逆沖推覆構(gòu)造帶地震勘探方法探討范文

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[摘要]逆沖推覆構(gòu)造帶中地震勘探存在著地下條件復(fù)雜、激發(fā)及接收條件差、原始資料信噪比低問題等難題。以煤礦生產(chǎn)中遇到的實(shí)例為基礎(chǔ)，總結(jié)了地質(zhì)及地球物理特征，應(yīng)用正演、反演及處理技術(shù)，分析該地質(zhì)構(gòu)造類型下的地震勘探資料，提出地震資料解釋的方法及措施，這些手段可應(yīng)用于煤田中類似構(gòu)造的地震勘探工作中。

[關(guān)鍵要]逆沖推覆構(gòu)造；正演；處理技術(shù)；地震剖面

在控煤構(gòu)造中逆沖推覆構(gòu)造影響井田劃分的構(gòu)造形態(tài)，也影響著煤層的賦存區(qū)域和形態(tài)。煤礦實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，能否在地震時(shí)間剖面上正確識(shí)別該構(gòu)造形態(tài)，關(guān)系煤礦開采的順利和安全生產(chǎn)，甚至對(duì)于礦井的設(shè)計(jì)和建設(shè)起著重要的作用。因此，研究逆沖推覆構(gòu)造對(duì)地震、地質(zhì)及測(cè)井資料的綜合分析和研究，對(duì)指導(dǎo)在時(shí)間剖面上對(duì)煤層賦存情況的解釋、判斷和預(yù)測(cè)具有重要的實(shí)際意義。

一、逆沖推覆構(gòu)造的地質(zhì)特征

（一）地層傾角

鉆井遇到逆沖推覆構(gòu)造時(shí)地層層序發(fā)生倒轉(zhuǎn)，有老到新。地層傾向相同，正常翼傾角較緩（10°-30°），倒轉(zhuǎn)翼傾角較陡（40°-90°），而倒轉(zhuǎn)點(diǎn)（軸）地層產(chǎn)狀比較雜亂。

（二）常規(guī)測(cè)井

測(cè)井資料表明，以倒轉(zhuǎn)點(diǎn)（軸）為中心，自然伽馬和側(cè)向曲線有一定鏡像對(duì)稱關(guān)系。對(duì)于同一層段，因?yàn)榈罐D(zhuǎn)翼的傾角比正常翼大，導(dǎo)致獲得數(shù)據(jù)資料中倒轉(zhuǎn)翼層段比正常翼厚度大。利用這些特征，在時(shí)間剖面上可以恢復(fù)倒轉(zhuǎn)地層。

二、逆沖推覆構(gòu)造的地震響應(yīng)

（一）地震地質(zhì)特征

逆沖推覆帶是最復(fù)雜的地震勘探區(qū)域之一，涉及地震勘探中的各種復(fù)雜難題。在表層地震地質(zhì)條件方面，出露巖性多樣，地形高差相對(duì)變化劇烈，伴隨著長(zhǎng)期的風(fēng)化、剝蝕、垮塌、堆積、沖積，形成了橫向變化大的表層結(jié)構(gòu)，加上地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成的表層地層產(chǎn)狀變化大，使地震資料采集信號(hào)的接收和激發(fā)條件更加復(fù)雜，地震資料的信噪比改善較為困難；在深層地震地質(zhì)條件方面，由于老地層推移覆蓋到新地層之上，造成射線路徑復(fù)雜，常規(guī)處理方法較難以滿足提高信噪比和偏移成像的要求。

（二）地震時(shí)間剖面的逆沖推覆構(gòu)造反射特征

逆沖推覆構(gòu)造除了有一般背斜（未倒轉(zhuǎn)）的反射特征外，還有其特殊性。主要表現(xiàn)在倒轉(zhuǎn)翼的反射。此次研究的采區(qū)中的地層由于受到擠壓，巖層由直立→斜歪發(fā)展成為倒轉(zhuǎn)→平臥，在倒轉(zhuǎn)平臥褶皺的倒轉(zhuǎn)翼因擠壓而拉伸撕開，形成獨(dú)特的上陡下緩的“犁式”推覆構(gòu)造。因此，一般來講，倒轉(zhuǎn)翼地層的構(gòu)造較正常翼地層復(fù)雜，目的層賦存變化較大。正常翼在時(shí)間剖面上反射波能量較強(qiáng)，連續(xù)性較好，信噪比高及波形特征比較穩(wěn)定，易于地震屬性的確定。而倒轉(zhuǎn)翼的目的層反射波能量較弱，連續(xù)性差，信噪比低，波形特征較正常翼發(fā)生變化，且穩(wěn)定性差。特別是在倒轉(zhuǎn)點(diǎn)（軸）引起近直立的地層產(chǎn)狀，其在時(shí)間剖面基本沒有反應(yīng)。

