地球物理勘探市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、地球物理系 王永剛E-mail:地震資料構(gòu)造解釋地球物理勘探第1頁課 程 內(nèi) 容 第1章 緒論 第2章 地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)理論 第3章 地震資料采集方法與技術(shù) 第4章 地震波速度 第5章 地震資料解釋理論基礎(chǔ) 第6章 地震資料結(jié)構(gòu)解釋第2頁第6章 地震資料結(jié)構(gòu)解釋第一節(jié) 地震資料結(jié)構(gòu)解釋 主要內(nèi)容和基本方法 第二節(jié) 斷層解釋 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)圖繪制 第3頁第二節(jié) 斷層解釋一、斷層地質(zhì)特征二、斷層地震特征 1. 剖面上特征 2. 斷面反射波 3. 切片上特征三、斷層要素確實(shí)定第4頁 依據(jù)上述地震資料解釋流程，在對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行層位追蹤對(duì)比后，下面工作就是地震剖面或三維地震數(shù)據(jù)體地質(zhì)解釋，而實(shí)現(xiàn)地震剖面向地質(zhì)

2、剖面轉(zhuǎn)換過程中，中間橋梁就是層位標(biāo)定、時(shí)深轉(zhuǎn)換。 對(duì)地震時(shí)間剖面進(jìn)行地質(zhì)解釋主要任務(wù)是：（1）劃分結(jié)構(gòu)層；（2）確定反射層位地質(zhì)屬性，了解地層厚度改變及接觸關(guān)系；（3）對(duì)各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)、斷裂系統(tǒng)等做出合理和科學(xué)地質(zhì)特征解釋。 下列圖為巴西Campos盆地經(jīng)時(shí)深轉(zhuǎn)換后地震剖面地質(zhì)解釋結(jié)果，圖中展示了大陸邊緣斷裂、變遷、漂移階段一些特征。 第二節(jié) 斷層解釋第5頁巴西Campos盆地地震剖面地質(zhì)解釋結(jié)果 第6頁第二節(jié) 斷層解釋一、斷層地質(zhì)特征要對(duì)地震剖面上結(jié)構(gòu)和斷裂作出合理可靠解釋，在一定程度上決定于解釋人員對(duì)工區(qū)相關(guān)褶皺、斷裂等結(jié)構(gòu)模式掌握程度。我國(guó)兩大斷裂模式：東部地域拉張應(yīng)力作用下正斷層，見下列

3、圖（a） 。西部地域因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)受擠壓力作用，斷裂通常表現(xiàn)為逆斷層，以下列圖（b）所表示。第7頁中國(guó)東部渤海盆地第三系拉張式結(jié)構(gòu)模式示意圖 中國(guó)西部擠壓式結(jié)構(gòu)模式示意圖 第8頁第二節(jié) 斷層解釋油氣因斷層控制而生，依斷層封堵而存；斷層可使油氣運(yùn)移、逸散、或?qū)?chǔ)層切割成幾部分。一級(jí)斷層：控制盆地沉積，斷到基底。盆地可碩士油層系、資源量。二級(jí)斷層：控制結(jié)構(gòu)帶。結(jié)構(gòu)帶能夠碩士?jī)?chǔ)蓋、生油結(jié)構(gòu)。三級(jí)斷層：控制局部結(jié)構(gòu)?？刂聘患瘏^(qū)、含油面積。四級(jí)斷層：小斷層。往往控制高產(chǎn)井位。 按照斷層相對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)形式能夠分為四大類：正斷層、逆斷層、走向滑移斷層（即平移斷層）和順層斷層。第9頁1、正斷層沿傾斜斷面上盤向下滑動(dòng)，

4、下盤向上滑動(dòng)斷層稱為正斷層（見下列圖）。正斷層主要是在盆地伸展和重力作用下形成，正斷層在剖面上有各種組合類型，如相向而掉地塹，相反而掉地壘，同向而掉斷階，相交型“y” 字?jǐn)鄬拥?。正斷層平面組合類型有：“多” 字型斜列組合、帚狀組合、沿主斷裂形成羽狀組合等。第10頁自然界中止層位移有些是斜向，地震剖面上正斷層是指上盤下降傾向位移分量占顯著優(yōu)勢(shì)斷層，有以下類型：第二節(jié) 斷層解釋共軛狀（相背傾斜、相向傾斜、交叉）平行狀斜列狀（軟連接）鏟式扇狀（硬連接）伸展雙重結(jié)構(gòu)正斷層剖面組合第11頁2、逆斷層沿傾斜斷面上盤向上運(yùn)動(dòng)，下盤向下運(yùn)動(dòng)斷層稱為逆斷層（見下列圖）。依據(jù)斷面產(chǎn)狀分為高角度（斷面傾角大于45）

