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摘要:甘肅省張掖市山丹縣LS勘查區具有較好的找煤前景，為了尋找煤炭資源并對勘查區是否有進一步地質工作價值做出評價或總結，對該區進行了二維地震勘探。勘查區地震地質條件復雜，地震數據采集前，參考鄰區采集參數，做了井深、藥量、井組合等激發參數試驗，確定了該區的數據采集方法，保證了原始數據的可靠性。利用靜校正、疊加、偏移、速度分析等地震處理技術，獲得了較好的地震時間剖面，并通過人機交互地震解釋系統對地震資料進行分析解釋，取得了較好的效果，達到了預期的目的。

關鍵詞:二維地震;試驗;采集;處理;解釋

甘肅省張掖市山丹縣LS勘查區周邊已先后完成了普查、詳查等煤炭資源勘查工作，取得了較好的地質、地震成果，LS勘查區與周邊勘查區位于同一構造單元內，具有較好的找煤前景。而地震勘探是找煤勘查中非常有效的方法，對了解覆蓋層厚度、構造形態、地層分布及鉆孔布設具有重要的意義［1］。本次應用二維地震勘探對LS勘查區進行煤炭資源勘查，探測結果對勘查區的地層分布、構造形態有了初步的認識，為鉆孔布置提供了依據。

1勘查區概況

1．1地質特征勘查

區位于山丹縣東南部，屬山丹盆地的一小區。根據鄰區勘探資料，推測勘查區呈北北東傾的單斜構造，區內自上而下為第四系(Q)、新近系臨夏組(N2l)、中二疊統窯溝群(P2yg)、中二疊統大黃溝組(P2d)、下二疊統太原組(P1t)和下寒武統大黃山群(∈1dh)。其中太原組為含煤地層，新生界屬松散覆蓋層，大黃山群為基底地層。

1．2地震地質條件

1)表層地震地震條件。勘查區地處大黃山北緣之山前沖洪積傾斜戈壁平原。區內地形平坦而略顯東南高、西北低之勢，海拔一般在1910～2060m之間。測區地物特征復雜，主要為農田，水渠及村莊，地表一般為第四系耕植土所覆蓋，春秋季多風沙，隨機干攏嚴重。地表農田密集、澆灌水渠縱橫相連，機械化施工難以進行，各種設備進入現場均需人工抬扛，復雜多變的地表條件使得地震施工難度大、效率低。2)淺層地震地震條件。勘查區淺層主要為第四系砂礫石層，地震成孔施工時易塌孔，使得施工效率低下，加之本區潛水面相對較深，炮井最佳激發深度難以達到，不利于地震波激發。3)深層地震地震條件。根據鄰區地震數據及巖性特征分析，認為勘查區深部地層之間存在著明顯的波阻抗差，能形成較強的反射波。綜合分析勘查區的表、淺、深層地震地質條件，認為勘查區具備地震勘探的地球物理前提，屬地震地質條件復雜地區。

2數據采集及資料處理

2．1數據采集

勘查區處于找煤預查階段，本次地震勘探的地質任務是初步了解勘查區的構造形態及地層分布情況。全區按照地震測線垂直主要構造及地層走向，自西向東以3km基本線距布置測線4條。數據采集使用加拿大產AriesⅡ型數字地震儀。勘查區地震地質條件復雜，數據采集前有必要對采集參數進行充分試驗，試驗主要是在借鑒鄰區采集方法的前提下，結合本勘查區地質特征進行。1)鄰區地震采集方法。鄰區位于本區東北部約10km處，已完成普查、詳查階段的地震施工，所獲得的原始地震資料信噪比高。兩區地質特征及地震地質條件類似，其采集方法可以為本區所借鑒。鄰區地震采集方法為:3井組合激發，井深4～6m，單井藥量3kg，10個60Hz檢波器串聯縱向線性組合埋置，144～192道道接收，36次以上疊加，炮點距20m，道距10m，中點放炮。2)本區地震采集方法。在區內4條測線上選取具有代表性的不同地段，按照單一因素變化的原則，主要對井深、藥量、井組合等進行試驗［2］、確定出適合本區地震勘探的采集方法。通過成孔調查，勘查區4條測線頂部有2～4m的次生黃土及耕植土，其下部主要為砂礫石層，井深試驗主要以穿透頂部的次生黃土為前提進行試驗［3］，井深選取5m、7m，藥量選取1kg、2kg、3kg，井組合選取3井、5井分別進行試驗。藥量3kg，井深5m和7m的單炮記錄對比圖，井深5m相對于7m的單炮記錄在面貌上背景干擾小。圖2為3井組合激發，井深5m，藥量1kg、2kg、3kg的單炮記錄對比圖，藥量1kg的單炮記錄上很難看到有效反射波，隨著藥量的增大，有效反射波特征逐漸明顯，藥量3kg時有效反射波特征較清晰(圖中虛線框所示)。圖3為井深5m，藥量3kg，3井和5井組合激發的單炮記錄對比圖，3井、5井單炮記錄面貌差別不大，由淺層至深層均有有效反射波，但是3井組合有效反射波連續性相對較好。通過試驗并結合鄰區地震采集方法，確定了本區的地震數據采集方法:3井組合激發，井深5m，單井藥量3kg，10個60Hz檢波器串聯縱向線性組合埋置，144～168道接收，36次以上疊加，炮點距20m，道距10m，中點激發。

