Accompanying seismic refraction investigations along the profile DEKORP 2-North

Zusammenfassung

Entlang dem tiefenseismischen Reflexionsprofil DEKORP 2-Nord wurden seismische Refraktionsmessungen durchgeführt. Die Laufzeitdaten wurden mit Hilfe von x-t-Inversions- und Ray-Tracing-Verfahren in Geschwindigkeits-Tiefen-Verteilungen transformiert. Es treten alternierende Hoch- und Niedriggeschwindigkeitszonen auf. In der oberen Kruste treten hohe Geschwindigkeitswerte im Bereich von 6,0 bis 6,6 km/s auf und in der unteren Kruste Werte von 7,0 bis 8,2 km/s. Die Geschwindigkeitswerte in Niedriggeschwindigkeitszonen überschreiten 6,25 km/s nicht. Die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel liegt in einer Tiefe von etwa 28 bis 30 km. Es bestehen Übereinstimmungen zwischen dem Geschwindigkeitsmodell der Refraktionsseismik und der Struktur der reflexionsseismischen Sektion.

Abstract

Seismic refraction measurements were carried out along the DEKORP 2-N reflection line. Traveltime data have been inverted to velocity-depth distributions using x-t-inversion- und ray-tracing-methods. The velocity-model shows alternating layers of high and low velocity. High-velocity values range from 6.0 to 6.6 km/s in the upper crust and from 70 to 8.2 km/s in the lower crust. In low-velocity zones velocities do not exceed 6.25 km/s. The crust/mantle boundary lies in about 28–30 km depth. Correlations exist between the velocity-model of refraction seismics and the line drawing section of reflection seismics.

Résumé

Des mesures en sismique-réfraction ont été effectuées le long du profil de sismique réflexion DEKORP 2-N. On a réalisé une inversion des temps de propagation en distribution vitesse/profondeur par les méthodes de l'inversion x-t et du traçage de raie. Le modèle des vitesses fait apparaître des couches alternées à grandes et faibles vitesses. Les grandes vitesses sont de 6,0 à 6,6 km/sec dans la croûte supérieure et de 7,0 à 8,2 km/sec dans la croûte inférieure. Dans les zones à faible vitesse, celle-ci n'excède pas 6,25 km/sec. La profondeur du contact croûte/manteau est d'environ 28 à 30 km. Il existe une correspondance entre le modèle des vitesses de la sismique-réfraction et l'image fournie par la sismique-réflexion.

Краткое содержание

С 1986 по 1987 гг включительно провели 53 исследовани я с помощью метода магн ито-теллурического зондирования вдоль п рофиля DEKORP 2-Nord в бухте Мюнстерланда и Рейнских сланцевых г орах. Отмечено, что для мюнс терландской бухты по дходит одноразмерная интер претация точек измер ения, и это создает допустим ые приблежения для бо льшей части точек измерени я в регионе Рейнских с ланцевых гор. В некоторых случа ях имело место наложе ние артефактных электро магнитных сигналов, о собенно на северном крае Рейн ских сланцевых гор, ил и появлялись искажени я в результате эффект а »статического смещения«. Последнее указывает на наличие небольших неоднород ностей проводимости, расположенных вблиз и от поверхности. Одно размерные модельные подсчеты н а местах без искажени я установили наличие х орошего проводника, з алегающего на глубинах от 6 до 8 км в мюнстерландской бухте; другой такой пр оводник был установл ен в Рейнских сланцевых г орах на глубинах от 14 д о 16 км. Он поднимается в се верном направлении. Т.о. результаты проведен ных ранее магнито-тел лурических измерений оказались подтвержденными. Сра внение этих результатов с да нными, полученными по методу отраженных и п реломленных волн, ясн о указывает на то, что гл убина залегания хоро ших проводников в Рейнск их сланцевых горах со впадает с зоной средней части З емной коры, бедной отр ажательной способностью, и огран ичена на верхней и нижней границах силь ными пучками волн пре ломления. После подробного рассмотр ения возможных элект рических механизмов делается вывод, что хорошая проводимость электр онов является залого м хорошего проводника в мюнстер ландской бухте. Черны е сланцы, вмещающие бол ьшое количество орга нического материала, могут вызы вать наблюдающуюся проводимость только тогда, когда органиче ский материал в результате метамор физма низкой степени дошел до пред-графито вой стадии и появилас ь сеть проводников электри чества. Исходя из стру ктуры земной коры, выведенн ой с помощью метода от раженных волн, дискутируется р аспространение этог о горизонта черных сла нцев Рейнских гор на ю г. У основания надвинуто го пакета пород этот г оризонт мог служить опорным г оризонтом во время ге рцинского горообразовательно го процесса. Возможна я мобилизация его орга нического материала и повторное отложение последнег о в зоне скола может объяснить появление хорошего проводника в Рейнских сланцевых горах такж е проводимостью элек тронов. Поэтому авторы склон ны предполагать, что хорошая проводимост ь является идентично й пучку отраженных волн, когд а эти можно рассматри вать, как пути надвига. Для э лектрической провод имости, которую часто рассма тривают, как причину п оявления горизонтов с высокой проводимостыю в сред ней и нижней частях Земно й коры, необходимы зна чительные соединяющиеся между собой поровые простр анства. В этом случае хорошую проводимость этих слоев следовава ло бы связывать с прин осом тепла, или с процессам и денудации в наше вре мя.