基于二维弯线数据拟三维处理方法的芦山地震带发震构造研究

MS 7.0 Lushan earthquake occurred in the southern part of Longmenshan fault zone in 2013. Many researchers have studied the cause and mechanism of earthquake occurrence, but there are still many disputes. The topography of the seismic fault zone fluctuates violently, and the seismic survey lines are mostly laid out in two-dimensional curved lines. Some researchers have studied the data processing of curved lines, but the problems of mixing and side waves in curved seismic stack profiles are still not well solved. Especially in complex and steep dip structural areas, conventional curved seismic data processing is easy to superimpose the reflection information of different strata and structural planes, and it is difficult to effectively identify the true structural information on stack profiles, thus resulting in interpretation traps. Based on the two-dimensional curved line deep reflection seismic data across Lushan seismic belt, and on the basis of common reflection bin stacking, the quasi-three-dimensional processing method is studied from two aspects of stacking and migration. The high-resolution three-dimensional imaging of the underground structural characteristics of Lushan seismic belt is carried out to obtain the underground fine structure of Lushan seismic belt, and then the seismogenic structure modeling is carried out. It is of great significance to study the mechanism and cause of Lushan earthquake occurrence, and to popularize the processing of two-dimensional curved line data of large bending degree.

2013年MS7.0芦山地震发生在龙门山断裂带南段，众多学者对地震成因机制进行了研究，但目前仍存在很多争议。地震断裂带地形起伏剧烈，地震测线多为二维弯线布设。已有学者对弯线数据处理进行了研究，但是弯线地震数据叠加剖面中的混波、侧面波的问题依旧没有很好地解决。尤其在复杂和陡倾角构造地区，常规弯线地震数据处理易将不同地层和构造面的反射信息叠加到同一反射层，叠加剖面上难以有效地识别真实的构造信息，进而造成解释陷阱。本课题基于跨越龙门山断裂带南段芦山地震断裂带的二维弯线深反射地震数据，在共反射面元叠加基础上，从叠加和偏移两方面进行拟三维处理方法研究，对芦山地震断裂带地下构造特征进行高分辨率三维成像，得到芦山地震断裂带的地下精细结构，进而进行发震构造建模，对研究芦山地震的发震成因机制有重要意义，对大弯曲度二维弯线数据的处理有推广意义。

2013年Ms7.0芦山地震和2022年Ms6.1芦山地震都发生在龙门山断裂带南段，众多学者对两次地震的发震成因和发震机制进行研究，但目前仍存在很多争议。深反射地震剖面是了解地下深部构造和分析地震发震成因的重要手段，但地震断裂带由于其复杂地形，地震测线多为二维弯线布设，传统二维弯线处理方法很难获得地下准确的精细结构。本课题基于收集到的深反射二维弯线地震原始数据，进行共反射面元叠加方法研究和拟三维处理方法研究，将弯线数据根据其测线弯曲度进行分段处理，为了保证数据的覆盖次数和信噪比，不同分段数据有部分重叠。对CMP面元分布均匀的部分进行拟三维处理研究，根据理论计算及实验选取面元大小为15m*75m，进行拟三维叠加处理得到伪三维数据体，共获得41个三维数据切片；对CMP分布密度相对集中的区域，进行共反射面元叠加，获得的叠加剖面信噪比更高，地下构造更清晰，更能反应地下真实结构。.结合震源机制解和余震重定位结果对拟三维处理方法得到的二维剖面和三维切片进行龙门山断裂带南段芦山地震带的地下构造的解译，并详细分析了两次芦山地震的发震断层。研究认为龙门山南段主要发育了两套重要的滑脱层，具有分层滑脱变形（解耦）的特征，浅部滑脱层之上为叠瓦构造，两套滑脱层之间为双重构造。2013年Ms7.0地震与2022年Ms6.1地震的发震断层均为发育在深部约20km深度的滑脱层上的盲冲断层，为早期先存构造并重新活化的产物。2013年Ms7.0地震的发震断层倾向NW，倾角较陡大约在45°-50°，并产生反冲断层形成Y字状结构，2022年Ms6.1地震的发震断层为一条倾向SE的反冲断层，倾角约50°，两次地震的发震断层并非相同的断层，因此认为两次地震为相对独立的破裂事件。.拟三维处理技术对大弯曲度二维弯线数据的处理有推广意义，本研究得到的芦山地震带的地下精细结构，对研究芦山地震的发震机制和发震成因有重要意义。