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1、地震勘探资料解释,信息工程学院地球物理与信息技术系,实际中地质构造比较复杂(存在皱褶、断裂、古潜山等许多地质现象),在含油气地区更是这样。所以仅靠一般方法对比解释是不够的,需了解各种地质现象在时间剖面上的特征,才能对时间剖面作正确的解释。 1 背斜和向斜在时间剖面上的特征和解释方法一、背斜背斜是指老地层向上弯曲并被新地层包围的地质现象。是油气勘探的主要对象。 背斜构造有多种:长轴背斜、短轴背斜、穹窿和鼻状构造等。在垂直走向的剖面上,都表现为凸界面的反射,以隆起的形式映现出来。,第二章 各种地质现象在时间剖面上的特征,1背斜在水平叠加剖面上的几何形态特征。 平缓背斜,深度剖面与水平叠加时间剖面上
2、相似,范围稍宽,背斜顶部位置一致(如图a)。 曲率大的背斜,水平叠加时间剖面比实际范围宽得多 (如图b) 。 对宽度与曲率相同但深度不同的平行背斜,水平叠加剖面上,随深度加大,隆起范围加大(如图c) 。,1 背斜和向斜在时间剖面上的特征, 背斜模型(上宽、下窄,隆起幅度上小,下大):经过二维模拟得到的水平叠加时间剖面,背斜形态与实际刚好相反:上窄、下宽,越深背斜范围越宽,并在两翼有迥转波(如图2-2a,b),1 背斜和向斜在时间剖面上的特征,背斜凸起的曲率大,在水平叠加剖面上表现明显;同样曲率的背斜,埋藏越深,在水平叠加剖面上表现得越宽阔。,1 背斜和向斜在时间剖面上的特征,2振幅特征背斜顶界
3、面反射存在波的发散现象。分配到单位面积上波的能量会减弱(如图2-3) 界面埋藏越深,凸度越大,射线发散越严重,地震波的振幅也越小。,3背斜在偏移剖面上的特征 偏移后的时间剖面几何形态与实际形态吻合,两翼挠曲部位的回转现象得到消除,各波归位(如图2-4)。,1 背斜和向斜在时间剖面上的特征, 测线方向不垂直构造走向时,二维偏移无法实现真正归位(如图2-5所示的一个穹隆构造模型) 测线,分别相距构造中心点0,610m,1220m,剖面上实际反射点向上倾方向偏离,得到的时间比实际短,偏移后的剖面上,隆起幅度比测线位置下实际隆起的幅度大。 存在侧反射,二维偏移是无法解决的,空间三维偏移处理。,1 背斜
4、和向斜在时间剖面上的特征,二、向斜褶皱构造中新地层向下弯曲部分,其周围是老地层。向斜可分对称与不对称,一般,背斜、向斜是相间出现的。解释好向斜有利于确定背斜的闭合面积和幅度。1几何形态(相当于凹界面的反射)1、对于平缓的向斜,水平叠加剖面上,比实际向斜稍窄;曲率一样,深度不同,随深度加大、时间剖面宽度越窄,向斜中心不变。当曲率中心在地面以上,均存在上述的简单关系。(图2-6_1)。2、凹界面的曲率中心在地面,时间剖面聚成一点。曲率界面上各点时间都相同(图2-6_2) 。3、曲率中心在地下,射线将会交叉,同相轴形成迥转波(图2-6_3) 。,1 背斜和向斜在时间剖面上的特征,对于曲率相同,深度不
5、同的凹界面,随着深度的加大将出现不同的反射特征: 浅层为平缓收缩型; 中层为聚焦型; 深层为廻转型;如图2-8,1 背斜和向斜在时间剖面上的特征,2振幅特征 凹界面对射线的聚焦作用,使反射波振幅加强,出现非岩性的“亮点”异常,(如图2-6_2所示)。 向斜两边凸界面的发散效应,使反射波振幅减弱,深层由廻转波形成的假背斜能量会更加突出(如图2-7a),1 背斜和向斜在时间剖面上的特征,3、向斜在不同方向上的剖面特征 当剖面线与构造走向垂直时,只有一个射线平面,其时间剖面有如上特征; 当剖面线与构造走向不垂直,与向斜走向平行时,通过剖面可能有两个以上的射线平面(如图2-9所示),则在时间剖面上将出
