Derin sismik kabuk etütlerinin yapılması:Kalabria (İtalya) çalışması

Özet

Moho süreksizliği dünyanın her tarafında kırılma $(P_n)$ geniş-açılı yansıma (PmP) fazlarından ve patlatmalı kaynaklardan düşeye-yakın yansımalar ile sismoloji verilerinden betimlenebilir. Genelde Pn ve PmP evreleri kullanılarak saptanan Moho alt kabuk ile üst manto arasındaki basit hız süreksizliği olarak yorumlanır. Düşeye yakın yansıma profilinde, Moho daha karmaşık olarak görülür. Yansıma verilerinin yorumunda Moho'nun bir geçiş zonundan oluştuğu ve yanal olarak değiştiği gözlenmektedir. Frekans içeriği, geliş açıları, alıcı aralığı ve veri işlemedeki farklılıklar tipik Moho modelleri için bile düşeye yakın yansıma ve geniş açılı yansıma-kırılma çalışmaların yorumlarının farklı olmasına yol açabilir. Sismik kabuk çalışmalarında; yöntemlerin çok pahalı olması nedeniyle çalışılan bölgenin önceden ayrıntılı olarak jeolojik yönden incelenmesi gerekmektedir. Burada, Sismik kabuk çalışmalarının genel özellikleri verilirken, düşeye yakın yansımaya örnek olarak Kalabria Kabuk Çalışmasının önemli noktalarına değinilecektir. 30 km uzunluğndaki derin sismik profil, Şerre dağlarında (Güney Kalabria, İtalya) tamamen açığa çıkmış olan alt kabuk üzerinde yerinde jeofiziksel özelliklerini incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Kırılma ve yansıma verilerinden saptanan sismik hız değerleri varolan petrofiziksel laboratuvar değerleri ile karşılaştırılmıştır. Sismik veriler 30 km'lik sismik hat boyunca, 3 bileşenli alıcılar (4.5 ve 10 Hz jeofonlar) kullanılarak iki alıcı noktası arası uzaklık 80 m, 9 atış noktası ve maksimum offset uzaklığı 43 km olmak üzere (güneyden atış noktası 1,14 km offset) kayıt edilmiştir. Yansıma katlaması 1 ile 6 arasındadır. Kayıt uzunluğ 30 sn, örnekleme aralığı da 2 ms'dir. Sismik yansıma verisi standart sayılabilecek bir veri işlem sırasıyla yapılmıştır. Elde edilen bilgiler: anisotropi (bunun için değişik temel jeolojik birimlerde ana sismik hatta dik 4 kısa profil kayıt edilmiştir), litolojik birimlerin yansıtıcı özellikleri ve alt kabuk ile Moho'dan gelen derin yansımalardır. Yüzeylenmiş alt kabuk kesitinin bazı jeolojik birimler de anizotropi %10 civarında elde edilmiştir. Değişik tabakalar sıfır açılımlı sismik kesitten belirlenmiştir. Bir düşük hız tabakası (LVZ) güneye doğru yaklaşık 1.5-4.5 s arasındadır. Kabuk-başkalaşmış mono sınırı güneye doğru eğimli olarak 7 s civarında, 6.5-8 s TWT'e karşılık olarak 19-24 km derinliktedir.

Abstract

The Moho discontinuity has been recognized worldwide from refracted $(P_n)$, wide-angle reflected (PmP) phases and near-reflections from explosive sources and earthquakes data. Studies utilizing Pn and PmP arrivals have generaly interpreted the Moho to be simple discontinuity in velocity between lower crust and upper mantle. Deep seismic reflection profiling data have shown that the near-vertical reflection signature of the Moho is more complex. The reflection data have been interpreted to indicate that the Moho cosists of a transition zone and that it is laterally variable. Differences in frequency content, angle of incidence, station spacing and processing methods in seismic methods can lead to disparete interpretations from near-vertical reflection and wide-angle studies from data sets even for identical Moho models. Since the crustal seismic investigations are very expensive and cumbersome, the selected survey must have a very good geological control. Very important points are explained with Calabria Seismic Study, while giving general characterictic of seismic crustal studies. A deep seismic profile with 30 km length was set to investigate in-situ geophysical properties of a nearly complete exposed section of lower crust, in the Serre Mountains (South Calabria, Italy). Seismic refraction and reflection data of the lower crust with the existing laboratory petrophysical data have been calibrated. The data have been recorded using three omponent station (4.5 and 10 Hz. geophones) along a 30 km line, with 80 m spacing between two stations, and shot point with a maximum offset of 43 km (farest shot point I is offset by 14 km to the end of profile). Reflection coverage ranges from 1 to 6. The recording length is 30 s, the sampling rate is 2 ms. Seismic reflection data were processed with a nearly standard processing sequence. It was expected to obtain information concerning; the anisotropy (four transversal short profiles have been recorded on the main petrological units for this purpose); The reflectivity characteristics of the lithological units; and the deep reflections from the recently generated lower crust and the Moho disontinuity. The anisotropy was obtained to be about 10% different compared with petrological units Different layers were identified from the zeio-oftsct section. A low velocity zone (LVZ) is about 1.5-4.5 s TWT towards the south. The crust-differentiated moho boundary, which dips to the South, can be seen around 7 s, in between 6.5-8 s TWT corresponding to 19-24 km depth.