5、逆斷層和低角度（斷面傾角小于45）逆掩斷層，低角度逆斷層普通都是在結(jié)構(gòu)擠壓區(qū)發(fā)育。逆斷層剖面組合形式有對(duì)沖式、背沖式（見下頁圖）、疊沖式或疊瓦式、平?jīng)_式或順層式。第二節(jié) 斷層解釋第12頁背沖式逆斷層 雙沖式逆斷層 第13頁 鏟式逆沖斷層（listric thrust），即斷層面在剖面上呈上陡下緩產(chǎn)狀，向深部逐步變?yōu)榻讲痣x或滑脫逆沖斷層。3、走滑斷層這是指兩盤斷塊體以相對(duì)走滑位移為主要運(yùn)動(dòng)特征斷層，走滑斷層位移過程中也會(huì)深入引發(fā)兩盤斷塊或走滑斷層上覆地層變形。通常把與這些變形和位移矢量近水平剪切作用相關(guān)結(jié)構(gòu)變形統(tǒng)稱為走滑結(jié)構(gòu)。第二節(jié) 斷層解釋第14頁逆沖斷層形成時(shí)應(yīng)力狀態(tài)是主壓應(yīng)力軸為水平方

6、向且與逆沖斷層走向垂直相交、主張應(yīng)力軸為垂直方向、中間應(yīng)力軸為水平方向且與斷層走向一致，逆沖斷層角度普通為30。第15頁4、順層斷層順層斷層是沿著不整合面、地層層面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)斷層，如平?jīng)_式逆斷層是順層斷層中一個(gè)，另外還有正斷層式順層斷層。二、斷層地震特征1、地震剖面上斷層標(biāo)志 要對(duì)斷層作出合理地質(zhì)解釋，首要問題是在地震剖面上把它識(shí)別出來。實(shí)踐總結(jié)了斷層在地震剖面上以下標(biāo)志：第二節(jié) 斷層解釋第16頁偏移剖面上斷層特征第17頁第二節(jié) 斷層解釋 中小斷層同相軸錯(cuò)斷，波組或波系錯(cuò)斷第18頁第二節(jié) 斷層解釋 同生斷層同相軸數(shù)目突然增減或消失第19頁第二節(jié) 斷層解釋 控盆邊界斷層地層產(chǎn)狀突變，反射零亂或

7、出現(xiàn)空白帶第20頁第二節(jié) 斷層解釋小斷層同相軸分叉、合并、扭曲及強(qiáng)相位轉(zhuǎn)換第21頁第二節(jié) 斷層解釋同相軸扭曲并錯(cuò)斷第22頁 特殊波出現(xiàn)是識(shí)別斷層主要標(biāo)志，在反射層錯(cuò)斷處，往往伴隨出現(xiàn)斷面波、繞射波等。 第二節(jié) 斷層解釋逆斷層地質(zhì)模型及其自激自收時(shí)間剖面第23頁第二節(jié) 斷層解釋逆斷層地質(zhì)模型及其偏移剖面第24頁某海域碳酸鹽巖地層DMO處理后疊加剖面與對(duì)應(yīng)偏移剖面對(duì)比第25頁2、斷面反射波 當(dāng)斷層落差較大，斷面兩側(cè)含有不一樣巖性地層直接接觸時(shí)，斷層面成為一個(gè)較顯著波阻抗分界面，產(chǎn)生斷面反射波。 在地震勘探中，假如排列長(zhǎng)度較大，且在斷面下傾方向激發(fā)，上傾方向接收，這么原始資料，在經(jīng)過數(shù)字處理后得到水

8、平疊加剖面上，普通能夠看到比較清楚斷面波，見下列圖。第26頁經(jīng)典正斷層在自激自收時(shí)間剖面上理論圖形第二節(jié) 斷層解釋第27頁第二節(jié) 斷層解釋（a）直立斷層 （b）正斷層 （c）逆斷層水平地層中止層模型及其地震響應(yīng)示意圖第28頁第二節(jié) 斷層解釋傾斜地層斷層模型與反射特征形態(tài)(a)正斷層；(b)逆斷層；(c)屋脊斷層；(d)反屋脊斷層斷盤反射；斷面反射； 繞射波第29頁斷面反射波特點(diǎn)：（1）斷面反射波往往是大傾角反射波，其傾角比普通反射波要大得多，所以它同相軸常與普通地層反射波交叉，產(chǎn)生干涉。伴隨測(cè)線與斷層走向夾角改變，斷面波在水平疊加時(shí)間剖面上角度也隨之改變，當(dāng)測(cè)線與斷層走向正交時(shí)，斷面波傾角最陡