6、现侧面反射,形成波的重叠或干涉。 当剖面处于向斜的宽缓部位时,侧反射会减弱。,1 背斜和向斜在时间剖面上的特征,2 断层在时间剖面上的特征及解释,断层对油气运移和聚集起重要的控制作用,断层是普遍存在的较复杂的地质现象,是剖面解释的关键。 一. 断层模型理论时间剖面特征 1水平地层中的断层 直立断层,水平叠加剖面与实际模型一致(形态),断棱、断点处有绕射。 倾斜断层,断面向下倾移动。断面变缓,断棱、断点处有绕射( 如图2-10的直立断层,正断层,逆断层),2 断层在时间剖面上的特征及解释,2倾斜地层中的断层(图2-11) (1)正向断层和反向断层:正向断层:上下盘倾向与断面倾向一致(a)反向断层
7、:上下盘倾向一致,但与断面倾向相反(b) 正向断层断面波及断盘向下倾方向偏离; 反向断层断面波与断盘反射偏移方向相反; 关系现象:绕射波极小点位置就是断点;断盘反射波在中断点与绕射波相切,断盘、断面相对于真实的地层断点、断面向下倾偏离。断面反射波是各绕射包络线。,2 断层在时间剖面上的特征及解释,(2)屋脊断层,反屋脊断层(如图2-11) 屋脊断层:上下断盘地层倾向相反,形成上凸的屋脊。 反屋脊断层:上下断盘地层倾向相反,形成下凹状的反屋脊; 屋脊断层在水平叠加时间剖面上,上下盘断点水平距离比实际地层断点大; 反屋脊断层则相反,上下盘断点甚至会叠掩,与实际地层断点相比,左右位置发生颠倒,如用反
8、射中断点连接会错误定出断层性质。,2 断层在时间剖面上的特征及解释,2 断层在时间剖面上的特征及解释,2 断层在时间剖面上的特征及解释,3切割背斜翼部的断层 正断层:图2-12是一个正断层的二维模拟计算结果(没有考虑绕射波)。 模型与理论水平叠加剖面存在差异:时间剖面上背斜在上下地层中形态相近,更加开阔些;断面波分段(因曲率速度不一致)出现在背斜顶部;上下盘反射出现交叉现象(倾向不一致)。,2 断层在时间剖面上的特征及解释, 逆断层:图2-13是一个逆断层的二维模拟计算结果(没有考虑绕射波)。 模型与理论水平叠加剖面存在差异:断面波偏向下倾方向,与上盘反射交叉; 下盘受断层牵引,曲率加大,时间
9、剖面上出现迥转波。,4断层在偏移剖面上的特征断盘反射、断面反射波、绕射波、迥转波都已归位,因此确定断层效果较好。,左图是小地堑的水平时间剖面特征,易与回转波混淆; AB与EF的反射段在时间剖面上同相轴应该较平缓,若有倾角,其正常反射段与绕射尾巴之间同相轴存在明显的不同斜率。同时,能量变化也不一样。,二 、与断层有关的异常波 常见的异常波有:绕射波、断面反射波、迥转波、反射折射、绕折射等,这里只讨论常见的绕射波及断面反射波。 1绕射波 绕射波的产生地震波传播过程中,遇到地层岩性变化点、断点,断棱尖灭点,不整合面的光滑处,都会产生绕射波(如图1-2)。 绕射波的能量 一个绕射体必须与地震波长相当才
10、能观察得到能量。几何的点或线不足以产生一定能量的绕射波。,2 断层在时间剖面上的特征及解释,绕射点,图1,图2,绕射波,小于菲涅尔带的短反射段与理论的点源绕射曲线一致;绕射波的强度同短反射段长度成正比; 对称的双支绕射是由短反射段或小断块引起的,极小点处并不是断棱点; 长反射段的断点处产生了一条单支的绕射“尾巴”,其能量可延伸500米以上。是由长反射段断点附近很长一段内的次生绕射源共同叠加结果; 利用“半幅点”可确定断点位置。断点处反射波的振幅约为主体反射部分的一半左右,称“半幅点”。,2 断层在时间剖面上的特征及解释,a 剖面平行断层走向;b 绕射波等时面,2 断层在时间剖面上的特征及解释,
11、 水平叠加剖面上绕射波特征 是双曲线,断棱处是极小点,t绕t反。 测线与断层走向相交不一样,绕射曲线曲率不一样。正交断面时绕射波曲率比斜交时陡、大;测线与断层走平行时,由断棱引起的绕射与正常反射表现一致,接收的绕射波都处于测线和断棱的剖面内(图a,b)。,2 断层在时间剖面上的特征及解释, 属于一个共中心点道集的绕射,动校后时间一致,叠加后剩余时差为零,绕射波能量被加强。叠加后的绕射波仍是双曲线。 如设以D为断棱点,以M1, M2, M3 为自激自收点、得到绕射波时距曲线,如以M1共中心点,分别在O1,O2,O3 激发,在S1,S2,S3 接收,得到共中心点绕射波时距曲线。对t1,t2,t3,