（三）用模型、正演分析逆沖推覆構(gòu)造反射特征

根據(jù)鉆探和測(cè)井資料，本次研究的逆沖推覆構(gòu)造體為平臥勢(shì)。通過正演、反演和模型可以較清晰、直觀看到該構(gòu)造的地震響應(yīng)，從而較好識(shí)別該地質(zhì)構(gòu)造類型。正演剖面上的反射形態(tài)和模型形態(tài)相差較大，正常翼fde段發(fā)射良好，但有延伸較遠(yuǎn)的“尾巴”，近乎直立的cd段在剖面內(nèi)表現(xiàn)為缺失，abc段表現(xiàn)為較大“背斜”。在反演（偏移）剖面上正常翼fde段、abc段均能較好的歸位，而過渡帶de段出現(xiàn)空白，在時(shí)間剖面上也無法成像。

三、地震資料的處理和解釋

（一）地震資料的處理成像

一直是逆沖推覆構(gòu)造的難點(diǎn)和重點(diǎn)之一，通過不斷的試驗(yàn)分析，結(jié)合以往的處理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于該構(gòu)造帶的處理取得了一定的成果。逆沖推覆帶干擾波復(fù)雜，是造成信噪比低的原因之一，因此，疊前去噪也是改善資料品質(zhì)的重要手段。借助隨機(jī)干擾和相干干擾的去噪方法進(jìn)行了相應(yīng)試驗(yàn)，取得了一定的效果。在成像方面，逆沖推覆帶的射線路徑復(fù)雜，采用建立在水平均勻?qū)訝罱橘|(zhì)基礎(chǔ)上的疊加成像方法已不能實(shí)現(xiàn)真實(shí)成像，只有通過疊前深度偏移才能實(shí)現(xiàn)。為此，采用了“層析成像建立近地表模型—疊前時(shí)間偏移—反偏移—改進(jìn)速度—深度模型—疊前深度偏移”的方法實(shí)現(xiàn)逆沖推覆帶震成像，基本確立了逆沖推覆帶地震資料的處理方法和流程。

3.2地震剖面的識(shí)別和解釋

逆沖推覆帶保存完整的地段在地震疊加、偏移時(shí)間剖面上表現(xiàn)的并不完整，且二者有明顯的差別。主要是因?yàn)樵摬糠值貙虞^陡，傾角比較大，一般大于500。另外由于此部分地層和煤層受到的地質(zhì)應(yīng)力復(fù)雜，構(gòu)造及其相互關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，造成煤層賦存不完整，只是在部分測(cè)線的煤層相對(duì)比較完整的多，在倒轉(zhuǎn)點(diǎn)（軸）部分的煤層在地震時(shí)間剖面上沒有顯示。所以在如此強(qiáng)烈復(fù)雜構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中煤層很可能受到破壞，其狀態(tài)很可能支離破碎、變薄或者缺失。因此，在地震勘探中形成較強(qiáng)的連續(xù)可追蹤的反射波比較困難，但通過各種處理手段和地震波反射特征，同時(shí)參考鉆孔資料、巷道揭露情況能較可靠的識(shí)別該部分地層。

四、結(jié)束語

通過對(duì)煤礦實(shí)際生產(chǎn)中遇到的逆沖推覆構(gòu)造的分析，綜合利用地質(zhì)、地震資料和多種技術(shù)手段，較好的對(duì)其進(jìn)行了認(rèn)識(shí)和識(shí)別。利用地震勘探這種手段有效的控制了該構(gòu)造中煤層的賦存形態(tài)，為煤礦生產(chǎn)提供較可靠地質(zhì)成果，同時(shí)也節(jié)約的勘探成本。對(duì)于今后類似地質(zhì)構(gòu)造的地震勘查工作提供了一定的借鑒和參考的價(jià)值。

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作者：姜飛 單位：山東省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)