三維地震技術(shù)在地質(zhì)物探中的應(yīng)用分析

趙英 鞠佳君 季康 曾曉林

摘要：我國(guó)運(yùn)用三維地震技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘探工作已經(jīng)近三十年了，在工作人員的共同努力奮斗中，這一技術(shù)不斷地得到了發(fā)展和完善，它所勘探的精確度以及質(zhì)量都的到了有效的提高，從而應(yīng)用更加廣泛，在煤層的地質(zhì)勘測(cè)工作中發(fā)揮了巨大的作用，推進(jìn)了我國(guó)地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：三維地震;地質(zhì)物探;運(yùn)用

隨著我國(guó)科技的進(jìn)步，各個(gè)行業(yè)都開(kāi)始蓬勃發(fā)展，在更加科技化的方法下，地質(zhì)物探方面也得以進(jìn)步。三維地震技術(shù)如今在復(fù)雜的地質(zhì)勘探中得到廣泛的應(yīng)用，它涉及了沉積學(xué)、構(gòu)造分析等方面，相較于二維的地震資料，提升了分辨率同時(shí)能夠應(yīng)用于更加復(fù)雜的斷層幾何研究。本文主要探討三維地震的技術(shù)以及在煤層中的具體應(yīng)用。

1.三維地震技術(shù)的幾個(gè)主要應(yīng)用方面

（1）三維地震的沉積學(xué)研究。在沉積巖層中，二維地震能夠識(shí)別少許組構(gòu)單元，而三維地震由于分辨率更高，使得它所能夠識(shí)別的組構(gòu)單元更多。例如雙程時(shí)間構(gòu)造圖中，只能看到地層的特征，在地震剖面圖中河道的特征不夠明顯，但是在反射振幅屬性圖上，就能夠很好的看出水道的特征。在三維地震的廣泛應(yīng)用中，地震地貌學(xué)便誕生了，它能夠有效的將古陸地以及海底地貌形成的過(guò)程在空間中展現(xiàn)出來(lái)。目前深水的水下河道應(yīng)用了地震資料的手段使其進(jìn)展較大，同時(shí)三維地震在硅質(zhì)碎屑巖沉積體系中也應(yīng)用廣泛，而且地震地貌學(xué)今后也是一個(gè)較好的研究領(lǐng)域。

（2）三維地震在構(gòu)造分析中的應(yīng)用。三維地震在構(gòu)造分析中用于研究斷層系統(tǒng)中的幾何形態(tài)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)的特征，在這個(gè)方面二維地震無(wú)法解釋這么復(fù)雜的斷層幾何學(xué)特征。三維地震的數(shù)據(jù)用于這個(gè)方面其精細(xì)度可以與美國(guó)最好的設(shè)備相媲美，能夠有效的加深斷層和圍巖褶皺之間的聯(lián)系。雖然三維地震的分辨率上還沒(méi)辦法直接顯示運(yùn)動(dòng)學(xué)的標(biāo)志，也不能識(shí)別斷面構(gòu)造的細(xì)節(jié)問(wèn)題，但是其屬性方面的技術(shù)又可以對(duì)其進(jìn)行彌補(bǔ)。

2.三維地震在地質(zhì)物探中的應(yīng)用

（1）勘探區(qū)域的地震地質(zhì)條件。勘探區(qū)域的地震地質(zhì)主要為淺層地震地質(zhì)和深層地震地質(zhì)。在淺層中內(nèi)部的巖性基本是粉砂質(zhì)的黏土，而且它的水位在二十五到三十米之間，比一般的潛水水位高，在它地表下面十六米的地方是卵礫石層。這區(qū)域內(nèi)的河床部分地表有河道砂，這就使得河道的厚度較大，又因?yàn)楹裆皩釉诟鞣N因素的長(zhǎng)時(shí)間作用下會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致各種情況，例如坍孔、延誤進(jìn)尺操作等，因而使得成孔工作進(jìn)展緩慢，而且在探測(cè)過(guò)程中需要注意的是這個(gè)淺層地震地質(zhì)自身是具有復(fù)雜性的。

在深層地震地質(zhì)中勘探的對(duì)象主要是測(cè)區(qū)中的二煤層，它具有強(qiáng)穩(wěn)定性的特點(diǎn)，利于開(kāi)采。由于頂板處主要粉砂巖和細(xì)砂巖的材質(zhì)，在加上它與二煤層之間有著較大的波阻差異，所以可以形成非常明顯的一種反射波，能夠有利于相關(guān)工作人員對(duì)其進(jìn)行連續(xù)追蹤，因而可以確定二煤層是一個(gè)反射標(biāo)志層。在這個(gè)區(qū)域中還存在九煤層，其穩(wěn)定性也較強(qiáng)而且煤層較厚，但是九煤層與二煤層之間距離較遠(yuǎn)，頂板處與二煤層的不同，材質(zhì)是細(xì)砂巖和鋁土泥巖，所以也具有較大的波阻差異，但是仍舊可以接收到追蹤反射波，因而九煤層同二煤層意義是一個(gè)反射標(biāo)志層。

（2）地質(zhì)勘探的任務(wù)。主要任務(wù)是勘探區(qū)域內(nèi)可以開(kāi)采的煤層的賦存形態(tài)、找到區(qū)域內(nèi)的斷層、對(duì)灰?guī)r與煤層間距進(jìn)行研究分析、確定重大地質(zhì)現(xiàn)象的原因等。

