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Passive seismic imaging of a craton edge – Central Australia
Tectonophysics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-12-01 , DOI: 10.1016/j.tecto.2020.228662
Shasha Liang , Brian L.N. Kennett

Abstract Passive seismic recordings of teleseismic P wave arrivals and their immediate coda along a dense profile of stations can be used to image the reflection structure beneath the profile. The process exploits the autocorrelation of the seismic signals that extracts the reflection response from the transmitted signals recorded at the surface, which can be migrated to provide a depth image. This common reflection point (CRP) imaging exploits the same portion of the seismic record used in receiver function studies, but is much less influenced by multiple problems in the presence of sediments. This style of passive seismic imaging is applied to a dense line of 68 stations at 3.5 km spacing at the northern edge of the Gawler Craton in South Australia in the MAL experiment. With nine months of passive seismic monitoring it has been possible to image fine-scale structural variations throughout the lithosphere. There is a strong variation in crustal thickness as the MAL profile crosses the inferred location of the craton edge under sedimentary cover. A transitional zone between crust and mantle can be identified that extends beneath the receiver function Moho, pinching out gently at the craton edge. The CRP imaging reveals distinct reflectivity in the lithospheric mantle with horizontal scales of 10–30 km, and vertical scales of no more than a few kilometres. The character of this reflectivity appears to change across the craton edge. There are indications of a semi-continuous mid-lithosphere discontinuity at around 90 km depth.

中文翻译:

克拉通边缘的被动地震成像——澳大利亚中部

摘要 远震 P 波到达的被动地震记录及其沿密集台站剖面的直接尾波可用于对剖面下方的反射结构进行成像。该过程利用地震信号的自相关性,从在地表记录的传输信号中提取反射响应,可以将其偏移以提供深度图像。这种公共反射点 (CRP) 成像利用了接收函数研究中使用的地震记录的相同部分,但在沉积物存在时受多种问题的影响要小得多。在 MAL 实验中,这种类型的被动地震成像应用于南澳大利亚高勒克拉通北边缘 3.5 公里间距的 68 个站点的密集线。通过九个月的被动地震监测,可以对整个岩石圈的精细结构变化进行成像。当 MAL 剖面穿过沉积盖下克拉通边缘的推断位置时,地壳厚度有很大的变化。可以确定地壳和地幔之间的过渡带在接收函数莫霍面下方延伸,在克拉通边缘轻轻地向外收缩。CRP 成像显示岩石圈地幔具有明显的反射率,水平尺度为 10-30 公里,垂直尺度不超过几公里。这种反射率的特征似乎在克拉通边缘发生了变化。有迹象表明在大约 90 公里深度处存在半连续的中间岩石圈不连续性。当 MAL 剖面穿过沉积盖下克拉通边缘的推断位置时,地壳厚度有很大的变化。可以确定地壳和地幔之间的过渡带在接收函数莫霍面下方延伸,在克拉通边缘轻轻地向外收缩。CRP 成像显示岩石圈地幔具有明显的反射率,水平尺度为 10-30 公里,垂直尺度不超过几公里。这种反射率的特征似乎在克拉通边缘发生了变化。有迹象表明在大约 90 公里深度处存在半连续的中间岩石圈不连续性。当 MAL 剖面穿过沉积盖下克拉通边缘的推断位置时,地壳厚度有很大的变化。可以确定地壳和地幔之间的过渡带在接收函数莫霍面下方延伸,在克拉通边缘轻轻地向外收缩。CRP 成像显示岩石圈地幔具有明显的反射率,水平尺度为 10-30 公里,垂直尺度不超过几公里。这种反射率的特征似乎在克拉通边缘发生了变化。有迹象表明在大约 90 公里深度处存在半连续的中间岩石圈不连续性。在克拉通边缘轻轻捏出。CRP 成像显示岩石圈地幔具有明显的反射率,水平尺度为 10-30 公里,垂直尺度不超过几公里。这种反射率的特征似乎在克拉通边缘发生了变化。有迹象表明在大约 90 公里深度处存在半连续的中间岩石圈不连续性。在克拉通边缘轻轻捏出。CRP 成像显示岩石圈地幔具有明显的反射率,水平尺度为 10-30 公里,垂直尺度不超过几公里。这种反射率的特征似乎在克拉通边缘发生了变化。有迹象表明在大约 90 公里深度处存在半连续的中间岩石圈不连续性。
更新日期:2020-12-01
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