英国機関リフレクションプロファイリングシンジケート
BIRPSグループが取得した地震プロファイルのほとんどの位置

英国機関反射プロファイリングシンジケート（BIRPS ）は、英国大陸棚（UKCS）周辺の深部地震反射プロファイルを取得するために設立されました。当初はBURPS（英国大学反射プロファイリングシンジケート）として結成され、自然環境研究会議（NERC）と英国の大学の地球物理学者が参加しました。他の機関の参加を得て、名称はBIRPSに変更され、1981年2月までにNERCは4年間のプログラムの資金提供を承認しました。その後10年間で、英国諸島周辺で12,000kmに及ぶ深部地震プロファイルが収集されました。[1] NERCが1997年にプログラムへの資金提供を停止するまでに、20,000kmを超えるデータが取得されていました。[2]

地層

1970年代半ば、石油・ガス産業の標準的な探査ツールとなった地震反射法プロファイリング技術が、地殻構造の調査に初めて適用されました。米国で大陸反射法プロファイリングコンソーシアム（COCORP）が設立され、1975年からデータの取得を開始しました。アパラチア山脈などの構造における深部地殻形状の問題へのこのアプローチの成功を受け、王立協会は英国で同様のアプローチをどのように適用できるかを調査するためのワーキンググループを設立しました。ドラモンド（ドラム）・マシューズとデレク・ブランデルは、英国大学反射法プロファイリングシンジケート（BURPS）から英国向けの深部プロファイリングプログラムの策定を任されました。[3]当初、COCORPが取得したものと同様の陸上プロファイルを検討した後、グループは沖合でのデータ取得の利点を確信しました最初の 4 年間のプログラムは 1981 年 2 月に NERC によって承認され、このグループは 1981 年 11 月に British Institutions Reflection Profiling Syndicate (BIRPS) として正式に発足しました。

調査

モイスト

取得

最初に取得されたプロファイルは、モイン・アウター・アイル地震トラバース（MOIST）であった。この約185kmの測線はスコットランド本土の北を西から東に走り、アウター・アイル断層帯やモイン・スラストベルトといった、陸上で知られている主要なカレドニア構造を画像化することを目的としていた。この測線は1981年3月にウェスタン・ジオフィジカル社によって取得され、同年10月までに処理が完了した。測線には、905立方インチ（14.83リットル）のエアガンアレイと、長さ3,000mのハイドロフォン・ストリーマーが使用された。記録長は往復走時15秒（TWTT）であった。[4]

解釈

MOISTプロファイルは、西側を東傾斜の伸張断層で区切られた一連の深い半グラベン盆地を示しており、これはウェスト・オークニー盆地の一部です。断層は、下部地殻まで伸びる主要な東傾斜の反射率帯と一致しています。これらはカレドニア逆断層構造と解釈されており、アウター・アイルズ断層が明確に画像化されています。陸上のモイン逆断層帯と沖合の構造の間に直接的な相関関係はあり得ませんでした。[5] MOISTラインは、リソスフェア全体の伸張断層構造を示しているとも解釈されましたが[6]、その後の解釈では、主要な正断層はモホ面を通過していないことが示唆されました。[7]

下部地殻は非常に反射率が高く、その基底部は明瞭なモホ面反射によって区切られていることが観測されている。測線の西端に向かって東傾斜の反射がマントルの奥深くまで伸びており、マントルの反射率が明確に画像化されたのはこれが初めてである。このマントル構造はフラナン断層と名付けられた。[4]

ウィンチ

取得

ウェスタン・アイルズ-ノース・チャネル（WINCH）プロファイルは、カレドニア造山帯の前地内とグレート・グレン断層を横切って一部撮影されました。WINCH1は、MOISTラインの西端から北へ約12kmの短い東西プロファイルでした。WINCH2はWINCH1の東端のすぐ南から始まり、アウター・ヘブリディーズ諸島のすぐ北西を進み、ノース・チャネルを南東方向に走り、マン島のすぐ西で終わりました。データはノルウェー地球物理学会社（Geco）によって取得され、3,000mのストリーマーと4,795立方インチ（78.58リットル）の容量のエアガンアレイをソースとして使用して記録されました。データの記録長は15秒TWTTで、以前のMOISTプロファイルと一致しています。[8]

解釈

スワット

取得

南西アプローチ・トラバース（SWAT）は、1983年9月から11月にかけてSeismic Profilers Ltd.によって取得された11本の断面から構成され、総延長は1600kmに及ぶ。断面は、北ケルト海盆と南ケルト海盆、西アプローチ海盆、西海峡盆と東海峡盆を横断して撮影された。処理はSeismograph Services Ltd.（SSL）によって行われた。[9]

