馬國(guó)榮
[摘要]勘查區(qū)屬北山山系馬鬃山北緣的山間盆地,海拔1800余米,比高較小,由西向東高差約300米左右,周圍是低山丘陵,盆地地形為南西高,北東低,盆地由于溝谷切割侵蝕,形成南西~北東走向的壟崗狀盆地,而溝谷中出現(xiàn)寬十至數(shù)百米的帶狀階地,階地多被第四系砂土、礫石覆蓋。近年來(lái),二維地震勘探在馬鬃山戈壁灘淺層地區(qū)應(yīng)用取得了很好的成果,本文就此進(jìn)行分析。
[關(guān)鍵詞]二維地震勘探 馬鬃山戈壁灘 淺層應(yīng)用
[中圖分類號(hào)] P631.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-3-243-1
1勘查區(qū)概況
該地區(qū)位于哈薩克坦斯板塊和中朝~塔里木板塊的焊接縫合部位,板塊沿深斷裂的碰撞和擴(kuò)張作用使北山地區(qū)以東西向構(gòu)造線為主導(dǎo)地位,北西向,北東向及近南北向構(gòu)造次之。它們共同控制了北山地區(qū)含煤盆地的展布,進(jìn)而控制了含煤狀況。吐路~駝馬灘含煤盆地呈反“S”形長(zhǎng)條狀以北東~西南向展布,基本構(gòu)造形態(tài)為一寬緩的向斜構(gòu)造??碧絽^(qū)位于吐路~駝馬灘煤盆地的東北段,基底形態(tài)呈向盆地中央傾伏的單斜構(gòu)造。以往資料揭示勘探區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單。
據(jù)鄰區(qū)資料反映,盆地含煤地層為白堊系下統(tǒng)陸相碎屑含煤建造,其下伏與志留系或侵入巖呈不整合接觸、上覆于第三系呈假整合或微角度不整合。煤系中含豐富的植物孢粉和植物化石。巖性以灰色砂礫巖、灰色粗粒、中粒、細(xì)粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及煤層組成。該統(tǒng)地層從巖性特征自下而上可分為下、中、上三個(gè)巖組:
下巖組主要由灰白色礫巖、砂礫巖組成,厚0~50米。
中巖組巖性為淺灰色~深灰色泥巖、砂巖、煤層等,含豐富的植物化石,為本區(qū)的含煤巖段,按其巖性組和粒序韻律特征及含煤煤層情況,將煤層按煤組對(duì)待劃分,由下而上分為煤1、煤2、煤3層(組)。
煤1層(組):位于中巖組下部,直接覆蓋于基底志留系之上,為角度不整合接觸關(guān)系,主要巖性為灰色砂礫巖、灰色粗粒、中粒、細(xì)礫砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及煤層組成。該段巖性、厚度變化大,勘探區(qū)中部較厚,向南北兩側(cè)變薄,有1~3個(gè)煤分層,其中一層可采,暫定為局部可采煤層。該段地層厚度0~64米。
煤2層(組):為本區(qū)主要含煤段,分布廣泛,主要由灰色泥巖、灰色含炭泥巖及深灰色炭質(zhì)泥巖組成,含煤1~11個(gè)分層,為本區(qū)主要可采煤層,該段地層厚度11~104米。
煤3層(組):位于中巖組上部,主要巖性為細(xì)粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及煤層。含煤層1~4個(gè)分層,但多不可采,只有個(gè)別點(diǎn)達(dá)可采厚度。該段地層厚度13~120米。
上巖組為褐灰色~灰色砂巖、砂礫巖,灰色粉砂巖及泥巖。巖組厚10~86米。
2地震地質(zhì)條件
2.1地表地震地質(zhì)條件。勘查區(qū)地貌屬戈壁灘,地形較為平緩。區(qū)內(nèi)人煙稀疏,工頻電干擾少且車輛通行較為方便,便于開(kāi)展地震勘探工作,地表地震地質(zhì)條件尚好。
2.2淺層地震地質(zhì)條件。勘查區(qū)第四系分布廣泛,鉆孔揭露巖性主要為松散砂礫石、礫石,亞砂土層,較松散;低洼地帶局部有潛水。薄厚不一的松散層對(duì)地震波的激發(fā)和接收都有一定影響,也給機(jī)械成孔和檢波器的埋置帶來(lái)較大的困難,淺層地震地質(zhì)條件較差。
2.3深層地震地質(zhì)條件??辈閰^(qū)含煤地層為下白堊統(tǒng)老樹(shù)窩群(K1ls),與下伏志留系或侵入巖呈不整合接觸、與上覆地層呈假整合或微角度不整合接觸關(guān)系。地層傾角不大,煤層與頂?shù)装鍑鷰r速度差異較大,存在較大的波阻抗差,能形成較強(qiáng)的煤層反射波。但煤層埋深較淺、層數(shù)多而薄、間距較小、橫向變化大,某些地段距基底較近,因此深層地震地質(zhì)條件一般。綜上所述,勘查區(qū)屬地震地質(zhì)條件一般地區(qū)。
