岩石学、地球化学及其他地球物理特性的研究,确认该区存在巨型裂谷体系。该巨型裂谷体系的岩石圈和软流圈三维Vs速度结构与太平洋洋中脊、大西洋洋中脊和印度洋洋中脊及其邻区的岩石圈和软流圈地震Vs速度结构十分相似,而与东太平洋边缘现代板块俯冲带的岩石圈与软流圈Vs速度结构有显著差异。在进一步论述该区动力学特征后认为,该巨型裂谷体系是中生代中晚期以来岩石圈整体主动伸展变形,大型裂陷盆地形成,岩石圈强烈拆沉减薄,以及软流圈物质上涌加热引起的。边缘海是在大陆裂谷系形成基础上发展起来的,主导扩张期为中渐新世至中中新世(32～13Ma),这些边缘海在17～15Ma后停止扩张,因而未能将所有边缘海和洋中脊联通。据此划分出4期构造变形动力学演化阶段,现今东亚至西太平洋间大陆裂谷、边缘海与沟弧体系是新生代中晚期以来,邻区各板块构造相互作用叠加的结果。

长白山天池火山区及邻近地区壳幔结构探测研究

对长白—敦化深地震测深剖面资料利用二维射线追踪程序包进行走时拟合及地震图计算 ,得到了长白山天池火山区及邻近地区地壳上地幔速度结构和深部构造 .结果表明 ,以C2 界面为标志 ,研究区地壳可分为上部地壳和下部地壳 .上部地壳厚 1 9— 2 3km ,P波速度为 6 0 0— 6 2 5km s;下部地壳厚 1 2— 1 7km ,它是由一个较均匀的速度层和一个厚 6— 9km的壳幔过渡层构成 .地壳厚度由敦化一带 31— 33km向东南逐渐增厚 ,至天池火山区最深达39km .在天池火山区地壳存在低速体 ,其速度较周围介质低约为 0 1 5km s.利用地震剖面探测、地震CT和大地电磁测深等结果显示 ,在天池火山区地壳内存在低速、低密度及低阻异常体 ,该异常体可能表明壳内岩浆囊的存在 .

长白山天池火山区三维地壳结构层析成像

利用长白山天池火山区三维空间深地震测深观测系统所采集的反射P波走时资料 ,采用层析成像技术 ,重建了该区地壳界面构造形态和速度分布图像 .界面成像结果表明 :研究区地壳界面总体上显示了由北西向东南加深的趋势 ;马鞍山—三道白河断裂和富尔河—红旗河断裂是本区两条主要的深部构造 ,尤其是马鞍山—三道白河断裂 ,北北东向穿越天池火山口 ,其两侧的地壳界面存在明显的错断 ,预示了该处地壳厚度陡变带或深大断裂带的存在 .速度成像结果显示在 10km深度 ,明显的P波低速异常分布在天池周围 ;15km深度上它表现为一个近南北向的P波低速异常条带 ,其延展尺度南北向为 80～ 90km ,东西向 30～ 4 0km ;随着深度的增加 ,P波低速异常分布在天池西侧 ,其尺度有明显的缩小 ,分布范围更加集中 ,而且低速扰动幅度更大 .这种P波速度异常的变化图像在一定程度上反映了天池火山口下方壳内岩浆系统的空间分布状况 .