解釈

塩

北海の大部分で発見され、深部地震探査に問題を引き起こしていたツェヒシュタイン 塩層にちなんで名付けられた2つの短い断面は、より大規模なNSDP調査の準備として、この地域の深部プロファイリングの実現可能性をテストするために取得されました。 [10]

取得

2つのプロファイル、SALT 1とSALT 2は、以前に取得された地震屈折法プロファイルの一部に沿って1983年に撮影されました

解釈

この調査が行われた時点では、北海地殻の反射率パターンを確立するのに十分な深層反射データが取得されており、反射帯の底部にモホ面が解釈されていました。SALT調査では、これが以前の地震波屈折データから解釈されたモホ面と一致することが示されました。[11]

ドラム

取得

DRUMプロファイルは、上部マントルの深部反射（Deep Reflections in the Upper Mantle）と、BIRPSの科学ディレクターであるドラモンド（ドラム）・マシューズの頭文字をとって名付けられました。1984年にGECOによって取得・処理され、TWTTで30秒という前例のない記録長を記録しました。[12] [13] [7]

解釈

DRUMプロファイルは、記録の底部まで反射を示した。プロファイルの浅い部分、すなわち明瞭に写っている反射モホ面までは、さらに約15km南にあるMOISTプロファイルで示されているものと類似している。地殻上部には一連の東傾斜の伸張断層が写っており、その上盤には大きな半グラーベン盆地がある。これらの断層は地殻中部で平坦になっており、下部地殻の反射率は高い。プロファイルの西端にはアウターアイルズ断層が明瞭に写っている。フラナン断層は東に下傾斜して追跡でき、少なくとも深さ75kmに達している。マントル内のさらなる反射には、深さ約45～50kmのW反射面と呼ばれる非常に強い低角度反射面がプロファイルの東部に広がっており、浅いモホ面の強度と連続性の両方に一致している。この平坦な現象はMOISTプロファイルには見られず、この反射体には大きな面外傾斜がある可能性があることを示唆している。[12]

NSDP

北海の深部構造を調査するために、10枚の地震探査プロファイルからなるNSDP（北海深部プロファイル）が撮影されました

取得

NSDPプロファイルは、石油業界とBIRPSが参加したグループ撮影として、1984年と1985年にGeco社によって取得されました。最初の5つは1984年に北海北部で撮影され、NSDP 84–1、2、3、4、5と命名されました。2番目のプロファイルセットは1985年に北海中部および南部で撮影され、NSDP 85–6、7、8、9、10と命名されました。この調査の測線総延長は約3,000kmです。この調査の記録長は往復15秒でした。データは当初Geco社によって未移行スタックとして処理され、その後BIRPSによって再処理されました。[14]

グリッドとスレーブ

取得

GRIDプロファイルは、スコットランド北岸沖でMOIST、WINCH、DRUMによってすでに特定されている構造をより広範囲にカバーするために取得されました。SLAVE（合成大口径速度実験）プロファイルは、2隻の船舶による広口径実験であり、全体的なライングリッドの一部を形成しました。[7]データは、往復移動時間（TWTT）が15秒から60秒の長さを記録するように記録されました

解釈

この一連のプロファイルは、MOIST、DRUM、WINCH1、WINCH2のプロファイルを補完するもので、全体的なグリッドパターンを形成し、以前に撮影されたより深い反射の範囲と方向を調査することを可能にしました。フラナン断層は、データセットのほぼ全体にわたって連続していることが示されました。その方向は、アウターアイルズ断層やモイン断層帯などの既知のカレドニア構造と一致していますが、この傾向は原生代と後カレドニア時代の構造にも似ています。W反射面は水平に近い方向であることが確認されましたが、横方向の範囲は限られていました。[7]

SHET

SHET調査は、1984年8月に シェトランド諸島周辺で取得された合計830kmの4つの断面から構成されています

取得

SHETプロファイルは、Geco社によって15秒のTWTT記録で撮影されました。データは、以前のBIRPSプロファイルで使用されたものと同様の処理パラメータを用いてGeco社によって処理されました。[15]

解釈

SHET調査で最も重要な観察結果は、モホ面がウォールズ境界断層によって明らかにずれているということである。ウォールズ境界断層はカレドニア造山運動の後期に形成された主要な横ずれ断層であり、グレート・グレン断層系の一部であると考えられている。[16]

