kanbur et al upheaval dome

7/29/2019 Kanbur Et Al Upheaval Dome

1/23

1

S u b m i t t e d t o J o u r n a l o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h - P l a n e t s , 1 9 9 9 .

S e i s m i c r e e c t i o n s t u d y o f U p h e a v a l D o m e ,

C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k , U t a h

Z . K a n b u r ,

1

J . N . L o u i e ,

2

S . C h a v e z - P e r e z ,

3

G . P l a n k ,

4

a n d D . M o r e y

5 6

A b s t r a c t

T h e o r i g i n o f U p h e a v a l D o m e , i n C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k o f s o u t h e a s t e r n U t a h , h a s b e e n a

t o p i c o f c o n t r o v e r s y a m o n g g e o l o g i s t s a n d p l a n e t a r y s c i e n t i s t s . T h e s t r u c t u r e h a s l o n g b e e n

t h o u g h t t o h a v e b e e n c r e a t e d b y s a l t d i a p i r i s m f r o m t h e u n d e r l y i n g P a r a d o x F o r m a t i o n . R e c e n t

s t u d i e s h a v e s u g g e s t e d t h a t i m p a c t c o u l d h a v e f o r m e d t h e d o m e . T o t e s t t h e v a r i o u s h y p o t h e s e s ,

w e a c q u i r e d , p r o c e s s e d , a n d i n t e r p r e t e d s e i s m i c r e e c t i o n d a t a w i t h i n a n d a d j a c e n t t o t h e

s t r u c t u r e . B o t h c o n v e n t i o n a l l y s t a c k e d a n d p r e s t a c k - m i g r a t e d i m a g e s s h o w 1 0 0 m r e l i e f i n t h e

P a r a d o x F o r m a t i o n , c o n t r a r y t o s a l t d i a p i r i s m h y p o t h e s e s . F u r t h e r , w e h a v e i d e n t i e d f e a t u r e s

w i t h i n t h e i m a g e s t y p i c a l o f i m p a c t s t r u c t u r e s , s u c h a s l i s t r i c n o r m a l f a u l t s h a v i n g d i s p l a c e m e n t s

t o w a r d t h e c e n t e r o f t h e d o m e . D e f o r m a t i o n o c c u r s i n t w o d e p t h r a n g e s , w i t h t h e f a u l t i n g t h a t

c r e a t e d t h e c e n t r a l u p l i f t a p p e a r i n g o n l y a b o v e t h e H e r m o s a F o r m a t i o n , i n t h e u p p e r 8 0 0 m o f

t h e s t r u c t u r e . T h e i m a g e s a l s o s u g g e s t l i m i t e d f r a c t u r i n g o f t h e H e r m o s a a n d s a l t o w i n t h e

P a r a d o x F o r m a t i o n , p e r h a p s d u e t o g r a v i t a t i o n a l r e l a x a t i o n o f t h e c r a t e r f o r m . O u r i m a g e o f a

n e a r l y a t t o p o f t h e P a r a d o x s a l t s t r o n g l y f a v o r s a n i m p a c t o r i g i n f o r U p h e a v a l D o m e .


2/23

2

1 . I n t r o d u c t i o n

U p h e a v a l D o m e , i n C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k o f

s o u t h e a s t e r n U t a h , i s a n u n u s u a l s t r u c t u r a l f e a t u r e o n

t h e C o l o r a d o P l a t e a u F i g u r e 1 . D e s p i t e r e p e a t e d

d i s c u s s i o n s i n p r e v i o u s s t u d i e s e . g . , J a c k s o n e t a l .

1 9 9 8 , i t s o r i g i n r e m a i n s c o n t r o v e r s i a l . T h i s r e g i o n i s

u n d e r l a i n b y a v a s t d e p o s i t o f s a l t i n t h e P e n n s y l v a -

n i a n a g e 3 2 3 - 2 9 0 M a P a r a d o x F o r m a t i o n . T h u s U p -

h e a v a l D o m e h a s b e e n t h o u g h t t o b e a s a l t d o m e d u e

t o d i a p i r i s m o f t h e P a r a d o x M c K n i g h t , 1 9 4 0 ; N e t t l e -

t o n , 1 9 3 4 ; M a t t o x , 1 9 7 5 ; H u n t o o n e t a l . , 1 9 8 2 ; J a c k -

s o n e t a l . , 1 9 9 8 . H o w e v e r , r e s e a r c h e r s s u c h a s K r i e n s

e t a l . 1 9 9 9 h a v e f o u n d d e t a i l e d g e o l o g i c e v i d e n c e

s u g g e s t i n g t h a t i t m a y b e t h e l a r g e s t e x p o s e d i m p a c t

s t r u c t u r e o n t h e C o l o r a d o P l a t e a u . T h e i m p a c t w a s

e s t i m a t e d t o h a v e o c c u r r e d b e t w e e n C r e t a c e o u s a n d

P a l e o g e n e t i m e 1 4 0 - 2 4 M a , b a s e d u p o n t h e i n f e r r e d

d e p t h o f s u b s e q u e n t e r o s i o n S h o e m a k e r a n d H e r k e n -

h o , 1 9 8 4 . R e c e n t d i s c o v e r y o f r e g i o n a l s y n s e d i m e n -

t a r y d e f o r m a t i o n , p o s s i b l y d u e t o i m p a c t s h a k i n g A l -

v a r e z e t a l . , 1 9 9 8 , s u g g e s t s a n e a r l i e r , p o s t - N a v a j o ,

J u r a s s i c a g e 2 0 0 - 1 4 0 M a .

I n o r d e r t o t e s t t h e i m p a c t h y p o t h e s i s , r e s e a r c h e r s

f r o m t h e J e t P r o p u l s i o n L a b o r a t o r y , P a s a d e n a , t h e

U n i v e r s i t y o f N e v a d a , R e n o , C a l i f o r n i a S t a t e U n i v e r -

s i t y a t D o m i n g u e z H i l l s , a n d t h e U n i v e r s i t y o f U t a h

c a r r i e d o u t N A S A - f u n d e d g e o p h y s i c a l s u r v e y s a c r o s s

U p h e a v a l D o m e i n J a n u a r y 1 9 9 5 , i n c l u d i n g s e i s m i c

r e f r a c t i o n a n d r e e c t i o n s u r v e y s a n d a g r a v i t y s u r -

v e y L o u i e a t a l . , 1 9 9 5 . W e p r o c e s s e d t h e c o l l e c t e d

s e i s m i c r e e c t i o n d a t a t o o b t a i n c o m m o n - m i d p o i n t

s t a c k e d a n d p r e s t a c k - m i g r a t e d s e c t i o n s w i t h a v i e w t o

p r o b i n g 1 k m d e e p i n t o t h e U p h e a v a l D o m e s t r u c -

t u r e .

T h i s s t u d y a i m s t o n d p r i m a r i l y t h e g e o m e t r y o f

t h e t o p o f t h e P a r a d o x F o r m a t i o n a n d , s e c o n d a r i l y ,

t h e n a t u r e o f d i s p l a c e m e n t a b o v e i t . W e b e l i e v e t h a t

c o m b i n a t i o n o f t h e r e s u l t s o f t h e s e i s m i c r e e c t i o n

s t u d y w i t h t h o s e o b t a i n e d f r o m o t h e r g e o p h y s i c a l a n d

g e o l o g i c s t u d i e s w i l l d e t a i l h o w U p h e a v a l D o m e w a s

f o r m e d .

S e i s m i c r e e c t i o n t e c h n i q u e s h a v e s u c c e s s f u l l y d e -

f o r m e r t r a n s i e n t c a v i t y , t h e d i a m e t e r o f t h e t r a n s i e n t

c r a t e r , s t r u c t u r a l u p l i f t , a n d m a x i m u m e x c a v a t i o n

d e p t h J u h l i n a n d P e d e r s e n , 1 9 8 7 . A t t h e H a u g h t o n

i m p a c t a 1 0 . 2 5 k m l o n g r e e c t i o n p r o l e i m a g e d a

s e c t i o n b e t w e e n t h e c e n t r a l p e a k a n d t h e r i m o f t h e

c r a t e r . T h e u p p e r 1 . 5 s o f r e e c t i o n d a t a r e v e a l e d

t h a t t h e i m p a c t d i s t u r b e d t h e e n t i r e 1 9 0 0 m s e c t i o n o f

h i g h l y c o m p e t e n t P a l e o z o i c 5 4 8 - 2 4 3 M a s t r a t a a n d

s u g g e s t e d a s t r u c t u r a l d i a m e t e r o f 2 4 k m . T h e s e s t u d -

i e s d e m o n s t r a t e d t h a t t h e s e i s m i c r e e c t i o n m e t h o d

c a n p l a y a m a j o r r o l e i n e s t a b l i s h i n g c h a r a c t e r i s t i c s

o f c o m p l e x t e r r e s t r i a l i m p a c t c r a t e r s . F o r a s t r u c t u r e

l i k e U p h e a v a l D o m e , w h e r e a n u n d e r l y i n g s a l t l a y e r

a d d s t o t h e c o m p l e x i t y , s e i s m i c r e e c t i o n i s t h e t e c h -

n i q u e o f c h o i c e .

2 . B a c k g r o u n d

I n t h e P a r a d o x B a s i n , s o u t h e a s t e r n U t a h , s a l t a n -

t i c l i n e s a r e p r e v a l e n t , a n d t h e s e f e a t u r e s h a v e b e e n

s u b j e c t e d t o i n t e n s i v e s t u d y a n d e x p l o r a t i o n . T h e r e

i s n o d o u b t t h a t s a l t p l a y s a m a j o r r o l e i n t h e f o r m a -

t i o n o f t h e s e f e a t u r e s M a t t o x , 1 9 7 5 . U p h e a v a l D o m e

i s d i e r e n t f r o m t h e s e f e a t u r e s i n t h a t i t i s a l m o s t

c i r c u l a r i n p l a n v i e w a n d c o n s i s t s o f a c e n t r a l d o m e

e n c i r c l e d b y a d i s t i n c t r i m s y n c l i n e M c K n i g h t , 1 9 4 0 ;

M a t t o x , 1 9 7 5 . T h e m a x i m u m d i a m e t e r o f t h e d i s -

t u r b e d a r e a i s 4 8 0 0 m ; t h e a r e a l y i n g w i t h i n t h e a x i s

o f t h e r i m s y n c l i n e h a s a n a v e r a g e d i a m e t e r o f 3 7 0 0

m M a t t o x , 1 9 7 5 ; H u n t o o n e t a l . , 1 9 8 2 . K r i e n s e t a l .

1 9 9 9 i n t e r p r e t l o g s f r o m w e l l s d r i l l e d n e a r t h e G r e e n

a n d C o l o r a d o R i v e r s S a n J u a n C o u n t y a s c o n s i s t e n t

w i t h t h e i r i n t e r p r e t a t i o n s o f r o c k s o f P e n n s y l v a n i a n

t o U p p e r C r e t a c e o u s a g e 3 2 3 - 6 5 M a e n c o u n t e r e d i n

c l o s e r C a n y o n l a n d s w e l l l o g s . T a b l e 1 d e s c r i b e s s t r a t i - T a b l e 1

g r a p h i c c o l u m n s o f t h e U p h e a v a l D o m e a r e a M c K -

n i g h t , 1 9 4 0 ; B a a r s a n d S e a g e r , 1 9 7 0 ; B a a r s , 1 9 7 1 .

T h e P h a n e r o z o i c p o s t - 6 3 5 M a s t r a t i g r a p h i c s e c -

t i o n h a s a m a x i m u m t h i c k n e s s o f 3 6 0 0 m i n t h e U p -

h e a v a l D o m e a r e a M c K n i g h t , 1 9 4 0 . T h e s e c t i o n c o n -

t a i n s s e d i m e n t a r y r o c k s r a n g i n g i n a g e f r o m C a m b r i a n

t o J u r a s s i c 6 3 5 - 1 4 4 M a t h a t l i e a b o v e a P r e c a m b r i a n

p r e - 6 3 5 M a b a s e m e n t c o m p l e x . I m p o r t a n t f e a t u r e s


3/23

3

i n c l u d e s a l t d o m e , c r y p t o v o l c a n i c , a n d m e t e o r i m p a c t

h y p o t h e s e s . F i g u r e 2 s h o w s s c h e m a t i c c r o s s s e c t i o n s

f o r s a l t d o m e a n d i m p a c t o r i g i n s o f t h e d o m e . H a r -

r i s o n 1 9 2 7 a t t r i b u t e s t h e c o m p l e x l y f a u l t e d c e n t r a l

u p l i f t s u r r o u n d e d b y a n a n n u l a r d e p r e s s i o n t o d i f -

f e r e n t i a l l o a d i n g a n d s a l t o w a g e . M c K n i g h t 1 9 4 0

m a p p e d U p h e a v a l D o m e a n d i n t e r p r e t e d i t t o h a v e

b e e n f o r m e d b y s a l t d i a p i r i s m i n t h e u n d e r l y i n g P e n n -

s y l v a n i a n a g e 3 2 3 - 2 9 0 M a P a r a d o x F o r m a t i o n o v e r

a p r o l o n g e d p e r i o d . N e t t l e t o n 1 9 3 4 , M a t t o x 1 9 7 5 ,

a n d H u n t o o n e t a l . 1 9 8 2 a l s o s u g g e s t e d a s a l t d i -

a p i r i s m o r i g i n o f t h e d o m e .

