根據(jù)斯特金湖火山雜巖二維曲線地震反射數(shù)據(jù)解析淺層三維構(gòu)造(編輯修改稿)
2025-07-07 00:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鎂質(zhì)（閃巖類）變質(zhì)火山巖組成，該侵入巖構(gòu)成均勻的席狀。遠(yuǎn)離貝爾湖地區(qū)，花崗閃長(zhǎng)巖奧長(zhǎng)花崗巖相變?yōu)閺?qiáng)烈的葉狀、帶狀或片麻狀，僅局部含有少量的閃巖捕擄體。貝爾湖堿性雜巖 該區(qū)最新的巖漿活動(dòng)可能是貝爾湖堿性雜巖的侵入作用，它主要由等粒和斑狀的二長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖組成。該橢圓形的巖體侵入到南部花崗質(zhì)雜巖中。這兩個(gè)侵入體之間的接觸部位可見它們的冷凝、斷裂和漸變作用。侵入角礫巖局部沿著巖體的邊緣存在，并且它們的接觸帶在深度上可以推測(cè)。探礦活動(dòng) 盡管對(duì)黃金的勘探歷史較長(zhǎng)，但是在斯特金湖綠巖帶發(fā)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值的礦床是大量的多種基本金屬硫化物。從19691972年的短時(shí)間內(nèi)，在南斯特金湖組合中發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)富鋅銅礦床。在這些發(fā)現(xiàn)中地球物理勘探扮演者主要的角色。在1969年進(jìn)行的航空磁測(cè)獲得的磁異常被后來的許多地面地球物理勘探所證實(shí)（例如：感應(yīng)極化、電磁、磁法和重力）。大量的有前景的異常體被鉆井所揭示。 所有礦床（圖3）都位于火山巖旋回1的碎屑長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)火山巖之內(nèi)或其頂部。若干位作者認(rèn)為貝德曼灣深層巖體在硫化物礦床的形成上扮演者重要的角色。稀土元素和其它痕量元素的特征在次火山巖巖床的一部分和上覆的含礦長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)火山巖中是相似的。這種相似性表明這種巖床可能存在向旋回1提供長(zhǎng)英質(zhì)火山作用的巖漿房或者存在在這些地層中進(jìn)行熱對(duì)流的熱源。 第一個(gè)和被發(fā)現(xiàn)的最大的礦床是邁特比礦床（1966）。，%的Zn、%的Cu、%的Pb、。最小的發(fā)現(xiàn)是F組中的礦床，%的Zn、%的Cu、%的Pb、。斯特金湖礦床也發(fā)現(xiàn)在1970年，%的Zn、%的Cu、%的Pb、。里昂湖礦床發(fā)現(xiàn)于1971年，%的Zn、%的Cu、%的Pb、。 F組地層、邁特比、里昂湖和克里克帶礦床由偌蘭達(dá)有限公司進(jìn)行的勘探，而斯特金湖火山成因的巨厚硫化物礦床是由福爾肯布里奇銅有限公司進(jìn)行的勘探。斯特金湖、F組和邁特比礦床分別在1981984和1988年被廢棄，而里昂湖和克里克帶礦床的生產(chǎn)在1991年停止。在斯特金湖高分辨率地震反射剖面得到（1997）的時(shí)候，所有的探礦活動(dòng)都已經(jīng)終止。采集地震數(shù)據(jù)的目的是分析揭示深部構(gòu)造關(guān)系的可行性并在這個(gè)重要的基本金屬富集帶探查更深部的礦床目標(biāo)。探測(cè)參數(shù)和數(shù)據(jù)處理 斯特金湖測(cè)線地震反射數(shù)據(jù)是采用固定記錄寬度采集的，其中有393個(gè)活動(dòng)的檢波器組，間隔為20米?？偣?82個(gè)激發(fā)震源（）每隔40米沿剖面激發(fā)。在每一次激發(fā)之后，垂直的地面震動(dòng)被所有的檢波器采集到，速率為1ms，持續(xù)達(dá)3s。在記錄中震源產(chǎn)生的信號(hào)的帶寬很大，為幾赫茲到大于300赫茲。數(shù)據(jù)具有非常好的質(zhì)量而且具有較高的信噪比。地面波沒有嚴(yán)重的問題。數(shù)據(jù)根據(jù)West(1999,2000)等人編寫的程序進(jìn)行處理。處理流程的摘要表示在附錄A中。結(jié)果和解釋速度構(gòu)造 地震反射數(shù)據(jù)以時(shí)間來記錄。地震數(shù)據(jù)的處理、所獲得的圖像向深度剖面的轉(zhuǎn)換以及通過前疊偏移所進(jìn)行的特定深度的成像都要求研究區(qū)波速的良好認(rèn)識(shí)。斯特金湖測(cè)線的P波速度模型是根據(jù)測(cè)井和地震數(shù)據(jù)確定的。在鉆孔243和245中進(jìn)行了密集采樣（）并獲得數(shù)據(jù)集。除了P波速度以外，鉆孔中也測(cè)量了密度值。