NEC

取得

237kmに及ぶ北東海岸（NEC）プロファイルは、1985年10月にGeco社によって撮影され、SSL社によって処理された。スコットランドのモントローズ近郊からイングランドのハートリプール近郊までをカバーしていた。記録時間はTWTTで15秒から16秒の範囲で変化し、推定50kmまでを撮影した。このプロファイルは、アバロニア微小大陸とローレンシア微小大陸の衝突帯、特にイアペトゥス縫合部の位置と形状に関する情報を提供することを目的としていた。 [ 17 ]

解釈

WAM

WAM（西進入縁辺）プロファイルは、英国大陸棚の一部の構造を調査するために1985年に撮影されました。[18]

ワイヤー

ワイヤー（アイルランド西部）のプロフィールは1987年に撮影されました。[19] [20]

モービル

モービル（リソスフェアをイメージングする盆地上の測定）データセットは、1987年にモービルサーチ地震探査船の寄贈を受けて取得されました。[21]

WISPA

WISPA（地表面S波およびP波統合解析）実験は1988年に開始されました。これは、BIRPSグループによって実施された唯一の完全に陸上の地震実験でした。[22] [23]

バベル

バベル（バルト海およびボスニア海リソスフェアからのエコー）プロファイルは、1989年にスウェーデン、デンマーク、フィンランド、ドイツ、イギリスの科学機関のコンソーシアム（BIRPSグループ）によって取得されました。[24]

スワブス

スワブス（地震広角広帯域探査）は、1992年に北海で行われた2隻の船舶による地震探査実験でした。[25]

ティモール島とダマール島

ティモール島とダマール島の調査は1992年にバンダ弧全体で実施されました。[26] [27]

取得

これらの測線は、 4.6kmのハイドロフォンストリーマーと120リットルのエアガンアレイを光源として備えたM/V GECO-Kappa号を用いてGeco社によって撮影されました。撮影間隔は調査ごとに異なり、50mと100mの両方が使用されました。TIMORプロファイルは23秒TWTTで記録され、より深いターゲットをターゲットとしたDAMARプロファイルは35秒TWTTで記録されました。[27]

モナ・リザ

モナ・リザ（リソスフェア地震解析のための北海海洋陸上データ取得）は、1993年に撮影された4つの垂直入射地震反射プロファイルと関連する広角データのセットです。[28]

CHIX

CHIX調査は、1996年にチクシュルーブ・クレーター全体で撮影された3枚のプロファイルのセットです。[29] [30]

取得

プロファイルはGeco Sigma探査船を用いて、往復18秒の記録時間で撮影され、全長は約650 kmです。Chix-Aは沖合約20 kmで海岸と平行に撮影され、Chix-BとChix-Cはそれぞれ北西-南東、北北東-南南西方向に撮影されました。従来の反射法地震探査に加えて、海底地震計（OBS）が沖合に設置され、従来の地震計がChix-BとChix-Cの陸上延長部と海岸沿いに設置されました。これらの追加の地震計は、速度構造に関する情報を取得するために使用されました。沖合の記録には、上部地殻の高解像度と地殻全体の低解像度を提供するように設定されたデュアル構成ストリーマーが使用されました。これら2種類のデータは、異なるアプローチで処理されました。[30]

解釈

チクシュルーブ・クレーターの多重リング構造が確認された。クレーター中心に向かって傾斜する正断層を持つ外輪は、中生代炭酸塩層に影響を与えており、クレーター中心から約90～100kmの半径距離に分布している。より密集した正断層は、クレーター内縁から約65kmの距離で内側に広がっている。すべての正断層は、断層面からの強い反射と関連しており、これはおそらく、このような急速な断層運動に予想されるように、シュードタキライト摩擦溶融岩の厚い発達の結果であると考えられる。この調査では、約40kmの距離に、地球上で初めて確認されたピークリングの存在も確認された。さらに分析を進めたところ、構造の中央部の下でモホ面が地域レベルより1～2km隆起していることも確認された。[30] [29]

ARAD

ARAD（海嶺軸不連続面の解剖）実験は、 1997年にスクリプス海洋研究所とケンブリッジ大学の研究者によって、国立科学財団のRIDGEプログラム、BIRPS、NERCの資金提供を受けて実施された3D地震調査でした。[31]

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  • バーチャル地震アトラス[リンク切れ] BIRPS地震プロファイルへのリンク（解釈付きと解釈なし）
  • 英国政府のウェブページへのリンク。BIRPS地震データベースのコピーへのアクセス方法について説明しています。英国地質調査所（BGS）がアーカイブを管理し、複製および取り扱いにかかる費用を負担することでデータを公開しています。
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