H u n t o o n e t a l . 1 9 8 2 s h o w e d i n a g e o l o g i c m a p

o f U p h e a v a l D o m e t h a t t h e r o c k s e x p o s e d i n c l u d e

t h e C u t l e r , M o e n k o p i , a n d C h i n l e F o r m a t i o n s , t h e

W i n g a t e S a n d s t o n e a n d t h e K a y e n t a F o r m a t i o n o f

T r i a s s i c 2 4 8 - 2 0 6 M a a g e , a n d t h e N a v a j o S a n d s t o n e

o f T r i a s s i c a n d J u r a s s i c 2 4 8 - 1 4 4 M a a g e . T h e s e c -

t i o n a t t h e t o p o f F i g u r e 2 r e e c t s t h e i r i n t e r p r e t a t i o n

o f t h e s t r u c t u r e a s a s a l t d o m e . T h e o u t c r o p p i n g f o r -

m a t i o n s i n t h e d o m e h a v e b e e n d e s c r i b e d i n m o r e d e -

t a i l b y f u r t h e r m a p p i n g M c K n i g h t , 1 9 4 0 ; E . G . S a b l e ,

w h o s e w o r k i s d i s c u s s e d b y M a t t o x , 1 9 7 5 ; J a c k s o n e t

a l , 1 9 9 8 ; K r i e n s e t a l . , 1 9 9 9 .

B u c h e r 1 9 3 6 p r o p o s e d a c r y p t o v o l c a n i c o r i g i n f o r

U p h e a v a l D o m e b a s e d o n t h e r e g i o n a l p r e s e n c e o f n u -

m e r o u s i g n e o u s i n t r u s i v e b o d i e s w i t h i n a n d a d j a c e n t

t o t h e P a r a d o x F o r m a t i o n . O r i g i n a l l y , S h o e m a k e r

1 9 5 4 , 1 9 5 6 s u p p o r t e d B u c h e r ' s c l a i m a f t e r i d e n t i -

f y i n g t h e c l a s t i c d i k e s o f W h i t e R i m s a n d s t o n e a t

t h e c e n t e r o f t h e d o m e a n d c o n s i d e r i n g t h e m a g n e t i c

a n o m a l y f o u n d t h e r e b y J o e s t i n g a n d P l o u 1 9 5 8 .

J o e s t i n g a n d P l o u 1 9 5 8 r e p o r t e d a s l i g h t p o s i t i v e

g r a v i t y a n o m a l y a s w e l l , w h i c h i s i n c o n s i s t e n t w i t h

t h e h y p o t h e s i s t h a t U p h e a v a l D o m e i s u n d e r l a i n b y a

s a l t d i a p i r .

U p h e a v a l D o m e d i e r s f r o m t h e m a n y s a l t d o m e

a n t i c l i n e s i n t h e r e g i o n b y i t s c i r c u l a r s h a p e , w h i l e

t h e a n t i c l i n e s a r e m o r e o r l e s s e l o n g a t e d K r i e n s e t

a l , 1 9 9 9 . D a c h i l l e 1 9 6 2 a s s i g n e d a h i g h p r o b a b i l -

i t y t o a n i m p a c t o r i g i n . S h o e m a k e r a n d H e r k e n h o

1 9 8 4 a n d S h o e m a k e r e t a l . 1 9 9 3 a s s e r t e d t h a t i t w a s

f o r m e d b y i m p a c t a n d s u b s e q u e n t l y e r o d e d , e x p o s i n g

e r a t e s h o c k p r e s s u r e s .

K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 i d e n t i f y U p h e a v a l D o m e a s a n

e r o d e d i m p a c t c r a t e r , o r i g i n a l l y a t l e a s t 5 k m i n d i a m -

e t e r . O n E a r t h a n i m p a c t c r a t e r l a r g e r t h a n 2 - 4 k m

t r a n s i t i o n s f r o m a s i m p l e s h o c k c a v i t y t o a c o m p l e x

s t r u c t u r e m o d i e d b y t h e i n w a r d c o l l a p s e o f a n i n i t i a l

o r t r a n s i e n t c a v i t y , p r o b a b l y w i t h i n s e c o n d s t o d a y s

o f i m p a c t . M e l o s h 1 9 8 9 d e s c r i b e d t h e d e v e l o p m e n t

o f a c o m p l e x c r a t e r a s s u b s i d e n c e a n d r a d i a l l y i n w a r d

t r a n s p o r t o f t h e w a l l s o f t h e t r a n s i e n t c a v i t y a l o n g

l i s t r i c f a u l t s , w i t h t h e c o n v e r g e n t o w r a i s i n g t h e b o t -

t o m o f t h e t r a n s i e n t c a v i t y i n t o a c o m p l e x c e n t r a l u p -

l i f t . M c K n i g h t 1 9 4 0 , J o e s t i n g a n d P l o u 1 9 5 8 , a n d

S c h u l t z - E l a e t a l . 1 9 9 4 a l l o b s e r v e d t h e c h a r a c t e r i s t i c

t h i n n i n g o f t h e W i n g a t e s a n d s t o n e , w h i c h i s p r i m a r i l y

d u e t o s u c h l i s t r i c f a u l t s o n t h e m a r g i n s o f U p h e a v a l

D o m e , a n d t h e r e v e r s a l o f d i p d i r e c t i o n t o w a r d t h e

d o m e c e n t e r , c r e a t i n g t h r u s t f a u l t i n g . A t U p h e a v a l

D o m e w e p r e s u m e t h a t c o l l a p s e o f t h e t r a n s i e n t c a v -

i t y w o u l d h a v e b e e n c o m p l e t e d i n a f a r s h o r t e r t i m e

t h a n t h e m i l l i o n s o f y e a r s r e q u i r e d f o r s i g n i c a n t s a l t

d i a p i r i s m .

I n t h e a r e a o f t h e c e n t r a l u p l i f t t h e t h i c k n e s s o f

K a y e n t a s a n d s t o n e i s a l m o s t d o u b l e d , w i t h S c h u l t z -

E l a e t a l . 1 9 9 4 a n d J a c k s o n e t a l . 1 9 9 8 d e s c r i b i n g

U p h e a v a l D o m e a s a s p e c t a c u l a r l y e x p o s e d e x a m p l e

o f r a d i a l c o n t r a c t i o n a c c o m p a n i e d b y c i r c u m f e r e n t i a l

s h o r t e n i n g m i d d l e o f F i g u r e 2 . D e t a i l e d s t r u c t u r a l

m a p p i n g b y K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 s h o w e d t h a t f a u l t

w e d g i n g , p l a s t i c f o l d i n g , a n d c l a s t i c d i k i n g a c c o m p a -

n i e d t h e l i s t r i c f a u l t i n g t o c r e a t e t h e c e n t r a l u p l i f t ,

w i t h v o l u m e e q u a l t o t h a t o f t h e r i n g s y n c l i n e o r

s t r u c t u r a l d e p r e s s i o n .

A 1 9 9 5 s e i s m i c r e f r a c t i o n s t u d y b y L o u i e a t a l

1 9 9 5 s h o w e d n o e v i d e n c e o f a n y s a l t d i a p i r w i t h i n

5 0 0 m o f t h e s u r f a c e b e l o w t h e c e n t e r o f U p h e a v a l

D o m e . S e i s m i c s o u r c e s p o s i t i o n e d i n a n d o u t s i d e t h e

s t r u c t u r e p r o v i d e d r s t - a r r i v a l d a t a t o a r r a y s o f s e n -

s o r s d e p l o y e d a c r o s s t h e e n t i r e s t r u c t u r e o n a s o u t h -

e a s t t o n o r t h w e s t r e v e r s e d p r o l e . E x c e l l e n t r s t -

a r r i v a l r e c o r d s f r o m t h e c e n t r a l d e p r e s s i o n a n d B u c k

M e s a F i g u r e 1 ; b o t t o m o f F i g u r e 2 d i d n o t s h o w

t h e a d v a n c e m e n t o f r s t - a r r i v a l t i m e t h a t a n y e x t a n t


4/23

4

t h e d e p t h o f t h e P a r a d o x s a l t a n d t h e t r e n d o f v e r t i c a l

f a u l t d i s p l a c e m e n t s w i t h d e p t h a n d s u g g e s t a r e a s o f

s t r u c t u r a l t h i n n i n g a n d t h i c k e n i n g a n d f a u l t g e o m e -

t r i e s . T h e s e r e s u l t s s u p p o r t t h e v o l u m e c a l c u l a t i o n s

o f K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 a n d a r e m o r e c o n s i s t e n t w i t h

t h e i r i m p a c t h y p o t h e s i s t h a n w i t h t h e p i n c h e d - o s a l t

d i a p i r h y p o t h e s i s o f J a c k s o n e t a l . 1 9 9 8 .

3 . F i e l d P r o c e d u r e

A 4 8 - c h a n n e l s e i s m i c r e e c t i o n s u r v e y c o l l e c t e d

d a t a a t 1 0 m s t a t i o n a n d 4 0 m s o u r c e i n t e r v a l s a l o n g

a 5 k m p r o l e u s i n g a 3 1 7 k g h a m m e r , w i t h r e c o r d i n g

b y a B i s o n i n s t a n t a n e o u s o a t i n g - p o i n t i n s t r u m e n t .

T a b l e 2 s h o w s t h e e l d p a r a m e t e r s . B o t h t h e e x t r e m e

t o p o g r a p h i c r e l i e f i n t h e a r e a a r o u n d U p h e a v a l D o m e

a n d t h e s p e c i a l r e q u i r e m e n t s f o r m i t i g a t i n g t h e e n -

v i r o n m e n t a l i m p a c t s o f a s u r v e y i n a N a t i o n a l P a r k

l i m i t e d t h e p l a c e m e n t o f s e i s m i c s o u r c e s t o t h e m a i n

a c c e s s r o a d F i g u r e 1 . T h e s e l i m i t s a l l o w e d c o l l e c t i o n

o f v e r t i c a l i n c i d e n c e r e e c t i o n d a t a o n l y a s c l o s e a s 1

k m f r o m t h e c e n t e r o f t h e D o m e . T h e 5 k m s u r v e y

a l o n g t h e r o a d d o e s s p a n t h e e n t i r e w i d t h o f t h e r i n g

s y n c l i n e a n d c r o s s e s t o o u t s i d e t h e r i m m o n o c l i n e .

4 . D a t a P r o c e s s i n g

W e r s t a p p l i e d t h e c o m m o n m i d p o i n t C M P

s t a c k i n g t e c h n i q u e t o m a p t h e r e e c t o r s u n d e r l y i n g

U p h e a v a l D o m e . T h e p r o c e s s i n g o w w a s s i m i l a r t o

t h a t u s e d f o r o r d i n a r y s h a l l o w s e i s m i c e x p l o r a t i o n .

T h e m a i n d i s t i n c t i o n w a s t h e e x t r a c a r e e x e r c i s e d i n

p r e s t a c k d i p l t e r i n g . T h e d a t a c o l l e c t e d a r e o b v i -

o u s l y a e c t e d b y g r o u n d r o l l , a i r w a v e s , a n d o t h e r

c o h e r e n t n o i s e t h a t m a k e s i t d i c u l t t o s e e s h a l -

l o w e r r e e c t i o n s i g n a l s c l e a r l y i n m a n y r e c o r d s . A l s o ,

s i d e s w i p e o t h e n e a r b y s t e e p c a n y o n w a l l s m a k e s t h e

r a w d a t a m o r e c o m p l e x , b u t r e e c t i o n s w i t h u p t o 1 s

t w o - w a y t r a v e l t i m e a r e c l e a r i n m o s t o f t h e r e c o r d s .

A f r e q u e n c y a n a l y s i s u s i n g 2 0 H z b a n d s s h o w e d

t h a t m o s t r e e c t i o n e n e r g y w a s i n t h e r a n g e o f 1 5 - 1 0 0

H z . W e a p p l i e d b a n d - p a s s f r e q u e n c y l t e r i n g w i t h

2 0 t a p e r i n t h a t r a n g e t a p e r i n g u p f r o m 1 2 - 1 5 H z ,

v e l o c i t y o f g r o u n d r o l l a n d o t h e r c o h e r e n t n o i s e s e e n

i n t h e r e c o r d s w a s 0 . 8 4 0 k m s .

W e u s e d a l o w - v e l o c i t y - c u t h i g h - d i p - c u t l t e r

t o r e m o v e c o h e r e n t n o i s e h a v i n g a p p a r e n t v e l o c i t i e s

o f 0 . 8 4 0 k m s i n a b s o l u t e v a l u e a n d l o w e r . F i g -

u r e s 3 a a n d 3 b s h o w 1 7 r a w s h o t g a t h e r s b e f o r e a n d F i g u r e s 3

a f t e r a p p l i c a t i o n o f t h e f r e q u e n c y b a n d - p a s s l t e r a n d

t h e l o w - v e l o c i t y - c u t l t e r . T h e v e l o c i t y l t e r o b v i -

o u s l y i m p r o v e d t h e s i g n a l - t o - n o i s e r a t i o b u t c o u l d n o t

r e m o v e a l l o f t h e n o i s e f r o m t h e d a t a . W e a l s o a p p l i e d

a h a n d - p i c k e d m u t e t o a l l d a t a r e c o r d s t o r e m o v e r s t -

a r r i v a l d i r e c t a n d r e f r a c t e d w a v e s , e n h a n c i n g t h e e a r -

l i e r r e e c t i o n s . T h e b a s i c p r o c e s s i n g s e q u e n c e w a s

t r a c e e q u a l i z a t i o n g a i n , b a n d - p a s s l t e r i n g , v e l o c i t y

l t e r i n g , m u t i n g , n o r m a l m o v e - o u t N M O v e l o c i t y

a n a l y s i s , a n d c o m m o n m i d p o i n t C M P g a t h e r a n d

s t a c k .