12、动校正后都等于tM1,因此在 tM1得到被加强的绕射波。(见图2-18,2-19),2 断层在时间剖面上的特征及解释,2断面波 断面波的产生 断层落差(断距)较大,断面两侧岩性存在差异,断面为一个较明显的波阻抗界面,产生断面反射波。 断面波受断面倾角、界面埋藏深度以及有反射能的断面长度等因素控制。一般倾角不能太大,应采用较长的排列,或在断面下倾方向激发,上倾方向接收。 断裂活动,会使断面发生滑动,断面就可能具有一定的光滑度。,断层的牵引现象:在断层附近形成曲界面,易产生回转波和反射波,往往与绕射波混在一起。甚至把回转波当作绕射波。二者区别:回转波的能量较强较均匀,而绕射波衰减较快;回转波比绕射
13、波弯曲程度大。 断面波易与上下盘反射波产生干涉现象,形成“绕射回转”,2 断层在时间剖面上的特征及解释,断层落差(断距)较小,不能形成连续的长反射段,不产生断面波,只有微反射段,产生散射,相互干涉而抵消。 断层面对反射波能量的屏蔽作用:断层面下出现空白带(落差大的断层)。能量屏蔽作用与断层两侧波阻抗有关,波阻抗差越大,能量屏蔽作用越大;还与入射角大小有关。 断层面对射线的畸变作用:反射层的产状和深度发生畸变,在时间剖面上容易被误认是“破碎带”。, 断面波在时间剖面上的特点 大倾角反射,视速度低,常与地层反射波交叉,产生干涉。 断面波可连续追踪,在相交测线上相互闭合,可通过闭合圈对比,可作断面深
14、度平面图。 因断面两侧反射系数与光滑度不同,断面波能量强弱变化较大,常断续出现; 水平叠加剖面上断面不代表断层位置,往下倾方向偏移。 同一断层在不同方向测线上有不同的反映。主要受断裂走向和测线的夹角有关。垂直走向的剖面上断层倾角为真倾角。 用断面波确定断层位置 绕射波包络就是断面波。 绕射极小点连线是实际断面。,2 断层在时间剖面上的特征及解释,断面倾角在测线上的倾角变化图,1反射标准波发生错断;波组、波系错断(图2-22)。 2同相轴数目突然增或减,波组间隔突变。上升盘地层变薄,下降盘地层加厚(大断层)。 3同相轴形状和产状突变,下盘同相轴零乱或出现空白带(断层的屏蔽和畸变作用)图2-23。
15、 4同相轴分叉、合并、扭曲,强相位转换(小断层的标志) 5断面波、绕射波,异常波是识别断层的主要标志。,三、断层在时间剖面上的特征,2 断层在时间剖面上的特征及解释,图2-23,图2-24,四、断层要素在时间剖面上的确定 1断面确定 浅、中、深层同相轴断棱处中断点连线,即断面的位置;注意:水平叠加剖面上与实际断面有偏移,倾角也会有变化。要与回转波,断面波造成的假断点区别。此外,要借助于“半幅点”等识别真断点。 利用与断层有关的特殊波(断面波、绕射波)来确定断面;偏移剖面上,归位后断面波就是断层面。时间剖面上存在明显的绕射波,可用绕射图板法,绕射极小点连线确定断面的位置。 根据区域地质规律,结合
16、敌区物理综合剖面特征及钻井等资料;,2 断层在时间剖面上的特征及解释, 注意事项(确定断面时注意点)a、断面不能穿过可靠反射波同相轴b、下盘断点不可靠,以上盘断点确定断层。c、牵引现象要与绕射“尾巴”的弯曲及没有断层的地层绕曲区分。d、相邻平行剖面上,同一断面的形态,倾角及断开层位应基本一致。在不同方向的测线上,同一断面的倾角不一样;垂直断层走向的剖面上,倾角最大。曲线斜率越大,断层倾角越陡。,2 断层在时间剖面上的特征及解释,2断层升降盘和落差的确定根据标准反射层在断面两旁断点上的时间(或深度大小),判断升、降盘;时间较大或深度较深的一侧为下降盘。 上下降盘断点垂直时差或深度差,即断层的时间落差dt或深度落差。(如图2-26) 3断层走向、延伸方向长度等;通过断点的平面组合后确定(图2-25)。 4. 断面倾角、断距要用垂直断层走向的深度剖面上决定(主测线)。,