（3）煤層間距的變化。在這個(gè)區(qū)域的地表中出現(xiàn)了較為明顯的侵蝕以及剝蝕的情況，主要是因?yàn)榍鹆甑孛草^復(fù)雜，存在一些丘壑，部分沖擊溝的深度達(dá)到了30m，因而導(dǎo)致相關(guān)鉆機(jī)的搬運(yùn)工作以及測(cè)量放線(xiàn)等工作無(wú)法順利的進(jìn)行下去。淺層區(qū)域有黃土、薄層的砂巖，還有礫巖層，在加上一些不同的潛水位，造成了地層各方向上都有較大的變化，從而增加了成孔施工的難度，也不利于地震波的激發(fā)以及傳導(dǎo)，使其不穩(wěn)定，因而此區(qū)域的淺層地震地質(zhì)條件較為復(fù)雜。深層地震地質(zhì)條件相對(duì)而言穩(wěn)定性更好，所以成為了勘探工作中的主要對(duì)象，核心內(nèi)容都與其有關(guān)。該深層煤層的結(jié)構(gòu)還較為簡(jiǎn)單，煤層的頂?shù)装逯饕悄鄮r和砂巖等成分，有著很好的波阻差異，因而形成的追蹤反射波不僅波能強(qiáng)而且還具有很好的穩(wěn)定性，這就使得了相關(guān)的連續(xù)對(duì)比以及追蹤等工作更加順利的進(jìn)行。

（4）數(shù)據(jù)采集。在低山丘陵地區(qū)的地震地質(zhì)條件較為復(fù)雜，為了更好的開(kāi)展勘探工作，取得最佳的激發(fā)參數(shù)以及接收參數(shù)，就對(duì)地區(qū)周?chē)牡刭|(zhì)進(jìn)行了調(diào)查和分析，并且從中選取了幾個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，最終的結(jié)果是采用單井激發(fā)設(shè)置的話(huà)，最佳的井深以及最佳藥量分別是11m～15m和3kg檢波器挖坑，由于該區(qū)域內(nèi)局部的高差比過(guò)大，使得運(yùn)用檢波器組合后會(huì)導(dǎo)致地震波接收的阻礙，所以此區(qū)不采用檢波器組合。

（5）三維地震資料解釋。對(duì)三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理的過(guò)程中，主要注意模塊以及參數(shù)不能簡(jiǎn)單的進(jìn)行確定，而是需要大量的比對(duì)分析后進(jìn)行確定，而其中的數(shù)據(jù)校正工作也是不容忽視的。這其中工作站的解釋是最為主要的，在人工對(duì)比的解釋基礎(chǔ)上再加上時(shí)間上的橫縱對(duì)比進(jìn)行重點(diǎn)的解釋?zhuān)瑫r(shí)對(duì)宏觀的構(gòu)造進(jìn)行控制，進(jìn)而進(jìn)行加密定位。通過(guò)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)資料的收集以及分析，進(jìn)而對(duì)資料進(jìn)行全方位的對(duì)比追蹤，然后在確定出整個(gè)的具體解釋方案，這樣才能夠確保解釋的有效性以及精確性。

（6）三維地震資料解釋結(jié)果。經(jīng)過(guò)三維地震的勘探后，能夠確定全區(qū)中斷層的數(shù)量以及各個(gè)斷層的詳細(xì)情況，例如斷層的類(lèi)型是否為正斷層、斷層的各個(gè)落差為多少、斷層落差的總體范圍、從而對(duì)每個(gè)斷層間的落差大小進(jìn)行分析，確保這次勘探的準(zhǔn)確性，從而確定這次勘探結(jié)果。

3.目前三維地震的在地質(zhì)物探中的發(fā)展

三維地震技術(shù)在我國(guó)用于地質(zhì)物探已經(jīng)將近三十年的時(shí)間，在技術(shù)上得到了一些發(fā)展和完善，但是目前而言，三維地震在地質(zhì)物探中的應(yīng)用還不夠廣泛，主要原因是由于三維地震數(shù)據(jù)的處理較難，只能依靠相關(guān)的專(zhuān)業(yè)設(shè)備和儀器才能夠進(jìn)行準(zhǔn)確又有效的解釋;其次相關(guān)人員需要對(duì)地質(zhì)和地球物理都較為精通，這就導(dǎo)致了人員的缺乏;另外就是相關(guān)的工作人員對(duì)地震的分辨率以及全球三維地震研究的掌握情況參差不齊，從而使得在運(yùn)用三維地震進(jìn)行地質(zhì)物探時(shí)不能順利開(kāi)展工作。為了以后能夠在地質(zhì)物探中更好的應(yīng)用三維地震技術(shù)，就需要針對(duì)以上的問(wèn)題進(jìn)行解決，才能更好的促進(jìn)三維地震的發(fā)展。

4.結(jié)語(yǔ)

三維地震目前在地質(zhì)物探中的應(yīng)用時(shí)間已經(jīng)不短了，在相關(guān)人員的努力下，三維地震技術(shù)得到了不斷的完善和發(fā)展，為了在地質(zhì)物探中更加的應(yīng)用三維地震，需要對(duì)現(xiàn)存的問(wèn)題進(jìn)行分析并解決，使其能夠更好的發(fā)展。

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