4 . 1 . S t a c k e d S e c t i o n s

F o r a n e e c t i v e C M P s t a c k r e s u l t w e d i v i d e d t h e

c u r v e d s u r v e y l i n e i n t o t w o s e c t i o n s i n o r d e r t o a v o i d

s t a c k i n g m i d p o i n t s t h a t a r e t o o s c a t t e r e d . T h u s t h e

r s t s e c t i o n s t a c k s d a t a i n v o l v i n g r a y p a t h s o r i e n t e d

i n t h e W - E d i r e c t i o n , p a r t l y t r a n s v e r s e t o t h e d o m e ,

a n d t h e s e c o n d s e c t i o n s t a c k s t h o s e i n t h e N N W - S S E

d i r e c t i o n r a d i a l t o t h e d o m e F i g u r e 1 . T o o b t a i n

t h e C M P - s t a c k e d s e c t i o n , w e h a d t o i d e n t i f y t h e b e s t

s t a c k i n g v e l o c i t y m o d e l b y p e r f o r m i n g N M O v e l o c -

i t y a n a l y s i s . V e l o c i t i e s p i c k e d f r o m c o n s t a n t v e l o c i t y

t e s t s t a c k s n o t s h o w n m a d e a t 2 0 0 m s i n c r e m e n t s

r a n g e d f r o m 2 0 0 0 t o 5 4 0 0 m s . A f t e r c h o o s i n g t h e

b e s t s t a c k i n g v e l o c i t i e s a s f u n c t i o n s o f t i m e a t s e v e r a l

d i e r e n t s h o t l o c a t i o n s , w e o b t a i n e d t h e C M P - s t a c k e d

s e c t i o n s F i g u r e 4 . F i g u r e 4

A s t h e s e s t a c k s d o n o t r e p r e s e n t t h e r e e c t i o n s

s e e n s o e a s i l y o n t h e e l d r e c o r d s F i g u r e 3 , w e o n l y

m a k e a f e w o b s e r v a t i o n s f r o m t h e m . S e c t i o n 4 . 2 , o n

p r e s t a c k m i g r a t i o n , g i v e s o u r m a i n r e s u l t s . A l l s e i s -

m i c s e c t i o n s h e r e a r e s c a l e d f o r t h e b e s t r e p r e s e n t a -

t i o n o f r e e c t i o n s , l e a d i n g t o h o r i z o n t a l e x a g g e r a t i o n s

o f 1 . 2 t o 1 . 9 t i m e s . O u r l t e r i n g a n d v e l o c i t y a n a l y s i s ,

a n d F i g u r e 3 , s u g g e s t e d t h a t t h e r e i s l i t t l e s i g n i c a n t


5/23

5

s t a c k i n g v e l o c i t y e r r o r . T a b l e 3 s h o w s t h e c o m p u t e d

i n t e r v a l v e l o c i t i e s t h a t w e u s e d t o c h e c k t h e p i c k e d

v e l o c i t i e s . S e c t i o n 1 s h o w s h i g h e r v e l o c i t i e s o v e r a l l

t h a n s e c t i o n 2 f r o m c o n v e n t i o n a l N M O a n a l y s i s , d u e

t o m o r e s t e e p l y d i p p i n g s t r u c t u r e , n o n p l a n a r r e e c -

t o r s , t h e c r o s s - d i p g e o m e t r y o f t h e s e c t i o n , a n d o u r

l a c k o f s t a t i c c o r r e c t i o n s . T h e d e p t h s o b t a i n e d f o r

s e c t i o n 1 c o u l d t h u s b e 1 0 t o o l a r g e . L o u i e e t a l .

1 9 9 5 , o n t h e o t h e r h a n d , s h o w e d f r o m t h e c o i n c i d e n t

r e f r a c t i o n s u r v e y t h a t v e l o c i t i e s a r e h i g h e r b e l o w t h e

r i n g s y n c l i n e t h a n t h e y a r e f a r t h e r f r o m t h e d o m e ' s

c e n t e r . S e c t i o n 1 s a m p l e s m a i n l y t h e r i n g s y n c l i n e .

A s t r o n g , a t - l y i n g r e e c t i o n a p p e a r s o n s e c t i o n 1

F i g u r e 4 a p p r o x i m a t e l y a t 0 . 6 s , c o r r e s p o n d i n g t o a

d e p t h o f 1 1 0 0 m . T h i s r e e c t i o n i s m u c h w e a k e r o n

s e c t i o n 2 . A s t r o n g r e e c t i o n a p p e a r s o n t h e s t a c k e d

s e c t i o n s a p p r o x i m a t e l y a t 0 . 2 s t w o - w a y t r a v e l t i m e

3 7 0 m d e p t h a f t e r c o n v e r s i o n w i t h t h e 3 7 0 0 m s

a v e r a g e s t a c k i n g v e l o c i t y . A l t h o u g h t h i s r e e c t i o n

a p p e a r s d i s c o n t i n u o u s l y o n s e c t i o n 1 , i t i s s t r o n g a n d

s t r a i g h t o n s e c t i o n 2 F i g u r e 4 . T h i s i s c o n s i s t e n t

w i t h v e r t i c a l d e f o r m a t i o n d e c r e a s i n g r a d i a l l y a w a y

f r o m t h e c e n t e r o f t h e d o m e . O n s e c t i o n 2 a t b o t h

e n d s o f t h i s 0 . 2 s a t r e e c t i o n , d i r a c t i o n h y p e r b o -

l a s a n d d i s r u p t e d s t r a t i g r a p h y s u g g e s t t h e l o c a t i o n s o f

t w o n o r m a l f a u l t s . T h e f a u l t n e a r e r t h e d o m e w a s a l s o

m a p p e d i n t h e 3 0 0 m h i g h c a n y o n w a l l s b y K r i e n s e t

a l 1 9 9 9 , a s f o r m i n g t h e r i m m o n o c l i n e o f U p h e a v a l

D o m e . A p o s s i b l e f a u l t s u r f a c e r e e c t i o n d i p s f r o m

0 . 2 5 t o 0 . 3 5 s t w o - w a y t i m e 4 6 0 t o 6 5 0 m d e p t h ,

t o w a r d t h e c e n t r a l u p l i f t o n s e c t i o n 1 l a b e l e d A o n

F i g u r e 4 .

4 . 2 . P r e s t a c k M i g r a t i o n

I n s o m e c a s e s a s t a c k e d s e c t i o n , p r o c e s s e d u n d e r

a n u m b e r o f a s s u m p t i o n s , m a y n o t b e f u l l y i n t e r -

p r e t a b l e w h e n t h e a s s u m p t i o n s a r e v i o l a t e d . F o r e x -

a m p l e , N M O c o r r e c t i o n a n d t h e C M P s t a c k i d e a l l y

r e q u i r e l a t e r a l l y h o m o g e n e o u s a n d h o r i z o n t a l l y l a y -

e r e d m e d i a . S m a l l d i p s a n d m i l d l a t e r a l v a r i a t i o n s

o f v e l o c i t i e s c a n b e , t o s o m e e x t e n t , h a n d l e d w i t h o u t

s i g n i c a n t e x t r a e o r t . H o w e v e r , a s t h e d e g r e e o f l a t -

t i o n s o n t h e e l d r e c o r d s t o h a v e n o n h y p e r b o l i c a n d ,

f o r a f e w r e c o r d s , n e g a t i v e m o v e - o u t s . N o s t a c k i n g v e -

l o c i t y c a n c o r r e c t f o r n e g a t i v e m o v e - o u t s w i t h o u t r s t

c o n s i d e r i n g t h e g e o m e t r i c i r r e g u l a r i t i e s c a u s i n g t h e m

L o u i e e t a l . , 1 9 8 8 . P r e s t a c k m i g r a t i o n i s a p r o c e s s

t h a t c a n e c i e n t l y h a n d l e t h e g e o m e t r i c i r r e g u l a r i t i e s

a n d l a t e r a l h e t e r o g e n e i t i e s .

T h e p r e s t a c k m i g r a t i o n a l g o r i t h m u s e d i n t h i s p a -

p e r i s a K i r c h h o s u m m a t i o n m e t h o d . B a s e d m a i n l y

o n t h r e e a s s u m p t i o n s , t h e m e t h o d s i m p l i e s t h e t a s k

o f i n v e r t i n g a n e l a s t i c w a v e e l d f o r a n i m a g e o f t h e

e a r t h t h r o u g h w h i c h i t h a s p r o p a g a t e d L e B r a s a n d

C l a y t o n , 1 9 8 8 . T h e s e a s s u m p t i o n s r e d u c e t h e i n -

v e r s i o n o f r e e c t i o n d a t a t o a p r o c e s s s i m i l a r t o t h e

K i r c h h o s u m m i g r a t i o n o f J a i n a n d W r e n 1 9 8 0 .

T h e m e t h o d r e q u i r e s t r a v e l t i m e c u r v e s c o m p u t e d

f r o m a v e l o c i t y m o d e l . W e u s e d i n t e r v a l v e l o c i t i e s

o b t a i n e d f r o m t h e s t a c k i n g v e l o c i t y p i c k s T a b l e 3 a s

t h e v e l o c i t y m o d e l t o c a l c u l a t e t r a v e l t i m e s u s i n g V i -

d a l e ' s 1 9 8 8 n i t e d i e r e n c e s o l u t i o n o f t h e E i k o n a l

e q u a t i o n .

T h e K i r c h h o p r e s t a c k i m a g i n g i s d o n e t h r o u g h

m a p p i n g u n s o r t e d s e i s m o g r a m t r a c e s i n t o a d e p t h s e c -

t i o n b y c o m p u t i n g t h e t r a v e l t i m e f r o m t h e s o u r c e t o

t h e d e p t h p o i n t a n d b a c k t o t h e r e c e i v e r , t h r o u g h t h e

v e l o c i t y m o d e l . T h e v e l o c i t y m o d e l h a s 2 0 0 m s v e -

l o c i t y e r r o r a n d a c o r r e s p o n d i n g d e p t h e r r o r o f 1 0

i n t h e d e p t h s e c t i o n . T h e t r a v e l t i m e c a l c u l a t i o n i n -

c l u d e s t u r n i n g r a y s , w h i c h a l l o w s f o r i m a g i n g r e e c -

t i o n s o t h e d o w n - f a c i n g s i d e s o f s t r u c t u r e s . W i t h i n

t h e t r a v e l t i m e s d o w n t o a n d u p f r o m e v e r y p o i n t

i n t h e d a t a v o l u m e , t h e v a l u e o f t h e s e i s m o g r a m i s

s u m m e d i n t o t h e s e c t i o n a t t h e d e p t h p o i n t . C o h e r -

e n t a n d c o n t i n u o u s e v e n t s w i l l i n d i c a t e s t r u c t u r e i n

t h e d e p t h s e c t i o n . F i g u r e s 5 a n d 6 , f o l l o w e d b y F i g - F i g u r e s 5

u r e s 7 a n d 8 , s h o w t h e r e s u l t s o f K i r c h h o p r e s t a c k

F i g u r e s 7

m i g r a t i o n o n s e c t i o n s 1 a n d 2 , r e s p e c t i v e l y .

5 . I n t e r p r e t a t i o n o f t h e S e i s m i c D a t a

F o r F i g u r e s 6 a n d 8 w e h a v e o v e r l a i n o u r s t r a t i -

g r a p h i c i n t e r p r e t a t i o n s o n t h e m i g r a t e d s e c t i o n s 1 a n d

2 , r e s p e c t i v e l y , w i t h t i e s t o w e l l l o g s . S o l i d w h i t e


6/23

6

P a r a d o x d e p t h h e r e h a s a r e l a t i v e d e p t h p r e c i s i o n o f

b e t t e r t h a n 2 0 m a n d a n a b s o l u t e d e p t h a c c u r a c y b e t -

t e r t h e n 5 0 m . T h e s e s e c t i o n s a l s o i n d i c a t e s o m e c o m -

p l i c a t i n g f a c t o r s i n t h e i n t e r p r e t a t i o n o f t h e s e i s m i c

d a t a f r o m U p h e a v a l D o m e . A l l s e c t i o n s h a v e h o r i -

z o n t a l e x a g g e r a t i o n s o f 1 . 2 - 1 . 9 t i m e s . T h e s e c o m p l i -

c a t i o n s i n c l u d e d i r a c t i o n s , p r o b a b l e r e e c t i o n s f r o m

o u t o f t h e p l a n e s o f t h e p r o l e s , m i g r a t i o n a r t i f a c t s ,

a n d t h e c o m p l i c a t e d s t r u c t u r e o f s e c t i o n 1 . T h e s e

p r o b l e m s c a n b e m i n i m i z e d b y i n c l u d i n g c o n s t r a i n t s

f r o m t h e s t r a t i g r a p h i c s e c t i o n a n d a v a i l a b l e w e l l l o g

d a t a , a p r o p e r u n d e r s t a n d i n g o f f a u l t i n g m e c h a n i s m s

b a s e d o n s u r f a c e g e o l o g y J a c k s o n e t a l . , 1 9 9 8 ; K r i e n s

e t a l . , 1 9 9 9 , a n d r e c o g n i z i n g t h e d i a g n o s t i c f e a t u r e s

o f s u c h f a u l t i n g i n t h e s e c t i o n s .

