深地震反射剖面揭示的渭河盆地西部宝鸡凸起断裂深部特征
2012-04-02冯希杰王夫运李高阳李晓妮
任 隽 冯希杰 王夫运 李高阳 李晓妮 张 艺 马 冀
1)陕西省地震局,西安 710068
2)中国地震局地球物理勘探中心,郑州 450002
渭河盆地西部宝鸡凸起位于鄂尔多斯西南缘、祁连褶皱系东南缘与秦岭褶皱系北缘之间,在其附近发生过多次7级以上强震,是我国大陆东西和南北巨型构造单元的交接地带,有多条断裂构造带在此通过。经踏勘选线,在盆地西部眉县与岐山县附近布置一条近南北向深地震反射测线,获得了测线控制范围内的物性界面分布、反射界面形态、浅部断裂向深部的延伸情况,以进一步研究该地区的大地构造单元划分、地球动力学以及深部孕震构造背景。
1 测线位置
宝鸡深地震反射探测测线南端点(0 km桩号)位于眉县齐镇安家山村南约500 m,(107°41′15.8″E,34°08′35.8″N),北端点(47.36 km 桩号)位于岐山县祝家庄镇张家村以北的小石沟里(107°47′43.6″E,34°32′31.9″N),全长47.36 km。该测线纵切渭河盆地西部,近南北走向,穿过的主要断裂构造带有渭河断裂西段、秦岭北缘断裂、扶风-礼泉断裂、陇县-岐山-马召断裂、乾县-蒲城断裂等。
2 数据采集和处理
深地震反射剖面的现场数据采集采用道间距40 m、炮间距200 m、最小偏移距0 m、最大偏移距8000 m和20000 m、接收道数800~1000道、覆盖次数40~100次,每个地震道采用了每串12个10 Hz的地震检波器串。为了兼顾浅部的底层反射和有利于倾斜界面成像采用了中间追逐激发,双边不对称零偏移距接受的工作方法。地震波激发采用钻孔爆破震源,钻孔深度一般为20~25 m,单炮激发药量24 kg。当钻孔深度不能达到设计要求时,采用2~3孔组合的激发方式。地震仪器采用了法国舍赛尔公司生产的SN408数字地震仪。数据采集时的地震仪采集参数分别为:采样率2 ms,记录长度25 s,可满足记录到来自Moho面反射的要求。
数据处理采用FOCUS地震反射处理系统,其数据处理流程和方法主要包括静校正、时变带通滤波、二维倾角滤波、时变谱白化、正常时差矫正(NMO)、倾角时差矫正(DMO)、共中心点叠加(CMP)、剩余静校正和叠后去噪等。本工作利用本区已有的深钻孔波速资料,作为相应深度上的叠加速度,剖面叠加效果有明显改善。
3 宝鸡深反射剖面揭示的断裂深部延伸特征与结论
剖面解释线描图(图略)更直观地反映了该测线的地层特征、断裂构造的特征及性质和该测区深浅构造的组合关系。在宝鸡测线上发现断裂10条,其中F1对应于秦岭北侧大断裂,F4和F6可能对应于渭河断裂,F9对应于陇县-岐山-马召断裂。F2、F3、F5、F7、F8和F10断裂是本次工作发现的新断裂,规模相对都较小。在这些断裂中,根据各断裂所错断的上部地层TE的形态,都是正断层,但是根据Tg及其下面的波组形态来看,F9断裂在浅部为正断层,在深部可能为逆断层,这表明该地区地层在古生代时期受压应力作用,形成了一系列逆断层;到新生代时期应力方向发生了变化,地层又受张应力作用形成了一系列的正断层,老断层也在张应力作用下形成了下逆上正的断层性质。