9、，即為斷層面真傾角。 第二節(jié) 斷層解釋第30頁（2）斷面反射波能量強(qiáng)弱改變大，通常斷續(xù)出現(xiàn)。究其原因：因?yàn)閿鄬用鎯蓚?cè)巖性不穩(wěn)定，造成反射系數(shù)不穩(wěn)定（反射系數(shù)數(shù)值和符號(hào)都可能改變），加上斷面光滑程度也各不相同，所以斷面反射波很不穩(wěn)定； 因?yàn)閿鄬勇洳畈灰粯?，斷面反射波出現(xiàn)情況也不相同。如砂泥巖互層地域，較小落差斷層，斷面反射系數(shù)正負(fù)相間，短差異段斷面只能產(chǎn)生散射；較大落差斷層，較長(zhǎng)反射段斷面波比較穩(wěn)定。實(shí)踐中凡觀察到斷面反射波都是一些大斷層（落差數(shù)百米乃至上千米），而且接收到清楚、較長(zhǎng)斷面反射波地段通常都是基巖與沉積巖分界面，或大套泥巖與砂巖或灰?guī)r接觸地段。第二節(jié) 斷層解釋第31頁（3）斷面波能夠

10、在相交測(cè)線上相互閉合。在斷層落差較大、延伸較長(zhǎng)、斷面波振幅較強(qiáng)地域，來自同一斷面反射波可在相交多條測(cè)線上觀察到，且能相互閉合，據(jù)此可作出反應(yīng)斷面形態(tài)斷面深度圖。（4）在偏移剖面（尤其是全三維偏移數(shù)據(jù)體）上，經(jīng)偏移處理后斷面波得到準(zhǔn)確歸位，其同相軸形態(tài)能夠反應(yīng)斷面實(shí)際位置和真實(shí)產(chǎn)狀。第二節(jié) 斷層解釋第32頁 另外，因?yàn)閿嗝鎯蓚?cè)巖石波阻抗差異較大，故斷層面通常是良好反射界面，當(dāng)?shù)卣鸩ㄈ肷涞綌嗝嫔蠒r(shí)，一部分能量將被反射回去，使斷層面以下界面反射能量大大減弱。正是斷層面對(duì)能量這種屏蔽作用，經(jīng)常造成斷層面下方出現(xiàn)空白區(qū)。 斷層面能量屏蔽作用主要與斷層面兩側(cè)波阻抗差相關(guān)，波阻抗差越大，能量屏蔽作用越大。第

11、二節(jié) 斷層解釋第33頁三、斷層要素確實(shí)定 斷層解釋實(shí)際上就是確定斷層性質(zhì)，包含斷層位置、錯(cuò)開層位、斷面產(chǎn)狀、升降盤、落差等。這些斷層要素確實(shí)定通常要依據(jù)地質(zhì)規(guī)律和特點(diǎn)對(duì)研究區(qū)地質(zhì)情況分析，同時(shí)要結(jié)合地震剖面上斷層標(biāo)志來進(jìn)行。第二節(jié) 斷層解釋第34頁進(jìn)行斷層解釋或確定斷層要素時(shí)應(yīng)注意：（1）定準(zhǔn)斷點(diǎn)：依據(jù)波組錯(cuò)斷等斷層地震特征、水平疊加剖面上有繞射波和斷面波等現(xiàn)象來確定。第35頁第二節(jié) 斷層解釋相同斷點(diǎn)幾個(gè)不一樣平面組合方案（2）斷點(diǎn)平面組合：考慮斷層空間延伸關(guān)系，平面上斷點(diǎn)組合出現(xiàn)問題時(shí)，需要屢次重復(fù)平面剖面對(duì)比。能夠借助于沿層相干切片。第36頁第二節(jié) 斷層解釋（3）結(jié)合結(jié)構(gòu)，分析斷層切割關(guān)系，研究斷層對(duì)結(jié)構(gòu)控制作用：利用結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)期次確定斷層切割關(guān)系，普通情況下新斷層切割老斷層。（4）斷層級(jí)別：結(jié)合地質(zhì)、結(jié)構(gòu)發(fā)育史確定斷層級(jí)別；主要依據(jù)地震剖面上斷距，兩側(cè)對(duì)置層位，波阻特征等。第37頁 斷層解釋中需要確定斷層要素包含：（1）斷層面確實(shí)定：斷層面合理確定，最理想情況是淺、中、深層都有斷點(diǎn)控制，這些點(diǎn)連線就是斷面。有時(shí)可利用特殊波來確定斷面，當(dāng)淺、中、深層都有繞射波出現(xiàn)時(shí)，那么各層繞射波極小點(diǎn)連線就是斷面。假如有斷面波出現(xiàn)，在偏移剖面上它能正確歸位，從而反應(yīng)出斷面準(zhǔn)確位