T h e s e i s m i c l i n e i n t e r s e c t s t h e r i n g s y n c l i n e i n -

d i c a t e d b y g e o l o g i c m a p p i n g H u n t o o n e t a l . , 1 9 8 2 ;

J a c k s o n e t a l . , 1 9 9 8 ; K r i e n s e t a l . , 1 9 9 9 w i t h i n t h e

e a s t e r n p a r t o f s e c t i o n 1 a n d o t h e n o r t h e n d o f s e c -

t i o n 2 F i g u r e s 1 a n d 2 . T h e r i n g s y n c l i n e h a s a

r a d i u s o f 1 7 5 0 m . A n a c o u s t i c w e l l l o g B u c k M e s a

1 , H u s k y O i l C o m p a n y i s l o c a t e d i n t h e s a m e r i n g

s y n c l i n e 6 0 0 m n o r t h o f t h e b e n d i n g p o i n t o f t h e s e i s -

m i c l i n e F i g u r e 1 . W e c o n v o l v e d a 1 5 - 1 0 0 H z b a n d -

l i m i t e d w a v e l e t a g a i n s t t h e a c o u s t i c v e l o c i t y p r o l e s

d e n e d b y t h e w e l l l o g , t o p r o d u c e s y n t h e t i c s e i s m o -

g r a m s o n a d e p t h a x i s F i g u r e s 5 a n d 7 . T h e t h r e e

s y n t h e t i c t r a c e s w e r e g e n e r a t e d f r o m t h e s e p a r a t e v e -

l o c i t y l o g s o f t h e t w o d i e r e n t t r a n s d u c e r s e p a r a t i o n s

i n t h e l o g g i n g t o o l , w i t h a t r a c e f r o m a n a v e r a g e d p r o -

l e i n b e t w e e n . T h e s e s y n t h e t i c s a l l o w c o r r e l a t i o n o f

r e e c t i o n s i n b o t h t h e s e c t i o n s w i t h t h e i n t e r p r e t e d

l o g .

N o t e t h e s t r o n g r e e c t i o n s f r o m t h i n b u t v e r y l o w

v e l o c i t y l a r g e t r a n s i t t i m e s h a l y l a y e r s w i t h i n t h e

P a r a d o x s a l t . S u r r o u n d i n g t h e s e s h a l y i n t e r v a l s a r e

t h i n l a y e r s o f a n h y d r i t e s h o w i n g v e l o c i t i e s a b o v e 6

k m s . T h e n e a r l y c o n s t a n t s o n i c t r a n s i t t i m e s o f t h e

m a s s i v e s a l t i n t e r v a l s a r e a l l d e l a y e d b y h o l e e n l a r g e -

m e n t b y d i s s o l u t i o n d u r i n g d r i l l i n g , w h i c h i s w h y t h e

t r a c e s o f t h e t w o t r a n s d u c e r d i s t a n c e s s e p a r a t e o n l y

o v e r t h o s e i n t e r v a l s . T h e m a s s i v e s a l t s h o u l d h a v e

h i g h v e l o c i t i e s c l o s e t o t h o s e o f t h e a n h y d r i t e l a y e r s .

c o r r e l a t i o n o f r e e c t i o n s t o w a r d t h e s o u t h e n d o f s e c -

t i o n 2 w i t h t h e l o g . T h e g a m m a r a y l o g h a s b e e n i n -

t e r p r e t e d b y P A P C . L i t h o l o g i c f o r m a t i o n s w e r e i d e n -

t i e d b y c o r r e l a t i n g t o a r e f e r e n c e g a m m a r a y l o g .

W e i d e n t i e d t h e m a j o r p i c k s o n t h e s o n i c l o g a s

f o r m a t i o n b o u n d a r i e s b y c o r r e l a t i n g w i t h t h e i n t e r -

p r e t e d g a m m a r a y l o g . K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 m a d e

a n i n d e p e n d e n t i n t e r p r e t a t i o n o f t h e s o n i c l o g t h a t

i s i d e n t i c a l b e l o w 5 0 0 m d e p t h . T h e l o g i n t e r p r e t a -

t i o n s a l l o w e d p r o p e r i d e n t i c a t i o n o f f o r m a t i o n s o n

t h e s e i s m i c s e c t i o n s . F i g u r e s 5 a n d 7 s h o w t h e c o r r e -

l a t i o n s b e t w e e n t h e l o g s , t h e s y n t h e t i c , a n d o u r m i -

g r a t e d s e c t i o n s r i g h t t h r o u g h t h e P a r a d o x , t o 2 . 5 k m

d e p t h . F i g u r e s 6 a n d 8 a r e l i m i t e d t o t h e u p p e r 1 . 5

k m o f d e p t h , t o c o n c e n t r a t e o n o u r i n t e r p r e t a t i o n s o f

s t r u c t u r e i n t h e u p p e r P a r a d o x a n d a b o v e .

5 . 1 . D e p t h t o t h e P a r a d o x S a l t

T h e a c o u s t i c w e l l l o g l o c a t e s a s a l t l a y e r t h e P a r a -

d o x F o r m a t i o n t h a t e x t e n d s f r o m 1 1 6 0 t o 2 2 0 0 m

d e p t h . T h e p r i m a r y r e s u l t o f o u r s t u d y i s a s t r o n g

r e e c t i o n s h o w n o n F i g u r e s 5 a n d 6 a p p r o x i m a t e l y a t

1 1 6 0 m d e p t h t h r o u g h o u t s e c t i o n 1 a n d o n F i g u r e s 7

a n d 8 t o w a r d t h e n o r t h e n d o f s e c t i o n 2 s o l i d w h i t e

l i n e s o n i n t e r p r e t a t i o n s . T h e s a m e r e e c t i o n i s m u c h

w e a k e r o n t h e C M P - s t a c k e d s e c t i o n s a t 0 . 6 s i n

F i g u r e 4 w i t h o u t p r e s t a c k m i g r a t i o n . T h e s t a c k e d

s e c t i o n o f s e c t i o n 2 d o e s f e a t u r e a s h a l l o w e r r e e c t i o n

a t 0 . 2 s t w o - w a y t r a v e l t i m e , w h i c h i s n o t o b v i o u s a t

3 7 0 m d e p t h o n t h e m i g r a t e d s e c t i o n 2 F i g u r e s 7 a n d

8 . M i g r a t i o n a r t i f a c t s c r e a t e d b y a b o u n d a r y i n t h e

v e l o c i t y m o d e l u s e d i n t h e p r e s t a c k m i g r a t i o n o b s c u r e

r e e c t i o n s a t t h a t d e p t h i n s e c t i o n 2 .

W e p r e s e n t o n l y 0 . 8 s t w o - w a y t r a v e l t i m e o n t h e

s t a c k e d s e c t i o n s F i g u r e 4 a n d a m a x i m u m d e p t h

o f 2 . 5 k m o n t h e p r e s t a c k - m i g r a t e d s e c t i o n s , c o r r e -

s p o n d i n g t o a p p r o x i m a t e l y 0 . 9 s F i g u r e s 5 a n d 7 .

T h e u p p e r r e e c t i o n s a r e b e t t e r d e n e d i n t h e s t a c k e d

s e c t i o n , a n d t h e l o w e r o n e s a r e b e t t e r d e n e d i n t h e

p r e s t a c k - m i g r a t e d s e c t i o n . T h i s m a y b e d u e t o t h e

l a t e r a l l y h o m o g e n e o u s v e l o c i t y m o d e l u s e d a n d t h e

l a c k o f s t a t i c c o r r e c t i o n s . N o t e a s w e l l t h a t w e s h o w


7/23

7

m o v e m e n t o f s a l t i n v o l v e d i n m i n o r d i a p i r i s m o r p e r -

h a p s t o d e f o r m a t i o n d u r i n g t h e p a s s a g e o f t h e i m p a c t

s h o c k w a v e . F o l l o w i n g t h e s t r o n g r e e c t i o n t h a t i s

a t t h e d e p t h o f t h e P a r a d o x t o p i n t h e w e l l l o g s y n -

t h e t i c , t h e d i s p l a c e m e n t o f a s l i c e o f t h e P a r a d o x t o p

a l m o s t 4 0 0 m w i d e a p p e a r s u p w a r d i n s t e a d o f d o w n -

w a r d F i g u r e 6 . T h e s e c t i o n s h o w s t h a t a n y u p w a r d

m o v e m e n t w o u l d b e 1 0 0 m a t m a x i m u m . T h e s t r o n g

r e e c t i o n f r o m t h e s h a l y i n t e r v a l , j u s t b e l o w t h e P a r a -

d o x t o p , s h o w s m u c h l e s s , i f a n y , v e r t i c a l d i s p l a c e m e n t

F i g u r e s 5 a n d 6 . T h e 1 0 0 m o f u p w a r d m o v e m e n t

c a n b e t h o u g h t t o h a v e c a u s e d t h e t h r u s t f a u l t s s h o w n

a t t h e c e n t e r o f F i g u r e 6 a t 1 . 1 k m d e p t h , b r e a k i n g

t h e c o n t i n u i t y o f t h e r e e c t i o n c o r r e s p o n d i n g t o t h e

t o p o f t h e b u l g e .

T h e a b s e n c e o f i n t e r p r e t e d t h r u s t b r e a k s a b o v e t h e

H e r m o s a F o r m a t i o n s u g g e s t s a m o d e o f d e f o r m a t i o n

n o t r e l a t e d t o s a l t d i a p i r i s m . T h e d e f o r m a t i o n c a u s e d

b y t h e P a r a d o x F o r m a t i o n e n d s w i t h i n t h e H e r m o s a

F o r m a t i o n , t h e t o p o f w h i c h s e e m s r e l a t i v e l y l e s s d e -

f o r m e d o n t h e s e c t i o n F i g u r e 6 a t 0 . 8 k m d e p t h . T h e

d e f o r m a t i o n i s a t i t s 1 0 0 m m a x i m u m a t 1 . 2 k m d e p t h

a n d m a y d e c r e a s e t o a m i n i m u m r e s o l v a b l e 5 0 m t o -

w a r d 0 . 7 5 - 0 . 8 k m d e p t h . D e f o r m a t i o n a t t h e s a m e

d e p t h r a n g e i n s e c t i o n 2 m a y d e c r e a s e r a d i a l l y o u t -

w a r d F i g u r e s 7 a n d 8 .

T h i s b u l g i n g i n t h e P a r a d o x F o r m a t i o n m a y h a v e

b e e n c a u s e d b y a l i m i t e d e p i s o d e o f s a l t d i a p i r i s m .

J a c k s o n 1 9 9 5 g i v e s a n e x a m p l e f r o m C o l o r a d o C a n y o n ,

U t a h , w h e r e e r o s i o n a l l y i n d u c e d d i e r e n t i a l l o a d i n g

c r e a t e d a c o m p l e x p a t t e r n o f l i m i t e d u p w e l l i n g o f

P e n n s y l v a n i a n P a r a d o x e v a p o r i t e s . H a r r i s o n 1 9 2 7

a t t r i b u t e d d i e r e n t i a l l o a d i n g t o e r o s i o n a l r e m o v a l o f

o v e r b u r d e n .

O u r r e s u l t s s o l i d w h i t e l i n e s o n F i g u r e s 6 a n d 8

s h o w a n u p t o 1 0 0 m s a l t u p l i f t a t t h e t o p o f P a r a d o x

F o r m a t i o n , a t 1 1 5 0 m d e p t h . H u n t o o n e t a l . 1 9 8 2

s u g g e s t 3 0 0 m m a x i m u m s t r a t i g r a p h i c u p l i f t a t t h e

c e n t e r o f U p h e a v a l D o m e . T h e 1 0 0 m s a l t u p l i f t w e

o b s e r v e i s l i m i t e d t o o n e a r e a 4 0 0 m w i d e b e l o w t h e

r i n g s y n c l i n e , h o w e v e r , a n d d o e s n o t a p p e a r t o b e

p a r t o f a n u p l i f t r a m p t o w a r d t h e c e n t e r o f a d i a p i r

F i g u r e 2 . I n s t e a d i t m a y b e r e l a t e d t o t h e r i n g o f

t i o n o f t h e H e r m o s a o r P a r a d o x F o r m a t i o n t o p s b u t

s u g g e s t s s u b s t a n t i a l n o r t h w a r d d i p s o f t h e C u t l e r ,

M o e n k o p i , a n d C h i n l e F o r m a t i o n t o p s i n t o t h e r i n g

s y n c l i n e f r o m t h e r i m m o n o c l i n e . T h e r i n g s y n c l i n e i s

t h u s c o n n e d t o t h e s e c t i o n a b o v e t h e H e r m o s a a n d

i s n o t e x p r e s s e d i n a n y r i n g d e p r e s s i o n o r m o a t i n t h e

P a r a d o x s a l t t o p . A m o a t i n t h e s a l t t o p e q u a l i n

v o l u m e t o t h a t o f u p l i f t e d s a l t w o u l d b e r e q u i r e d f o r

s u b s t a n t i a l d i a p i r i s m t o p a n d m i d d l e o f F i g u r e 2 .

