Svalbard西部海洋气体水合物系统的地震各向异性研究

摘要

在Svalbard西部近大陆斜坡底部，具有明显似海底反射（BSR）的位置，水合物技术计划以海底地震检波器阵列开展高分辨率地震调查，采集的数据表现出明显方位角的地震各向异性特征。将水平地震检波器分量记录旋转到径向和横向方向，以共偏移距和方位面元叠加。将这些横向分量的振幅作为方位角和时间的函数成图，结果显示了四个强连续响应区，它们被无效区以90度的间隔分开，是水平的横向各向异性的指示。强响应带的XX显示出分解横波存在的椭圆偏振特征。在BSR处及其正下方的各向异性响应最强，但在层的上方也存在一些各向异性。通过合成波形模拟进一步研究各向异性构造的结构与成因。这些研究结果显示，在BSR之下的游离气带，最大的方位速度变化达到10％。较快横波的偏振方向（速射向）为显著的NW—SE向，在115～135°之间变化，是位置的函数，在有些地方是深度的函数，大致平行于大陆斜坡的局部走向及附近的Molloy变形断层系统。对这一各向异性的最可能解释是存在平行于偏振方向的近垂直的、成直线排列的微裂缝，BSR之下的裂缝含游离气，其上含水合物与孔隙水。这些裂缝可充当溶液中甲烷或游离气的运移通道，使游离气和水合物优先聚集其中。