中国大陆科学探井岩性的VSP地震特征分析

摘要

中国大陆科学钻探(CCSD)井位于苏鲁超高压变质带南部,地处郯庐断裂东侧的东海县境内.VSP地震勘探为CCSD多学科研究内容之一,利用数字地震仪(HF300)和多级三分量数字检波器(GeoChain)对探井进行了VSP测量.结合VSP勘探结果和CCSD探井5 000 m岩性资料,分析了井中岩性分段特征、超高压变质岩的地震响应特征和v_p/v_s比值特征,取得了若干具有科学意义的结论:(1)以榴辉岩的分布和组合特征进行的岩性分段比较合理,每段的VSP速度和测井密度等特征和岩性分布具有很好的一致性.(2)榴辉岩与片麻岩界面以及剪切带均可形成强反射,正/副片麻岩界面也可产生明显反射,透镜状和条带状岩体的反射同相轴呈现不同程度的弯曲,剪切带的反射同相轴连续性好.(3)榴辉岩以高波速(6.3 km/s)、低v_p/v_s值(1.2)和波组强而稀疏为特征,副片麻岩以较高波速(6.1 km/s)、高v_p/v_s值(1.8)和波组较稀疏为特征,正片麻岩以较低波速(5.8 km/s)、中等v_p/v_s值(1.5)和波组较密集为特征,而剪切带以强反射、v_p/v_s值最高(2.2)为特征,而且不论剪切带出现在哪种岩性中其v_p/v_s值都很高.该研究成果不但揭示了变质带的地震响应特征,同时为二维或三维地面地震解释提供科学依据,减少解释分析中的多解性和不确定性,能够有效地提高中国大陆科学钻探孔区地质构造解释的可信度,为其他学科研究提供依据.