D e v e l o p m e n t o f s u c h a m o a t w o u l d a l s o b e t h e o n l y

m e c h a n i s m f o r d e v e l o p m e n t o f t h e r i n g s y n c l i n e u n -

d e r a n y s a l t d i a p i r i s m h y p o t h e s i s . T h e a m o u n t o f

v e r t i c a l d e f o r m a t i o n s h o u l d a l s o i n c r e a s e d o w n w a r d

t h r o u g h t h e s e c t i o n t o t h e m o a t . F i g u r e s 7 a n d 8

s h o w t h a t n e i t h e r t h e t o p o f t h e s a l t n o r t h e p r o m i -

n e n t s h a l y r e e c t o r s w i t h i n t h e u p p e r P a r a d o x h a v e

d e f o r m e d v e r t i c a l l y m o r e t h a n 1 0 0 m a c r o s s t h e r i m

m o n o c l i n e . T h u s n o s a l t c o u l d h a v e b e e n m o b i l i z e d

f r o m b e l o w t h e r i n g s y n c l i n e t o f o r m a n y s u b s t a n -

t i a l d i a p i r . G i v e n t h e 3 0 0 m o f s t r a t i g r a p h i c u p l i f t

w i t h i n t h e c e n t e r o f U p h e a v a l D o m e F i g u r e 2 , b o t -

t o m , w e f a v o r a n a l t e r n a t i v e o r i g i n , s u c h a s i m p a c t ,

t h a t w o u l d d e v e l o p t h e r a d i a l l y c o n v e r g e n t f e a t u r e s

m a p p e d b y J a c k s o n e t a l . 1 9 9 8 a n d b y K r i e n s e t a l .

1 9 9 9 .

A s a l t d i a p i r h y p o t h e s i s t h a t w o u l d g e n e r a t e t h e

o b s e r v e d c o n v e r g e n c e f e a t u r e s w o u l d b e t h e d e v e l o p -

m e n t o f U p h e a v a l D o m e a s a v e r t i c a l l y p i n c h e d - o d i -

a p i r . T h i s t y p e o f s a l t s t r u c t u r e w a s r s t r e c o g n i z e d

e l s e w h e r e b y S t i l l e 1 9 2 5 , l a t e l y s u p p o r t e d b y C o w -

a r d a n d S t e w a r d 1 9 9 5 , a n d a d v o c a t e d f o r U p h e a v a l

D o m e b y S c h u l t z - E l a e t a l . 1 9 9 4 a n d J a c k s o n e t

a l 1 9 9 8 . H o w e v e r , w i t h i n t h e c e n t r a l d e p r e s s i o n o f

U p h e a v a l D o m e , n o o n e h a s f o u n d a n y P a r a d o x F o r -

m a t i o n o u t c r o p o r d i a p i r i c l a g f r a g m e n t . J a c k s o n e t

a l 1 9 9 8 p r o p o s e a s u b s t a n t i a l v o l u m e o f e r u p t e d "

s a l t a n d a r e s u l t a n t 2 5 0 m l o w e r i n g o f t h e t o p o f t h e

P a r a d o x F o r m a t i o n b e l o w t h e r i n g s y n c l i n e m i d d l e o f

F i g u r e 2 . O u r n d i n g o f 1 0 0 m m a x i m u m s a l t u p l i f t

u n d e r t h e r i n g s y n c l i n e s o l i d w h i t e l i n e s o n F i g u r e 6

a n d n o d e p l e t i o n o r d e p r e s s i o n o f t h e s a l t t o p a c r o s s

t h e r i m m o n o c l i n e s o l i d w h i t e l i n e s o n F i g u r e 8 t h u s

s p e c i c a l l y r e j e c t s t h e i r h y p o t h e s i s o f a p i n c h e d - o


8/23

8

g e n t c e n t r a l u p l i f t a n d t h e m e g a b l o c k z o n e o f l i s t r i c

n o r m a l f a u l t i n g , b o t h d i r e c t e d r a d i a l l y i n w a r d C r o f t

1 9 8 5 . W h e n e v a l u a t i n g t h e s e f e a t u r e s a t U p h e a v a l

D o m e , o n e m u s t t a k e i n t o a c c o u n t t h e e e c t o f e r o -

s i o n . K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 e s t i m a t e t h a t a t l e a s t a f e w

h u n d r e d m e t e r s o f e r o s i o n , t o t h e t o p o f t h e W i n g a t e

s a n d s t o n e , m a y h a v e t a k e n p l a c e a t U p h e a v a l D o m e

F i g u r e 2 , b o t t o m .

T h e c e n t r a l u p l i f t i s g e n e r a t e d b y a n i n w a r d a n d

u p w a r d m o v e m e n t m a i n l y o f t h e d e e p e s t a e c t e d h o r i -

z o n s G r i e v e e t a l . , 1 9 8 1 ; D e n c e e t a l . , 1 9 7 7 . D u r i n g

t h e b r i e f m o d i c a t i o n s t a g e t h i s s t r u c t u r e d e v e l o p s

a s t h e t r a n s i e n t c a v i t y c o l l a p s e s . T h e u p w a r d m o v e -

m e n t o f r o c k s i n t h e c e n t r a l u p l i f t g e n e r a t e s a d o m a l

f o r m . T h e b o r d e r b e t w e e n t h e t r a n s i e n t c a v i t y a n d

t h e m e g a b l o c k z o n e i s c a l l e d t h e s t r u c t u r a l r i m u p l i f t

J u h l i n a n d P e d e r s e n , 1 9 8 7 . T h e e x p e c t e d d i s p l a c e -

m e n t i n t h e m e g a b l o c k z o n e i s d o w n w a r d f a u l t i n g t o -

w a r d t h e c e n t e r . O n e a d d i t i o n a l c o m p l e x i t y t o t h e

s t r u c t u r e o f U p h e a v a l D o m e i s t h e e e c t o f t h e s a l t ,

w h i c h m a y o w l o n g a f t e r t h e i m p a c t a n d c e n t r a l u p -

l i f t p r o c e s s e s h a v e c o m p l e t e d . E v e n a s m a l l a m o u n t o f

s a l t u p l i f t c o u l d s u p e r i m p o s e a d d i t i o n a l d e f o r m a t i o n

o n t h e s t r u c t u r e .

A b o v e t h e P a r a d o x F o r m a t i o n r e e c t i o n a s u i t e o f

r e e c t i o n s d i p n o r t h w e s t w a r d a n d m a y r e v e r s e t o w a r d

t h e c e n t r a l u p l i f t . T h e s e l a y e r s m a t c h w i t h t h e w e l l

l o g o b s e r v a t i o n s o f f o r m a t i o n b o u n d a r i e s , a s c a n b e

s e e n o n F i g u r e s 6 a n d 8 d a s h e d w h i t e l i n e s . T h e

r e e c t i o n s a l m o s t c o n v e r g e t o w a r d t h e r i n g s y n c l i n e .

T h e o r i g i n a l s u i t e o f r e e c t i o n s a r e d e s t r o y e d w i t h i n

t h e o r i g i n a l l i m i t o f t h e t r a n s i e n t c a v i t y b y f a u l t i n g , a s

s e e n o n s e c t i o n 1 F i g u r e 6 . W e f o u n d t h r u s t f a u l t s

t o w a r d t h e c e n t r a l u p l i f t o n t h e w e s t s i d e o f p r e s t a c k

s e c t i o n 1 F i g u r e s 5 a n d 6 a n d s e v e r a l n o r m a l f a u l t s

a l o n g s h a l l o w e r r e e c t o r s u n d e r t h e r i n g s y n c l i n e o n

p r e s t a c k s e c t i o n 2 F i g u r e s 7 a n d 8 . T h e w e s t d i p -

p i n g r e e c t i o n s a t t h e c e n t e r o f F i g u r e s 5 a n d 6 m a y

r e p r e s e n t l i s t r i c f a u l t s i n t h e o b l i q u e c r o s s s e c t i o n o f

s e c t i o n 1 , d i p p i n g t o w a r d t h e c e n t r a l u p l i f t f r o m b e -

l o w t h e r i n g s y n c l i n e . A l i s t r i c f a u l t a l s o a p p e a r s o n

t h e s t a c k e d s e c t i o n o f F i g u r e 4 , m a r k e d A . I n s e c t i o n

2 F i g u r e s 7 a n d 8 a b o v e t h e H e r m o s a a r e s e v e r a l

5 . 3 . E e c t s o f t h e U n d e r l y i n g S a l t o n C r a t e r

M o d i c a t i o n

W e o b s e r v e t h a t t h e d e g r e e o f d e f o r m a t i o n g e n -

e r a l l y d e c r e a s e s d o w n w a r d a n d i n c r e a s e s t o w a r d t h e

c e n t r a l p a r t o f t h e d o m e . O n t h e o t h e r h a n d , t h e

d e f o r m a t i o n i n c r e a s e s s o m e w h a t b o t h u p w a r d a n d

d o w n w a r d f r o m t h e t o p o f H e r m o s a F o r m a t i o n . T h i s

s h o w s t h a t t h e r e m a y b e t w o f a c t o r s i n v o l v e d i n t h e

d e f o r m a t i o n o b s e r v e d b e n e a t h U p h e a v a l D o m e . T h e

r s t f a c t o r i s t h e i m p a c t . T h e u p p e r p a r t s o f o u r c r o s s

s e c t i o n s s u g g e s t t h a t t h e t y p e o f d e f o r m a t i o n w e d e -

s c r i b e i n s e c t i o n s 5 . 1 a n d 5 . 2 m u s t b e d u e t o a f o r c e

t h a t c o m e s f r o m a b o v e . A n i m p a c t s h o c k w a v e a n d

t h e c o l l a p s e o f a t r a n s i e n t c a v i t y a r e t w o e x a m p l e s o f

s u c h a f o r c e . T h e f a u l t s f o u n d , t h r u s t i n c r o s s s e c t i o n

1 F i g u r e 6 a n d n o r m a l i n s e c t i o n 2 F i g u r e 8 , a r e

l o c a t e d i n t h e m i g r a t e d s e c t i o n s a s e x p e c t e d f r o m a n

i m p a c t m o d e l F i g u r e 2 , b o t t o m .

T h e s e c o n d f a c t o r i s t h e s a l t o f t h e P a r a d o x F o r m a -

t i o n , w h i c h t h r o u g h o w m a y h a v e f u r t h e r m o d i e d

t h e c o m p l e x i m p a c t s t r u c t u r e . O u r i n t e r p r e t a t i o n s o f

s e c t i o n s 1 a n d 2 F i g u r e s 6 a n d 8 s u g g e s t t h a t l i s t r i c

n o r m a l f a u l t s o f t h e c e n t r a l u p l i f t p r o c e s s m a y h a v e

b r o k e n t h r o u g h t h e t o p o f t h e H e r m o s a F o r m a t i o n b e -

l o w t h e r i n g s y n c l i n e . W e c a n n o t t e l l f r o m o u r w o r k

o n s e c t i o n 1 F i g u r e 6 w h e t h e r t h a t f a u l t i n g m a y

h a v e s i m p l y l i f t e d s o m e o f t h e H e r m o s a , t h i n n e d i t ,

o r t h i c k e n e d i t t e c t o n i c a l l y . O u r i n t e r p r e t a t i o n s u g -

g e s t s t h i n n i n g o f t h e H e r m o s a w h e r e l i s t r i c f a u l t s h a v e

s l i c e d a l o n g i t s t o p . R e m o v a l o f m a t e r i a l f r o m t h e

H e r m o s a b y l i s t r i c f a u l t i n g , a t i n t e r m e d i a t e d e p t h s ,

m i g h t h a v e c a u s e d t h e d r o o p i n g o f o v e r l y i n g r o c k s ,

f o r m i n g t h e r i n g s y n c l i n e .

T h e 1 0 0 m o f s a l t u p l i f t s h o w n a t t h e t o p o f t h e

P a r a d o x o n s e c t i o n 1 F i g u r e 6 i s a l s o b e l o w t h e r i n g

s y n c l i n e i n t h i s o b l i q u e s e c t i o n . W e s u g g e s t t h a t u p -

l i f t t o b e t h e r e s u l t o f l i m i t e d s a l t o w i n t o t h e b r o k e n

o r t h i n n e d a r e a o f t h e H e r m o s a , f o r m i n g a n a n t i f o r -

m a l o r r e v e r s e - f a u l t e d r i s e i n t h e t o p o f t h e P a r a d o x

F o r m a t i o n F i g u r e 2 , b o t t o m . T h i s u p l i f t m a y h a v e

s u b s e q u e n t l y r e s t o r e d t h e t o p o f t h e t h i n n e d H e r m o s a

t o n e a r i t s o r i g i n a l d e p t h . T h e o r i g i n a l t o p o g r a p h i c


9/23

9

6 . C o n c l u s i o n

T h e p r i n c i p a l n d i n g o f t h i s w o r k i s t h a t t h e u p -

p e r p a r t o f t h e P a r a d o x F o r m a t i o n d o e s n o t s h o w t h e

m o r e t h a n 1 0 0 m o f r e l i e f e x p e c t e d f o r a n y s a l t d i -

a p i r i s m o r i g i n o f U p h e a v a l D o m e . N o s a l t d i a p i r i s m

m o d e l f o r U p h e a v a l D o m e c a n p r o d u c e a P a r a d o x s a l t

t o p a s a t a s o u r s e c t i o n s s h o w , b e l o w b o t h t h e s t r u c -

t u r a l r i m a n d t h e r i n g s y n c l i n e F i g u r e 2 . S t r a t i -

g r a p h i c d e f o r m a t i o n d u e t o s a l t d i a p i r i s m w o u l d a l s o

h a v e i n c r e a s i n g a m p l i t u d e w i t h d e p t h , b u t w e o b s e r v e

t h e o p p o s i t e . T h e a m p l i t u d e o f d e f o r m a t i o n d e c r e a s e s

w i t h d e p t h i n t h e u p p e r 7 5 0 m . A s o u r c e o f d e f o r m a -

t i o n a c t i n g f r o m a b o v e d o w n w a r d , s u c h a s i m p a c t ,

c a n e x p l a i n t h e p a t t e r n o f f a u l t i n g a n d f o l d i n g b e t t e r

t h a n o n e f r o m b e l o w , l i k e a s a l t d i a p i r . W e h a v e i d e n -

t i e d s e v e r a l a n c i l l a r y f e a t u r e s i n t h e s e i s m i c s e c t i o n s

a s b e i n g r e p r e s e n t a t i v e o f p a r t s o f a c o m p l e x i m p a c t

s t r u c t u r e s u c h a s t h e c e n t r a l u p l i f t , l i s t r i c f a u l t s , a n d

m e g a b l o c k z o n e .