用于本研究的P波反射成像直接依賴于巖性界面處波阻抗的明顯變化（波阻抗為密度與P波速度的乘積）。一般情況下，較大的波阻抗變化具有較強(qiáng)的反射波。密度和P波速度測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和波阻抗的計(jì)算結(jié)果及巖性記錄一起被表示在圖4中。鉆孔243位于地震測(cè)線北西約1KM處，鉆孔245則在測(cè)線之上（圖3）。鉆孔向南傾斜，測(cè)井段的深度分別為1200米和600米。 圖4中表示P波速度的測(cè)井曲線在連續(xù)的測(cè)量值之間可能變化達(dá)每秒幾百米，盡管這些變化中的一部分可能是測(cè)量誤差，但是這些誤差的主要成分是由于所鉆穿巖層之內(nèi)巖性的局部變化，在這種類型的火山巖層序中，巖性是多種多樣的且具有良好發(fā)育的典型層狀特征。鉆穿的大部分巖層是長(zhǎng)英質(zhì)巖石（例如，流紋質(zhì)熔巖流、凝灰?guī)r、集塊巖、角礫巖、流紋質(zhì)英安巖和英安質(zhì)熔巖流和凝灰?guī)r、半花崗巖巖墻），含有少量的中性組分（安山巖）。這些巖性之間的較大速度變化引起波阻抗的強(qiáng)烈變化（圖4），進(jìn)而在原始地震數(shù)據(jù)的頂部形成反射能量。 鉆孔243的速度測(cè)井表現(xiàn)出一種輕微的反向速度深度變化趨勢(shì)（隨著深度的增加，速度變?。?。應(yīng)用于速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析表明所有測(cè)量點(diǎn)的75%以上位于400米/秒的差值范圍內(nèi)。鉆孔245的速度測(cè)井在某種程度上表現(xiàn)出較大的差值。但是，和鉆孔245上部數(shù)據(jù)一樣，整個(gè)600米的深度范圍內(nèi)60%。 兩個(gè)鉆孔的密度測(cè)井曲線（圖4），都預(yù)測(cè)為低孔隙度的原生長(zhǎng)英質(zhì)到鐵鎂質(zhì)巖層。和速度一樣，兩個(gè)鉆孔的密度隨深度通常有輕微的降低。這種變化傾向在1000米以下發(fā)生反轉(zhuǎn)。兩個(gè)鉆孔（圖4）的簡(jiǎn)單巖心描述都沒有表現(xiàn)出任何巖性上的系統(tǒng)變化，但是這種巖性在速度和密度上都隨深度有系統(tǒng)性的微小降低。既然這兩個(gè)測(cè)井值與巖性無關(guān)，那么它們與什么相關(guān)呢？一百米以下的地層很有可能與局部的礦物組成和/或巖性互層的程度和類型相關(guān)（例如，層的數(shù)量和厚度）。 地震數(shù)據(jù)中的折射和反射波的旅行時(shí)間都被用于獲得來自于地震數(shù)據(jù)的P波的速度。最初的震源波被采集以預(yù)測(cè)近地表的速度構(gòu)造，而反射波被用于分析以預(yù)測(cè)較深部同相軸的速度。從最先到達(dá)的數(shù)據(jù)所獲得的結(jié)果表示在圖5中。它們顯示為幾米厚而且是松散冰川堆積物的慢速層（1km/s）。折射波的解釋模式通常與測(cè)井結(jié)果相一致，但是表現(xiàn)出在最上部幾百米的基巖有輕微的低速，這可能是由于某些風(fēng)化殼的殘余物或近地表的斷裂引起。但是，這種輕微降低的上部基巖的折射速度也可能是由于火山巖層的陡峭傾斜相一致的速度的系統(tǒng)性側(cè)向變化的誤差引起。 根據(jù)來自于結(jié)晶巖的反射波旅行時(shí)間準(zhǔn)確地確定速度構(gòu)造是困難的，因?yàn)檠刂p向時(shí)間路徑（標(biāo)準(zhǔn)的反射波旅行路徑）的信號(hào)的準(zhǔn)確聚焦很少被觀測(cè)到。損失的聚焦被認(rèn)為是由于反射界面的復(fù)雜形狀和二維曲線數(shù)據(jù)的采集。僅簡(jiǎn)單的P波速度模型能夠從斯特金湖測(cè)線數(shù)據(jù)中提取出來。在較大的深度上，速度會(huì)變得明顯增高。從更大深度的反射數(shù)據(jù)中或深淺地層的反射數(shù)據(jù)中不能夠獲得可靠的速度預(yù)測(cè)值。最適橫傾疊加 斯特金湖地震測(cè)線數(shù)據(jù)的最適橫傾疊加剖面顯示在圖6a中。在該剖面上反射能量遍布。最晚記錄的反射（，相當(dāng)于49公里）是更強(qiáng)的反射事件。它在圖6a上不明顯的原因是若干振幅的疊加過程改變了地震數(shù)據(jù)。大量的反射事件表現(xiàn)為沿測(cè)線的次水平狀態(tài)或者向北東方向傾斜而且它們表現(xiàn)出向北西方向的橫傾。因此，許多成像的反射波位于采集和處理測(cè)線的南部或南東部并且向北或北東部?jī)A斜。反射事件的特征在整個(gè)剖面上都有變化，因此為了討論的目的，該剖面被分為3個(gè)區(qū)域（圖6a）。區(qū)域之間的界限不是很清晰，
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