Visualization and Interpretation of the Seismic Reflection Data in Archean Basement in Sodankylä, Lapland
| Title: | Visualization and Interpretation of the Seismic Reflection Data in Archean Basement in Sodankylä, Lapland |
| Author(s): | Harjama, Noora |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science, none |
| Discipline: | none |
| Degree program: | Master's Programme in Geology and Geophysics |
| Specialisation: | Solid Earth Geophysics |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2020 |
| Abstract: |
Seismiset heijastusluotausmenetelmät tuottavat maankamarasta korkearesoluutioista seismistä aineistoa, jota hyödynnetään rakennegeologisessa tutkimuksessa. Pohjois-Suomen kallioperä on monimutkaisen geologisen historian tulos, ja sisältää massiivisia tektonisia vaiheita, joissa kallioperä on repeytynyt ja poimuttunut, jota on tutkittu laajasti. XSoDEx-projekti on viimeisin Pohjois-Suomessa tehty seisminen heijastusluotaustutkimus, ja sen toteutti Geologian tutkimuskeskus (GTK). XSoDEx-projekti sisältää yhteensä neljä tutkimuslinjaa, jotka sijaitsevat Keski-Lapin vihreäkivivyöhykkeellä, Sodankylässä.
Tämän työn tarkoituksena on selvittää liittyvätkö xSoDEx, Alaliesintie-linjalla arkeeisen kallioperän alla olevat voimakkaat heijasteet litologiseen kontaktiin vai siirrokseen. Alaliesintien tutkimuslinjan kallioperä muodostuu Koitelaisen intruusiosta, arkeeisesta kallioperästä, sekä nuoremmista paleoproterotsooisista kivilajiryhmistä.
Työ toteutettiin käyttäen SKUA - GOCAD 3D-mallinnusohjelmistoa. Työ vaiheisiin kuuluivat:
1. Luoda geologinen 3D-malli, joka perustuu Alaliesintien heijastusluotaus aineistoon ja geologisiin kallioperähavaintoihin.
2. Käyttää tutkimusalueen muita geofysikaalisia aineistoja (painovoima- ja magneettista aineistoa) tukemaan geologista 3D-mallia.
3. Tehdä seisminen suoramallinnus geologisen 3D-mallin ja petrofysikaalisen aineiston pohjalta.
4. Analysoida seismisen suoramallinnuksen tuloksia Alaliesintien heijastusluotaus aineiston kanssa, jotta pystytään ymmärtämään paremmin heijastajien alkuperää.
Geologinen 3D-malli esittää, että heijasteet tulisivat litologisista kontakteista, jolloin alueen kallioperä olisi poimuttunut ja arkeeinen kallioperä olisi osittain ylityöntynyt nuorempien paleoproterotsooisten kivilajien päälle. Seismistä suoramallinnusta käytettiin tutkimaan geologisen 3D-mallin litologisten rajapintojen vaikutuksia seismiseen signaaliin, mikä mahdollistaisi löytämään heijastajien alkuperän. Tulokset osoittavat, että seimistä suoramallinnusta voidaan käyttää geologisen 3D-mallin tutkimukseen ja että seimisestä suoramallinnuksesta saaduissa heijasteissa on samankaltaisuuksia Alaliesintien aineiston kanssa.
The seismic reflection methods produce high-resolution images from the subsurface, which are useful in structural studies of geology. Northern Finland features a complex Precambrian geological history, including massive extension and compression stages, which has been extensively studied. The xSoDEx survey is the most recent seismic survey carried out in northern Finland by the Geological Survey of Finland (GTK). The XSoDEx concluded four survey lines, which are located in Central Lapland Greenstone Belt (CLGB) in Sodankylä, Lapland.
This thesis aims to find out whether the strong reflections shown in the xSoDEx Alaliesintie reflection profile, underneath the outcropping Archaean basement indicate a lithological contact or a fault zone. The Alaliesintie profile is characterized by Koitelainen intrusion, Archaean outcrops, and layers of younger Paleoproterozoic group rocks.
The work was carried out in stages, with the use of the SKUA - GOCAD 3D modeling software. The four stages are:
1. Create a 3D geological model based on the Alaliesintie reflection section and geological bedrock observations.
2. Use gravity and magnetic geophysical data from the study area to improve model reliability.
3. Use the geological 3D model and petrophysical data to build a synthetic seismic forward mode.
4. Analyze and evaluate the modeling result for understanding the possible origins of the reflections.
In the geological 3D model, I presented that the reflection would present lithological contacts and that the Archean bedrock would have folded and partly overthrust on top of the younger Proterozoic rocks. The seismic forward model is used as an experiment to test the geological 3D model’s lithological contact respondence to the synthetic seismic signal and to discover the possible reflector underneath the Archaean basement. The results present that the seismic forward model can be used to perform the reflections and that the geological 3D model presented similar reflections in the seismic forward model comparing to the original Alaliesintie reflection data.
|
| Keyword(s): | Geological 3D model seismic forward model reflection seismics Archean basement Central Lapland Greenstone Belt |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Harjama_Noora_2020.pdf | 17.11Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [3915]