T h e 1 0 0 m m a x i m u m s a l t u p l i f t w e d o o b s e r v e i s

n o t a s h a l l o w i n g t o w a r d t h e c e n t e r o f t h e s t r u c t u r e ,

a s w o u l d b e e x p e c t e d f o r a s a l t d o m e o r s a l t d i a p i r

m o d e l . I n s t e a d , a n y s a l t u p l i f t i s c o n n e d t o b e l o w

t h e r i n g s y n c l i n e a n d i s l i m i t e d t o 1 0 0 m a s w e l l .

S u c h d i s p l a c e m e n t i s i n c o n s i s t e n t w i t h a l l s a l t d i a p i r

m o d e l s . O u r o b s e r v a t i o n s o f a r e l a t i v e l y a t t o p o g -

r a p h y f o r t h e t o p o f t h e P a r a d o x F o r m a t i o n , w i t h n o

m o a t i n t h e s a l t t o p b e l o w t h e r i n g s y n c l i n e F i g u r e 2 ,

m i d d l e , s p e c i c a l l y d i s p r o v e s t h e p i n c h e d - o s a l t d i -

a p i r h y p o t h e s i s o f J a c k s o n e t a l . 1 9 9 8 . O u r s u r v e y s

d o n o t s h o w a n y o f t h e g e o m e t r i c f e a t u r e s i n t h i s i n -

t e r f a c e t h a t w o u l d b e r e q u i r e d v o l u m e t r i c a l l y f o r a n y

s a l t d i a p i r i s m m o d e l . T h u s o u r r e s u l t s a r e m o s t c o n -

s i s t e n t w i t h t h e i m p a c t m o d e l f o r t h e f o r m a t i o n o f

U p h e a v a l D o m e .

A c k n o w l e d g m e n t s . G e o p h y s i c a l s u r v e y s o f U p h e a v a l

D o m e w e r e f u n d e d b y a g r a n t f r o m t h e N A S A P l a n e t a r y

G e o l o g y a n d G e o p h y s i c s P r o g r a m t o J e P l e s c i a U S G S .

T h e g e o p h y s i c a l s u r v e y s w e r e a c o l l a b o r a t i o n w i t h J e

P l e s c i a a n d K e n H e r k e n h o , t h e n o f t h e J e t P r o p u l s i o n

L a b o r a t o r y a n d B r y a n K r i e n s , t h e n o f C . S . U . D o m i n g u e z

H i l l s . E u g e n e S h o e m a k e r o r i g i n a l l y r e c o g n i z e d t h e i m -

s e a r c h a t U N R w a s s u p p o r t e d b y S u l e i m a n D e m i r e l U n i -

v e r s i t y o f T u r k e y , a n d S . C h a v e z - P e r e z w a s s u p p o r t e d b y

t h e C O N A C y T p r o g r a m , M e x i c o . C o m m e n t s f r o m K .

H e r k e n h o , J . P l e s c i a , R . A . S c h u l t z , a n d t w o a n o n y m o u s

r e f e r e e s e x t e n s i v e l y i m p r o v e d t h e m a n u s c r i p t .

R e f e r e n c e s

A l v a r e z , W . , E . S t a l e y , a n d M . A . C h a n , S y n s e d i m e n t a r y

d e f o r m a t i o n i n t h e J u r a s s i c o f s o u t h e a s t e r n U t a h : A

c a s e o f i m p a c t s h a k i n g , G e o l o g y , 2 6 , 5 7 9 - 5 8 2 , 1 9 9 8 .

B a a r s , D . L . , G e o l o g y o f t h e C a n y o n l a n d s , i n G e o l o g y o f

C a n y o n l a n d s a n d C a t a r a c t C a n y o n F i e l d S y m p o s i u m

G u i d e b . o f t h e F o u r C o r n e r s G e o l . S o c . , v o l . 6 , p p .

1 8 - 2 7 , D u r a n g o , C o l o . , 1 9 7 1 .

B a a r s , D . L . , a n d W . R . S e a g e r , S t r a t i g r a p h i c c o n t r o l o f

p e t r o l e u m i n W h i t e R i m s a n d s t o n e P e r m i a n i n a n d

n e a r C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k , U t a h , A A P G B u l l . ,

5 4 , 7 0 9 - 7 1 8 , 1 9 7 0 .

B u c h e r , W . H . , C r y p t o v o l c a n i c s t r u c t u r e s i n t h e U n i t e d

S t a t e s , I n t e r . G e o l . C o n g r . , R e p . S e s s i o n s , 1 6 t h , v o l .

2 , 1 0 5 5 - 1 0 8 4 , 1 9 3 6 .

C o w a r d , M . , a n d S . S t e w a r t , S a l t - i n u e n c e d s t r u c t u r e s i n

t h e M e s o z o i c - T e r t i a r y c o v e r o f t h e s o u t h e r n N o r t h S e a ,

U . K . , i n S a l t T e c t o n i c s : A G l o b a l P e r s p e c t i v e , e d i t e d

b y M . P . A . J a c k s o n , D . G . R o b e r t s , a n d S . S n e l s o n ,

A A P G M e m o i r , 6 5 , 2 2 9 - 2 5 0 , 1 9 9 5 .

C r o f t , S . K . , T h e s c a l i n g o f c o m p l e x c r a t e r s , J . G e o p h y s .

R e s . , 9 0 , 8 2 8 - 8 4 2 , 1 9 8 5 .

D a c h i l l e , F . , I n t e r a c t i o n s o f t h e E a r t h w i t h v e r y l a r g e m e -

t e o r i t e s , C o n t r i b . 6 2 - 2 8 , 1 9 p p . , C o l l . o f M i n e r . I n d . ,

T h e P a . S t a t e U n i v . , S t a t e C o l l e g e , 1 9 6 2 .

D e n c e , M . R . , R . A . F . G r i e v e , a n d P . B . R o b e r t s o n , T e r -

r e s t r i a l i m p a c t s t r u c t u r e s : P r i n c i p a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d

e n e r g y c o n s i d e r a t i o n s , i n I m p a c t a n d E x p l o s i o n C r a -

t e r i n g , e d i t e d b y D . J . R o d d y , R . O . P e p i n , a n d R .

B . M e r r i l , p p . 2 4 7 - 2 7 5 , P e r g a m o n , T a r r y t o w n , N . Y . ,

1 9 7 7 .

G r i e v e , R . A . F . , P . B . R o b e r t s o n , a n d M . R . D e n c e ,

C o n s t r a i n t s o n t h e f o r m a t i o n o f r i n g i m p a c t s t r u c t u r e s ,

b a s e d o n t e r r e s t r i a l d a t a , i n M u l t i - r i n g B a s i n s , e d i t e d

b y P . H . S c h u l t z a n d R . B . M e r r i l l , P e r g a m o n , T a r r y -

t o w n , N . Y . , p p . 3 7 - 5 7 , 1 9 8 1 .

H a j n a l , Z . , D . S c o t t , a n d P . B . R o b e r t s o n , R e e c t i o n

s t u d y o f t h e H a u g h t o n i m p a c t c r a t e r , J . G e o p h y s . R e s . ,

9 3 , 1 1 , 9 3 0 - 1 1 , 9 4 2 , 1 9 8 8 .

H a l e , I . D . , a n d J . F . C l a e r b o u t , B u t t e r w o r t h d i p l t e r s ,


10/23

1 0

J a c k s o n , D . G . R o b e r t s , a n d S . S n e l s o n , A A P G M e m -

o i r , 6 5 , 1 - 2 8 , 1 9 9 5 .

J a c k s o n , M . P . A . , D . D . S c h u l t z - E l a , M . R . H u d e c , I . A .

W a t s o n , a n d M . L . P o r t e r , S t r u c t u r e a n d e v o l u t i o n o f

U p h e a v a l D o m e : A p i n c h e d - o s a l t d i a p i r , G e o l . S o c .

A m . B u l l . , 1 1 0 , 1 5 4 7 - 1 5 7 3 , 1 9 9 8 .

J a i n , S . , a n d A . E . W r e n , M i g r a t i o n b e f o r e s t a c k : P r o c e -

d u r e a n d s i g n i c a n c e , G e o p h y s i c s , 4 5 , 2 0 4 - 2 1 2 , 1 9 8 0 .

J o e s t i n g , H . R . a n d D . P l o u , G e o p h y s i c a l s t u d i e s o f t h e

U p h e a v a l D o m e a r e a , S a n J u a n C o u n t y , U t a h , U t a h I n -

t e r m . A s s o c . P e t r o l . G e o l . , A n n . F i e l d C o n f . G u i d e b . ,

9 , 8 6 - 9 2 , 1 9 5 8 .

J u h l i n , C . , a n d L . P e d e r s e n , R e e c t i o n s e i s m i c i n v e s t i g a -

t i o n s o f t h e S i l j a n i m p a c t s t r u c t u r e , S w e d e n , J . G e o -

p h y s . R e s . , 9 2 , 1 4 , 1 1 3 - 1 4 , 1 2 2 , 1 9 8 7 .

K r i e n s , B . J . , E . M . S h o e m a k e r , a n d K . E . H e r k e n h o G e -

o l o g y o f t h e U p h e a v a l D o m e i m p a c t s t r u c t u r e , s o u t h -

e a s t U t a h , J . G e o p h y s . R e s . , 1 0 4 , 1 8 , 8 6 7 - 1 8 , 8 8 7 , 1 9 9 9 .

L e B r a s , R . J . , a n d R . W . C l a y t o n , A n i t e r a t i v e i n v e r s i o n

o f b a c k - s c a t t e r e d a c o u s t i c w a v e s : G e o p h y s i c s , 5 3 , 5 0 1 -

5 0 8 , 1 9 8 8 .

L o u i e , J . N . , R . W . C l a y t o n , a n d R . J . L e B r a s , T h r e e -

d i m e n s i o n a l i m a g i n g o f s t e e p l y d i p p i n g s t r u c t u r e n e a r

t h e S a n A n d r e a s f a u l t , P a r k e l d , C a l i f o r n i a , G e o p h y s i c s ,

5 3 , 1 7 6 - 1 8 5 , 1 9 8 8 .

L o u i e , J . N . , S . C h a v e z - P e r e z , a n d G . P l a n k I m p a c t d e -

f o r m a t i o n a t U p h e a v a l D o m e , C a n y o n l a n d s N a t i o n a l

P a r k , U t a h , r e v e a l e d b y s e i s m i c p r o l e s a b s t r a c t , E o s

T r a n s . A G U , 7 6 4 6 , F a l l M e e t . S u p p l . , F 3 3 7 , 1 9 9 5 .

M a t t o x , R . B . , U p h e a v a l D o m e , a p o s s i b l e s a l t d o m e i n

t h e P a r a d o x B a s i n , U t a h , p a p e r p r e s e n t e d a t 8 t h F i e l d

C o n f e r e n c e , C a n y o n l a n d s , F o u r C o r n e r s G e o l . S o c . ,

D u r a n g o , C o l o . , 1 9 7 5 .

M c C l e a r y , J . R . , a n d J . E . R o m i e , S t r a t i g r a p h i c a n d s t r u c -

t u r a l c o n g u r a t i o n o f t h e N a v a j o J u r a s s i c t h r o u g h

O u r a y M i s s i s s i p p i a n a n d D e v o n i a n F o r m a t i o n s i n t h e

v i c i n i t y o f D a v i s a n d L a v e n d e r C a n y o n s , s o u t h e a s t e r n

U t a h , T e c h . R e p . O N W I - 5 9 4 , 1 8 7 p p . , O . o f N u c l .

W a s t e I s o l a t i o n , B a t e l l e M e m . I n s t . , C o l u m b u s , O h i o ,

1 9 8 6 .

M c K n i g h t , E . T . , G e o l o g y o f t h e a r e a b e t w e e n G r e e n a n d

C o l o r a d o R i v e r s , G r a n d a n d S a n J u a n C o u n t i e s , U t a h ,

U . S . G e o l . S u r v . B u l l . , 9 0 8 , 1 4 7 p p . , 1 9 4 0 .

M e l o s h , H . J . , I m p a c t C r a t e r i n g : A G e o l o g i c P r o c e s s , O x -

f o r d M o n o g r . G e o l . G e o p h y s . , 1 1 , 2 4 5 p p . , O x f o r d

U n i v . P r e s s , N e w Y o r k , 1 9 8 9 .

M i l t o n , D . J . , B . C . B a r l o w , R . B r e t t , A . R . B r o w n , A .

a b s t r a c t , G e o l . S o c . A m . , A b s t r . P r o g r a m s , 2 6 , 7 2 ,

1 9 9 4 .

S c o t t , D . , a n d Z . H a j n a l , S e i s m i c s i g n a t u r e o f t h e H a u g h t o n

s t r u c t u r e , M e t e o r i t i c s , 2 3 , 2 3 9 - 2 4 7 , 1 9 8 8 .

S h o e m a k e r , E . M . , S t r u c t u r a l f e a t u r e s o f s o u t h e a s t e r n

U t a h a n d a d j a c e n t p a r t s o f C o l o r a d o , N e w M e x i c o , a n d

A r i z o n a , G u i d e b . G e o l . U t a h , 9 , 4 8 - 6 9 , 1 9 5 4 .