2．2資料處理

采集完成后，需對原始數據進行處理。本次處理主要采用以下關鍵技術［4］:預處理與質量控制;靜校正;疊前振幅處理;疊前去噪技術;疊前反褶積技術;精細速度分析;剩余靜校正等。通過精細處理獲得了高信噪比的地震時間剖面(圖4)，為后續的資料解釋奠定了基礎。

3資料解釋

3．1波組特征

對比本次地震時間剖面上地震波組的地質屬性，在沒有人工合成記錄的條件下，主要是根據時間剖面的波組特征并結合鄰區已有的地質地震資料進行對比，分析認為:T1波為新近系底界反射波，位于時間剖面0．1～0．3s之間，有1～2個強相位，能量弱，連續性一般，全線可追蹤;T2波為中二疊統窯溝群底界反射波，位于時間剖面0．2～0．5s之間，有2～3個強相位，能量強，連續性好，在測點1940～3890間可追蹤;T3波為下二疊統太原組內部反射波或煤層反射波，位于時間剖面0．4～0．65s之間，有1～2個強相位，振幅較強，連續性較好，在測點750～3890間可追蹤;T4波為二疊系底界反射波，位于時間剖面0．4～0．8s之間，有2～3個強相位，能量較強，連續性較好，全線可追蹤。

3．2解釋成果

1)地層分布情況。測線上由淺至深主要發育4組反射波:T1～T4波。初步分析認為T1波為新近系底界反射波，T2波為中二疊統窯溝群底界反射波，T3波為下二疊統太原組內部反射波或煤層反射波，T4波為二疊系底界反射波。故推測勘查區內地層自上而下可能為第四系、新近系臨夏組、中二疊統窯溝群、中二疊統大黃溝組、下二疊統太原組和下寒武統大黃山群。新近系與其下覆地層呈角度不整合接觸。2)斷點解釋。在時間剖面上，斷點表現為同相軸錯斷、振幅變弱等［5］。根據以上現象并結合勘查區地質資料進行解釋。測線上解釋斷點2個(DF1、DF2)，DF1斷點位于測點3000附近，斷面傾向南南西，視傾角40°，T4波錯斷。DF2斷點位于測點3890附近，斷面傾向北北東，視傾角為76°，T1、T4波錯斷。3)構造形態。測線上的DF2斷點將測線劃分為2個構造單元，表現為DF2斷點以北地層抬升，DF2斷點以南地層總體呈傾向北北東的單斜。

4結語

本次應用二維地震勘探進行找煤勘查，野外數據采集、資料處理及解釋，方法正確，參數選擇合理。尤其是數據采集時借鑒鄰區采集方法，進行了充分的試驗，確保了野外采集數據的真實可靠;資料處理采取靜校正、疊前、速度分析等處理方法保證了資料信噪比，資料解釋結合勘查區地質特征初步了解了勘查區地層分布、構造形態及構造發育情況，為后續的鉆探提供了依據，完成了設計提出的地質任務。本次找煤勘查有2點認識供大家參考。1)數據采集是基礎。為了保證原始資料的質量，數據采集前應進行充分的試驗，試驗應在參考鄰區采集方法的基礎上進行。2)地震解釋成果需要鉆探進行驗證，以全面認識勘查區的地質特征。

參考文獻:

［1］中華人民共和國國土資源部．DZ/T0300－2017煤田地震勘探規范［S］．北京:地質出版社，2017．

［2］田忠斌，申有義，王建青．非常規氣地震勘探采集技術－沁水煤田中東部煤系為例［J］．物探與化探．2016，40(1):169－171．

［3］陸基孟，王永剛．地震勘探原理［M］．東營:中國石油大學出版社，2011:78－79．

［4］李世峰，金瞰昆，周俊杰．資源與工程地球物理勘探［M］．北京:化學工業出版社，2008:148－162．

［5］左明星．三維地震技術在朝川礦深部勘探中的應用［J］．中國煤炭地質，2012，24(11):56－59.

作者：王文忠；孫海川 單位：甘肅煤炭地質勘查院