Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Глава 13. Глубинные исследования ЗеМНОи КОрЫ U MUHITlUt
Рис. 13.9. Фрагмент разреза земной коры на интервале Малый Кавказ—Алазанская впадина, построенного поданным как отраженных, так и преломленных волн [Строение..., 1978]:
/ — отражающие границы в осадочном чехле и в кристаллической части коры; 2 — точки дифракции; 3 — данные рефрагированных волн; 4 — граница Мохо по данным преломленных волн; 5 — зоны глубинных разломов; б — переходные зоны в коре и верхней мантии.
Мохо значительно ниже, чем средние значения (8,0—8,1 км/с). Внутри коры прослежена одна отражающая граница и линия v = 6,2 км/с, построенная на основании регистрации рефрагированных волн. Подобного рода линии vmnsl на одном из участков присутствуют в самой верхней части разреза.
Отметим, что в районе Байкала по данным ГСЗ зафиксирована весьма ярко выраженная разломная тектоника с амплитудой на уровне Мохо до 10 км. Кроме того, в этом районе на многих участках в низах коры отмечаются две границы со скоростями 7,7—7,8 км/с и порядка 8,2 км/с. Толщу между этими границами мощностью приблизительно до 20 км формально можно отнести как к низам коры, так и к верхней части мантии. Авторы монографии [Крылов и др., 1981 ] придерживаются второго мнения. Указанные особенности имеют место также в других тектонически активных районах.
В указанных моделях земной коры при различных этапах, способах интерпретации данных в средней ее части отмечаются полого залегающие границы, представляющие собой результат обработки годографов волн, относимых к головным. Физическая трактовка таких границ до настоящего времени остается недостаточно ясной, а может быть даже сомнительной. Конечно, это не относится к поверхности фундамента и границе Мохо, на которых возможность образования головных волн не вызывает сомнений. В рамках данной книги мы не можем подробно обсуждать эту сложную проблему, укажем только, что наличие пологих преломляющих границ на относительно небольших глубинах в большинстве случаев противоречит имеющимся геологическим представлениям о строении верхов кристаллической коры, а также не всегда согласуется с формой отражающих границ, получаемых при интерпретации докритических (нормальных) отражений. Некоторые авторы, в частности Ю. В. Ризниченко [1985а], делали предположение, что преломляющие границы в коре могут быть связаны с фазовыми переходами, но доказательства такой трактовки отсутствуют. По нашему мнению, представление о наличии головных волн может быть результатом случайной аппроксимации волновых полей в весьма сложных средах, когда простые представления геометрической сейсмики являются не корректными.
В связи с указанной неопределенностью трактовки преломленных волн было признано целесообразным, как уже отмечалось выше, рассматривать волны в первых вступлениях как рефрагированные. Соответствующий пример представлен на рис. 8.13, где не выделены границы фундамента и
231
Часть IV. Объекты сейсмических исследований
С р. Опгувдах
г. Мирный
Лснск Ю
2-1 -О
-10
-60 Н. км
100 _1_
200
JT Баргузинскня впадини
с 300
а-
400 сі.
6.25..............
--6.35 ...ад . .
= 5.1-5.2 ""блУ"
¦ 5.85
гб.25
. і і * в г
ПП> CEl' Ш23 Е3<
Рис. 13.10. Разрезы земной коры, полученные при наблюдениях способом дифференциальных зондирований при комплексной регистрации преломленных и отраженных волн:
а — Мирнинский район в Якутии; б — северо-восточная оконечность оз. Байкал. 1 — глубины по данным отраженных волн; 2 — то же по преломленным волнам; 3 — разломы; вблизи правого разлома (см. рис. 13.10, а) изображена коромантийная неоднородность; вверху показано положение кимберлитового поля; 4 — изолинии скоростей (в км/с) по рефрагированным волнам; 5 — слой с пониженной скоростью в кристаллической коре; 6 — зона с пониженной скоростью в верхах мантии; 7 — осадки в рифтовых впадинах.
232
Глава ІЗ. Глубинные исследования земной коры и мантии
Сибирская Рнфтовая Монголо-Амурская
платформа 10,ш складчатая система
Рис. 13.11. Разрез земной коры, построенный при комплексном использовании преломленных головных, закритических отраженных и рефрагированных волн (по материалам С. В. Крылова [Сун Юншен, Крылов и др., 1996]):
1 — изолинии скорости по Vp, в км/с; 2 — контур верхнемантийной области с пониженной скоростью по проходящим волнам землетрясений.
Мохо, так как на раннем этапе применения концепции рефракции она нередко использовалась в качестве универсального метода. Этот недостаток в последнее время был принят во внимание путем предварительного построения границ фундамента и Мохо по преломленным головным и отраженным (закритическим) волнам и заполнения области между двумя опорными границами линиями по данным рефрагированных, в основном продольных, и частично поперечных волн. Пример такого подхода к интерпретации приведен на рис. 13.11 (Байкальская рифтовая зона).
13.2. ЗЕМНАЯ КОРА НА АКВАТОРИЯХ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ
Вопросы методики наблюдений на акваториях, включая специфику возбуждения и приема колебаний, рассмотрены в гл. 4, 8. Здесь остановимся только на особенностях волновых полей и характеристиках глубинных разрезов. Предварительно отметим, что строение земной коры существенно зависит от положения морей по отношению к континентам и океанам. В особую группу входят внутриконтинентальные моря, такие как Каспийское и Аральское, а также крупные озера. В первую очередь остановимся на особенностях волновых полей.