S h o e m a k e r , E . M . , S t r u c t u r a l f e a t u r e s o f t h e c e n t r a l C o l -

o r a d o P l a t e a u a n d t h e i r r e l a t i o n t o u r a n i u m d e p o s i t s ,

U . S . G e o l . S u r v . P r o f . P a p . 3 0 0 , 1 5 5 - 1 7 0 , 1 9 5 6 .

S h o e m a k e r , E . M . , a n d K . E . H e r k e n h o , U p h e a v a l D o m e

i m p a c t s t r u c t u r e , U t a h a b s t r a c t , L u n a r P l a n e t . S c i . ,

X V , 7 7 8 , 1 9 8 4 .

S h o e m a k e r , E . M . , K . E . H e r k e n h o , a n d V . A . G o s t i n ,

I m p a c t o r i g i n o f U p h e a v a l D o m e , U t a h a b s t r a c t , E o s

T r a n s . A G U , 7 4 4 3 , F a l l M e e t . s u p p l . , 3 8 8 , 1 9 9 3 .

S t i l l e , H . , T h e u p t h r u s t o f t h e s a l t m a s s e s o f G e r m a n y ,

A A P G B u l l . , 9 , 4 1 7 - 4 4 1 , 1 9 2 5 .

V i d a l e , J . E . , F i n i t e - d i e r e n c e c a l c u l a t i o n o f t r a v e l t i m e s ,

B u l l . S e i s m o l . S o c . A m . , 7 8 , 2 0 6 2 - 2 0 7 6 , 1 9 8 8 .

W i l s h i r e , H . G . , T . W . O e l d , K . A . H o w a r d , a n d D .

C u m m i n g s , G e o l o g y o f t h e S i e r r a M a d e r a c r y p t o e x p l o -

s i o n s t r u c t u r e , P e c o s C o u n t y , T e x a s , U . S . G e o l . S u r v .

P r o f . P a p . 5 9 9 - H , 4 2 p p . , 1 9 7 2 .

S . C h a v e z - P e r e z , S u b d i r e c c i o n d e E x p l o r a c i o n y

P r o d u c c i o n , I n s t i t u t o M e x i c a n o d e l P e t r o l e o , S h e t -

l a n d 3 4 8 , C o l C o s m o p o l i t a , D e l A z c a p o t z a l c o , M e x i c o

C i t y , D F 0 2 6 7 0 , M e x i c o . s c h a v e z @ i m p . m x

Z . K a n b u r , M u h e n d i s l i k F a k u l t e s i , J e o z i k B o l u m u ,

I s t a n b u l U n i v e r s i t y , I s t a n b u l , T u r k e y . z a k i r @ i s t a n b u l . e d u . t r

J . N . L o u i e , S e i s m o l o g i c a l L a b o r a t o r y 1 7 4 , U n i v e r -

s i t y o f N e v a d a , R e n o , N V 8 9 5 5 7 - 0 1 4 1 . l o u i e @ s e i s m o . u n r . e d u

D . M o r e y , A R C O I n t e r n a t i o n a l O i l a n d G a s C o m -

p a n y , 2 3 0 0 W e s t P l a n o P a r k w a y , P l a n o , T X 7 5 0 7 5 .

d m o r e y @ m a i l . a r c o . c o m

G . P l a n k , D e p a r t m e n t o f G e o l o g i c a l S c i e n c e s 1 7 2 ,

U n i v e r s i t y o f N e v a d a , R e n o , N V 8 9 5 5 7 . p l a n k @ s e i s m o . u n r . e d u

J u n e 2 2 , 1 9 9 9 ; r e v i s e d N o v e m b e r 1 9 , 1 9 9 9 ; a c c e p t e d D e -

c e m b e r 7 , 1 9 9 9 .

1

M u h e n d i s l i k F a k u l t e s i , J e o z i k B o l u m u , I s t a n b u l U n i v e r -

s i t y , I s t a n b u l .

2

S e i s m o l o g i c a l L a b o r a t o r y , U n i v e r s i t y o f N e v a d a , R e n o .

3

S u b d i r e c c i o n d e E x p l o r a c i o n y P r o d u c c i o n , I n s t i t u t o M e x -

i c a n o d e l P e t r o l e o , M e x i c o C i t y .

4

D e p a r t m e n t o f G e o l o g i c a l S c i e n c e s , U n i v e r s i t y o f N e v a d a ,


11/23

1 8

T a b l e 1 . G e n e r a l i z e d S t r a t i g r a p h i c S e c t i o n , U p h e a v a l D o m e , U t a h

S y s t e m F o r m a t i o n * T h i c k n e s s , * m F o r m a t i o n y T h i c k n e s s , y m R o c k T y p e

J u r a s s i c N a v a j o 4 9 - 1 0 3 N a v a j o 7 6 - 1 6 7 s s

J u r a s s i c K a y e n t a 4 9 - 7 6 K a y e n t a 6 1 - 9 1 s + s h , s s

J u r a s s i c W i n g a t e 6 4 - 1 0 4 W i n g a t e 4 9 - 1 3 7 s s

T r i a s s i c C h i n l e 1 4 3 C h i n l e 6 0 - 2 7 4 s h , s + s h , s s

T r i a s s i c M o e n k o p i 1 6 0 M o e n k o p i 0 - 3 9 6 s h , s + s h , s s

P e r m i a n C u t l e r 3 0 5 C u t l e r 0 - 4 5 7 s s , s h , s + s h

P e r m i a n R i c o 1 7 6 l i m , s s , s h

P e n n s y l v a n i a n H e r m o s a 5 5 5 H o n a k e r T r . 1 0 0 + l i m , s h , s s

P e n n s y l v a n i a n P a r a d o x 6 1 0 P a r a d o x 1 5 2 + s a l t , a n h , s h

M i s s i s s i p p i a n ,

D e v o n i a n , u n d i . 6 1 0 l i m , s h , s s

& C a m b r i a n

R o c k t y p e a b b r e v i a t i o n s a s f o l l o w s : s s , s a n d s t o n e ; s ,

s a n d y ; s h , s h a l e s ; l i m , l i m e s t o n e ; a n h , a n h y d r i t e .

* A f t e r M c K n i g h t 1 9 4 0 .

y A f t e r B a a r s a n d S e a g e r 1 9 7 0 a n d B a a r s 1 9 7 1 .

T a b l e 2 . F i e l d A c q u i s i t i o n P a r a m e t e r s

A c q u i s i t i o n P a r a m e t e r

D a t e J a n u a r y 1 9 9 5

S p r e a d t y p e o - e n d

N u m b e r o f c h a n n e l s 4 8

G r o u p s p a c i n g 1 0 m

G r o u p t y p e 4 0 m l i n e a r

G e o p h o n e s p e r g r o u p 1 4

G e o p h o n e t y p e 6 H z

S o u r c e s p a c i n g 4 0 m

S o u r c e t y p e 3 1 7 k g w e i g h t d r o p

S o u r c e s t a c k s 1 0 - 2 0 i m p a c t s

M i n i m u m o s e t 2 0 m

M a x i m u m o s e t 4 8 0 m

N o m i n a l f o l d 6

S a m p l i n g r a t e 2 m s

R e c o r d l e n g t h 2 s

L o w - c u t l t e r 1 6 H z

H i g h - c u t l t e r 2 5 0 H z


12/23

1 9

T a b l e 3 . I n t e r v a l V e l o c i t i e s

T w o - W a y T i m e , s V e l o c i t y , m s

S e c t i o n 1

0 . 2 0 1 2 6 0 0

0 . 3 0 7 4 1 0 0

0 . 4 7 3 4 7 0 0

0 . 5 9 2 5 5 0 0

0 . 8 6 3 5 9 0 0

S e c t i o n 2

0 . 0 9 4 2 0 0 0

0 . 2 0 1 2 3 5 0

0 . 3 4 3 3 4 9 0

0 . 4 7 3 4 0 6 0

0 . 7 5 7 5 4 7 0

F i g u r e 1 . M a p s h o w i n g t h e l o c a t i o n s o f t h e s e i s m i c r e -

e c t i o n l i n e a n d t w o w e l l s a t U p h e a v a l D o m e , C a n y o n -

l a n d s N a t i o n a l P a r k , s o u t h e a s t U t a h . W e l l l o c a t i o n s ,

s h o w n a s d i a m o n d s , a r e a p p r o x i m a t e . S e i s m i c s e c t i o n s 1

a n d 2 a r e l o c a t e d b e t w e e n g e o p h o n e g r o u p s t a t i o n s 1 0 1

a n d 2 5 0 , a n d 2 5 0 a n d 4 2 0 , r e s p e c t i v e l y . T h e s t a t i o n s

w e r e s p a c e d a t 1 0 m i n t e r v a l s a l o n g t h e a c c e s s r o a d .

S h a d e d r e l i e f i s f r o m t h e U . S . G e o l . S u r v . 1 : 6 2 , 5 0 0

C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k m a p , c o u r t e s y o f t h e P e r r y -

C a s t a ~n e d a L i b r a r y m a p c o l l e c t i o n o f t h e U n i v e r s i t y o f

T e x a s a t A u s t i n . T h e r i n g s y n c l i n e w a s m a p p e d b y

H u n t o o n e t a l . 1 9 8 2 a n d b y K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 .

F i g u r e 1 . M a p s h o w i n g t h e l o c a t i o n s o f t h e s e i s m i c r e e c t i o n l i n e a n d t w o w e l l s a t U p h e a v a l

D o m e , C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k , s o u t h e a s t U t a h . W e l l l o c a t i o n s , s h o w n a s d i a m o n d s , a r e

a p p r o x i m a t e . S e i s m i c s e c t i o n s 1 a n d 2 a r e l o c a t e d b e t w e e n g e o p h o n e g r o u p s t a t i o n s 1 0 1 a n d 2 5 0 ,

a n d 2 5 0 a n d 4 2 0 , r e s p e c t i v e l y . T h e s t a t i o n s w e r e s p a c e d a t 1 0 m i n t e r v a l s a l o n g t h e a c c e s s r o a d .

S h a d e d r e l i e f i s f r o m t h e U . S . G e o l . S u r v . 1 : 6 2 , 5 0 0 C a n y o n l a n d s N a t i o n a l P a r k m a p , c o u r t e s y

o f t h e P e r r y - C a s t a ~n e d a L i b r a r y m a p c o l l e c t i o n o f t h e U n i v e r s i t y o f T e x a s a t A u s t i n . T h e r i n g

s y n c l i n e w a s m a p p e d b y H u n t o o n e t a l . 1 9 8 2 a n d b y K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 .

F i g u r e 2 . S c h e m a t i c c r o s s s e c t i o n s f o r s a l t d o m e ,

p i n c h e d - o s a l t d i a p i r , a n d i m p a c t h y p o t h e s e s f o r t h e

o r i g i n o f U p h e a v a l D o m e . T h e s e s e c t i o n s f o l l o w a N W -

S E l i n e p a s s i n g t h r o u g h t h e s e i s m i c r e e c t i o n s e c t i o n s

a n d t h e r e f r a c t i o n e x p e r i m e n t . F o r m a t i o n b o u n d a r i e s

d o n o t d i s t i n g u i s h b e t w e e n d e p o s i t i o n a l a n d f a u l t c o n -

t a c t s . A b o v e t h e C u t l e r F o r m a t i o n , d e p t h s a r e t a k e n

f r o m t h e W - E s e c t i o n o f K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 . B e l o w ,

d e p t h s a r e t a k e n f r o m o u r i n t e r p r e t a t i o n s o f t h e B u c k

M e s a 1 a n d M u r p h y R a n g e 1 w e l l s . S m a l l c i r c l e s s h o w

w h e r e a h y p o t h e s i s t s f o r m a t i o n d e p t h s i n t h e w e l l ;


13/23

2 0

F i g u r e 2 . S c h e m a t i c c r o s s s e c t i o n s f o r s a l t d o m e , p i n c h e d - o s a l t d i a p i r , a n d i m p a c t h y p o t h e s e s

f o r t h e o r i g i n o f U p h e a v a l D o m e . T h e s e s e c t i o n s f o l l o w a N W - S E l i n e p a s s i n g t h r o u g h t h e

s e i s m i c r e e c t i o n s e c t i o n s a n d t h e r e f r a c t i o n e x p e r i m e n t . F o r m a t i o n b o u n d a r i e s d o n o t d i s t i n g u i s h

b e t w e e n d e p o s i t i o n a l a n d f a u l t c o n t a c t s . A b o v e t h e C u t l e r F o r m a t i o n , d e p t h s a r e t a k e n f r o m t h e

W - E s e c t i o n o f K r i e n s e t a l . 1 9 9 9 . B e l o w , d e p t h s a r e t a k e n f r o m o u r i n t e r p r e t a t i o n s o f t h e

B u c k M e s a 1 a n d M u r p h y R a n g e 1 w e l l s . S m a l l c i r c l e s s h o w w h e r e a h y p o t h e s i s t s f o r m a t i o n

d e p t h s i n t h e w e l l ; s m a l l c r o s s e s s h o w w h e r e i t d o e s n o t . I n t h e i m p a c t s e c t i o n t h e t h i c k d a s h e d

l i n e s u g g e s t s t h e s u r f a c e c r a t e r f o r m a t t h e m i n i m u m d e p t h o f e r o s i o n ; t h e t h i n d a s h e d l i n e s

a t t h e P a r a d o x a n d H e r m o s a t o p s s h o w t h e i r m a x i m u m v e r t i c a l d e e c t i o n i n t e r p r e t e d f r o m t h e

r e e c t i o n s e c t i o n s .