3數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)定
根據(jù)本區(qū)三個(gè)見(jiàn)煤鉆孔資料,煤層埋藏普遍較淺(92~160米),實(shí)屬地震勘探難點(diǎn)。為此,結(jié)合測(cè)區(qū)地震地質(zhì)條件,合理布置試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行 “小道距、小炮距、高迭加次數(shù)”的方式開(kāi)展試驗(yàn),同時(shí)調(diào)查全區(qū)潛水位變化情況及干擾波發(fā)育特征,試驗(yàn)遵循先點(diǎn)后線,點(diǎn)線結(jié)合,單一因素變化的原則進(jìn)行,選擇最佳采集參數(shù),提高原始記錄的質(zhì)量。
4資料處理及解釋
4.1資料處理
4.1.1靜校正。根據(jù)原始資料,確定了初至折射靜校正、自動(dòng)剩余靜校正逐步細(xì)化的靜校正方法。采用綠山軟件進(jìn)行初至折射靜校正,務(wù)求所拾取的初至折射波來(lái)自于在全區(qū)較能連續(xù)追蹤的同一層,建立精確的近地表模型。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)確定如下參數(shù):低速層的速度使用500m/s,替代速度使用2500m/s,基準(zhǔn)面為1780m。在準(zhǔn)確求取綠山靜校正量后,分離長(zhǎng)波長(zhǎng)分量及短波長(zhǎng)分量,應(yīng)用短波長(zhǎng)分量,解決鄰道間的巨烈跳躍現(xiàn)象。求自動(dòng)剩余靜校正量時(shí),應(yīng)在全區(qū)找一個(gè)較好的標(biāo)志層,使其達(dá)到效果較好而且保真。
4.1.2振幅處理。(1)補(bǔ)償?shù)卣鸩ǖ牡貙游?;?)結(jié)合地層,選定速度進(jìn)行球面擴(kuò)散補(bǔ)償;(3)對(duì)地表一致性振幅分解,求出振幅補(bǔ)償因子,對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行消除由于激發(fā)、接收等因素引起的振幅能量差異進(jìn)行一致性較正;(4)動(dòng)態(tài)振幅均衡。對(duì)振幅的上述處理,完全消除了由于地表巨烈變化,地層吸收等因素對(duì)振幅產(chǎn)生差異。使振幅變化真正反映地層物性參數(shù)的差異。
4.1.3干擾波消除
(1)迭前帶通濾波:10~20、150~180消除低頻及高頻干擾。(2)剔除壞道、不正常道、尖脈沖等。(3)迭前干擾波及聲波的剔除。
4.2解釋成果
4.2.1查明了勘查區(qū)構(gòu)造形態(tài):基底為一走向北東呈“S”形的箕狀凹陷,局部有隆起和凹陷;煤系地層為一走向近南北,傾向北東的較為平緩的單斜構(gòu)造,局部有起伏,斷裂發(fā)育,構(gòu)造復(fù)雜程度中等。
4.2.2解釋了煤1層的厚度變化趨勢(shì)。其變化規(guī)律為:中西部煤層較厚,向東較快變薄直至尖滅,向北、南逐漸變薄,局部地段無(wú)煤。
4.2.3區(qū)內(nèi)查明了斷層4條。其中落差大于50m的斷層1條,落差小于50m的斷層3條,均為可靠斷層。解釋孤立斷點(diǎn)7個(gè)。
4.2.4控制了區(qū)內(nèi)煤1層底板標(biāo)高,圈定了煤1層及煤2層分布范圍。
4.2.5進(jìn)一步控制了無(wú)煤區(qū)及薄煤區(qū)范圍。
5結(jié)論
本次二維地震勘探可以看出在表、淺、深層地震地質(zhì)條件復(fù)雜的戈壁灘中,野外數(shù)據(jù)采集、資料處理中加大投入,采取一定技術(shù)措施,也能夠取得比較理想的勘探成果。經(jīng)過(guò)努力在表層地質(zhì)條件復(fù)雜淺煤層地區(qū)取得了比較滿意的勘探成果,二維地震勘探解釋與鉆孔驗(yàn)證結(jié)果對(duì)應(yīng)關(guān)系相吻合,為在類似地區(qū)及條件下的地震勘探技術(shù)應(yīng)用積累了一定經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李天佑,應(yīng)用地球物理數(shù)據(jù)采集與處理[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2004.6.[2]張振春、張軍華,地震數(shù)據(jù)處理方法[M].北京:中國(guó)石油大學(xué)出版社,2004.8.