F i g u r e 3 . E x a m p l e s o f 4 8 - c h a n n e l e l d r e c o r d s . E a c h

o f t h e r e c o r d s , a l l p l o t t e d s i d e b y s i d e , c o v e r s a n o s e t

r a n g e o f 2 0 - 4 8 0 m . T h e 1 7 s h o t p o i n t s r e p r e s e n t e d

a r e a t i n t e r v a l s o f 2 0 0 m a l o n g t h e r e e c t i o n l i n e .

a R a w r e c o r d s ; n o t i c e t h e s t r o n g i n u e n c e o f c o h e r e n t

n o i s e w i t h l o w a p p a r e n t v e l o c i t i e s s t e e p s l o p e s , s u c h

a s g r o u n d r o l l a n d a i r w a v e s . b T h e r e c o r d s a f t e r a p -

p l i c a t i o n o f b a n d - p a s s f r e q u e n c y a n d d i p l t e r s ; g r o u n d

r o l l a n d a i r w a v e s h a v e b e e n g r e a t l y r e d u c e d .

F i g u r e 3 . E x a m p l e s o f 4 8 - c h a n n e l e l d r e c o r d s . E a c h o f t h e r e c o r d s , a l l p l o t t e d s i d e b y s i d e ,

c o v e r s a n o s e t r a n g e o f 2 0 - 4 8 0 m . T h e 1 7 s h o t p o i n t s r e p r e s e n t e d a r e a t i n t e r v a l s o f 2 0 0

m a l o n g t h e r e e c t i o n l i n e . a R a w r e c o r d s ; n o t i c e t h e s t r o n g i n u e n c e o f c o h e r e n t n o i s e w i t h

l o w a p p a r e n t v e l o c i t i e s s t e e p s l o p e s , s u c h a s g r o u n d r o l l a n d a i r w a v e s . b T h e r e c o r d s a f t e r

a p p l i c a t i o n o f b a n d - p a s s f r e q u e n c y a n d d i p l t e r s ; g r o u n d r o l l a n d a i r w a v e s h a v e b e e n g r e a t l y

r e d u c e d .

F i g u r e 4 . C M P - s t a c k e d s e c t i o n s . N o r m a l m o v e -

o u t N M O s t a c k i n g v e l o c i t i e s w e r e d e t e r m i n e d a t s e v -

e r a l l o c a t i o n s b y a n a l y s i s o f c o n s t a n t v e l o c i t y s t a c k s .

S e c t i o n 1 s h o w s t h e s t a c k a l o n g a w e s t - e a s t s t r a i g h t -

l i n e p r o j e c t i o n o f t h e o r i g i n a l p r o l e b e t w e e n g e o p h o n e

g r o u p s t a t i o n s 1 0 1 a n d 2 5 0 F i g u r e 1 . S t a t i o n 1 0 1

a n d t h e l e f t s i d e o f s e c t i o n 1 a r e 2 0 0 m f r o m t h e e d g e

o f t h e c e n t r a l d e p r e s s i o n a n d 8 0 0 m f r o m t h e c e n t e r

o f U p h e a v a l D o m e . S e c t i o n 2 s h o w s t h e s t a c k a l o n g a

N N W - S S E s t r a i g h t - l i n e p r o j e c t i o n o f t h e o r i g i n a l p r o -

l e b e t w e e n s t a t i o n s 2 5 0 a n d 4 2 2 . A p p r o x i m a t e v e r t i c a l

e x a g g e r a t i o n w i t h t h e 3 . 7 k m s a v e r a g e N M O v e l o c i t y

i s 0 . 5 7 t i m e s . D o m e f e a t u r e s a r e l a b e l e d , i n c l u d i n g a

p o s s i b l e l i s t r i c f a u l t a t A .

F i g u r e 4 . C M P - s t a c k e d s e c t i o n s . N o r m a l m o v e - o u t N M O s t a c k i n g v e l o c i t i e s w e r e d e t e r m i n e d

a t s e v e r a l l o c a t i o n s b y a n a l y s i s o f c o n s t a n t v e l o c i t y s t a c k s . S e c t i o n 1 s h o w s t h e s t a c k a l o n g

a w e s t - e a s t s t r a i g h t - l i n e p r o j e c t i o n o f t h e o r i g i n a l p r o l e b e t w e e n g e o p h o n e g r o u p s t a t i o n s 1 0 1

a n d 2 5 0 F i g u r e 1 . S t a t i o n 1 0 1 a n d t h e l e f t s i d e o f s e c t i o n 1 a r e 2 0 0 m f r o m t h e e d g e o f t h e

c e n t r a l d e p r e s s i o n a n d 8 0 0 m f r o m t h e c e n t e r o f U p h e a v a l D o m e . S e c t i o n 2 s h o w s t h e s t a c k

a l o n g a N N W - S S E s t r a i g h t - l i n e p r o j e c t i o n o f t h e o r i g i n a l p r o l e b e t w e e n s t a t i o n s 2 5 0 a n d 4 2 2 .

A p p r o x i m a t e v e r t i c a l e x a g g e r a t i o n w i t h t h e 3 . 7 k m s a v e r a g e N M O v e l o c i t y i s 0 . 5 7 t i m e s . D o m e

f e a t u r e s a r e l a b e l e d , i n c l u d i n g a p o s s i b l e l i s t r i c f a u l t a t A .


14/23

2 1

F i g u r e 5 . P r e s t a c k m i g r a t i o n t o 2 . 5 k m d e p t h a l o n g s e c t i o n 1 F i g u r e 1 . T h e d u a l - t o o l s o n i c

l o g a n d s y n t h e t i c f r o m t h e B u c k M e s a 1 w e l l l o c a t e d c l o s e t o t h e e a s t e n d o f t h e s e c t i o n i s s h o w n

t o t h e r i g h t , f o r c o r r e l a t i o n . T h e t o p o f t h e P a r a d o x F o r m a t i o n o n t h e s o n i c l o g c o r r e l a t e s w e l l

i n d e p t h w i t h t h e m o s t c o h e r e n t r e e c t i o n o n t h e m i g r a t e d i m a g e . V e r t i c a l e x a g g e r a t i o n i s 0 . 5 4

t i m e s .

F i g u r e 6 . S e c t i o n 1 p r e s t a c k m i g r a t i o n t o 1 . 5 k m

d e p t h , w i t h t h e i n t e r p r e t e d c o r r e l a t i o n s b l a c k d a s h e d

l i n e s b e t w e e n f o r m a t i o n t o p s i n t h e B u c k M e s a 1 l o g

a n d s y n t h e t i c a r r o w s , a n d t h e s e c t i o n . T h e l o c a t i o n o f

t h e r i n g s y n c l i n e i s i n d i c a t e d ; t h e d e r r i c k s y m b o l s h o w s

t h e w e l l l o c a t i o n , p r o j e c t e d p a r a l l e l t o t h e s y n c l i n e a x i s .

A s o l i d w h i t e l i n e s h o w s t h e P a r a d o x s a l t t o p , a l o n g

w i t h a s t r o n g r e e c t i o n f r o m w i t h i n t h e u p p e r P a r a d o x .

O t h e r r e e c t i o n s a n d f a u l t s w i t h l e s s c e r t a i n i n t e r p r e -

t a t i o n s a r e m a r k e d w i t h d a s h e d w h i t e l i n e s , i n c l u d i n g

f a u l t s b o u n d i n g a p o s s i b l e 1 0 0 m u p l i f t o f t h e P a r a d o x

F o r m a t i o n t o p a t t h e l o w e r c e n t e r . V e r t i c a l e x a g g e r a -

t i o n i s 0 . 8 5 t i m e s .

F i g u r e 6 . S e c t i o n 1 p r e s t a c k m i g r a t i o n t o 1 . 5 k m d e p t h , w i t h t h e i n t e r p r e t e d c o r r e l a t i o n s b l a c k

d a s h e d l i n e s b e t w e e n f o r m a t i o n t o p s i n t h e B u c k M e s a 1 l o g a n d s y n t h e t i c a r r o w s , a n d t h e

s e c t i o n . T h e l o c a t i o n o f t h e r i n g s y n c l i n e i s i n d i c a t e d ; t h e d e r r i c k s y m b o l s h o w s t h e w e l l l o c a t i o n ,

p r o j e c t e d p a r a l l e l t o t h e s y n c l i n e a x i s . A s o l i d w h i t e l i n e s h o w s t h e P a r a d o x s a l t t o p , a l o n g w i t h

a s t r o n g r e e c t i o n f r o m w i t h i n t h e u p p e r P a r a d o x . O t h e r r e e c t i o n s a n d f a u l t s w i t h l e s s c e r t a i n

i n t e r p r e t a t i o n s a r e m a r k e d w i t h d a s h e d w h i t e l i n e s , i n c l u d i n g f a u l t s b o u n d i n g a p o s s i b l e 1 0 0 m

u p l i f t o f t h e P a r a d o x F o r m a t i o n t o p a t t h e l o w e r c e n t e r . V e r t i c a l e x a g g e r a t i o n i s 0 . 8 5 t i m e s .

F i g u r e 7 . P r e s t a c k m i g r a t i o n t o 2 . 5 k m d e p t h a l o n g

s e c t i o n 2 F i g u r e 1 . T h e s o n i c l o g a n d s y n t h e t i c f r o m

t h e B u c k M e s a 1 w e l l l o c a t e d c l o s e t o t h e n o r t h e n d o f

t h e s e c t i o n a r e s h o w n o n t h e l e f t , a n d a g a m m a r a y l o g

f r o m t h e M u r p h y R a n g e 1 w e l l 2 . 5 k m f r o m t h e s o u t h

e n d o f t h e s e c t i o n i s s h o w n o n t h e r i g h t f o r c o r r e l a t i o n .

E l e v a t i o n d i e r e n c e s b e t w e e n t h e d e p t h s c a l e s o f t h e

w e l l s a n d s e c t i o n a r e s h o w n . T h e r e i s a c l o s e c o r r e l a t i o n

b e t w e e n t h e t o p o f P a r a d o x F o r m a t i o n s e e n f r o m b o t h

t h e l o g s a n d a s t r o n g a n d c o h e r e n t r e e c t i o n o n t h e

s e i s m i c s e c t i o n . A r r o w s p o i n t o u t a d d i t i o n a l f e a t u r e s .

V e r t i c a l e x a g g e r a t i o n i s 0 . 6 1 t i m e s .

F i g u r e 7 . P r e s t a c k m i g r a t i o n t o 2 . 5 k m d e p t h a l o n g s e c t i o n 2 F i g u r e 1 . T h e s o n i c l o g a n d

s y n t h e t i c f r o m t h e B u c k M e s a 1 w e l l l o c a t e d c l o s e t o t h e n o r t h e n d o f t h e s e c t i o n a r e s h o w n o n

t h e l e f t , a n d a g a m m a r a y l o g f r o m t h e M u r p h y R a n g e 1 w e l l 2 . 5 k m f r o m t h e s o u t h e n d o f t h e

s e c t i o n i s s h o w n o n t h e r i g h t f o r c o r r e l a t i o n . E l e v a t i o n d i e r e n c e s b e t w e e n t h e d e p t h s c a l e s o f t h e

w e l l s a n d s e c t i o n a r e s h o w n . T h e r e i s a c l o s e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e t o p o f P a r a d o x F o r m a t i o n

s e e n f r o m b o t h t h e l o g s a n d a s t r o n g a n d c o h e r e n t r e e c t i o n o n t h e s e i s m i c s e c t i o n . A r r o w s p o i n t

o u t a d d i t i o n a l f e a t u r e s . V e r t i c a l e x a g g e r a t i o n i s 0 . 6 1 t i m e s .


15/23

2 2

F i g u r e 8 . S e c t i o n 2 p r e s t a c k m i g r a t i o n t o 1 . 5 k m

d e p t h , w i t h t h e i n t e r p r e t e d c o r r e l a t i o n s b l a c k d a s h e d

l i n e s b e t w e e n f o r m a t i o n t o p s i n t h e B u c k M e s a 1 a n d

M u r p h y R a n g e 1 w e l l l o g s a n d s y n t h e t i c a r r o w s a n d

t h e s e c t i o n . A s o l i d w h i t e l i n e s h o w s t h e P a r a d o x s a l t

t o p , a l o n g w i t h a s t r o n g r e e c t i o n f r o m w i t h i n t h e u p -

p e r P a r a d o x . O t h e r r e e c t i o n s a n d f a u l t s w i t h l e s s

c e r t a i n i n t e r p r e t a t i o n s a r e m a r k e d w i t h d a s h e d w h i t e

l i n e s . T h e w e l l l o g s a n d s e c t i o n s h o w 1 0 0 m d e e c -

t i o n o f t h e H e r m o s a o r P a r a d o x F o r m a t i o n t o p s ; a n d

s u g g e s t n o r t h w a r d d i p s o f t h e C u t l e r , M o e n k o p i , a n d

C h i n l e F o r m a t i o n t o p s i n t o t h e r i n g s y n c l i n e f r o m t h e

r i m m o n o c l i n e . T h e r i n g s y n c l i n e i s t h u s c o n n e d t o t h e

s e c t i o n a b o v e t h e H e r m o s a a n d i s n o t e x p r e s s e d i n a n y

m o a t i n t h e P a r a d o x s a l t t o p , w h i c h w o u l d b e r e q u i r e d

f o r s u b s t a n t i a l d i a p i r i s m . V e r t i c a l e x a g g e r a t i o n i s 0 . 8 4

kanbur et al upheaval dome

Documents