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摘要:山前區地震勘探工作存在地形起伏大,表層干擾重、能量衰減快和基巖地質條件復雜等不利影響,本文二維地震勘探工作兼顧淺、中、深層地震地質條件,在充分進行單因素變化對比試驗基礎上選擇可控震源組合激發(全頻帶接收)、大排列接收施工方法,并按照“三邊”原則合理調整觀測系統,取得較好地震地質效果,為南疆復雜地區地震找煤提供參照。
關鍵詞:山前二維地震;可控震源組合激發;大傾角地層;大偏移距接收
調查區距皮山縣城直線距離約68km,行政區劃主要位于皮山縣克里陽鄉、桑株鄉和杜瓦鎮,局部位于葉城縣烏夏巴什鎮。呈近長方形,長約91km,寬約10~13.8km,面積1122.35km2。全區海拔+2140m至+2900m,西部隱伏區河床砂礫堆積,中東部基巖出露區,地層傾角一般在60°以上,產狀各異。
一、地震地質條件
調查區內含煤地層為中侏羅統楊葉組(J2y)。二維地震工程布置在西部隱伏(含煤潛力)區。地形起伏大,河床地段砂礫石堆積廣泛,河水往復融凍;大部分地段沙土覆蓋巨厚。受挽近構造運動影響,煤系地層發生斷裂、推覆、變形,局部地段地層傾角較大且存在突變。上述特征極不利于地震反射波激發接收和共中心點能量匯聚。(圖1)
二、工作方法
(一)試驗內容在28-1孔附近開展S1點試驗、S2點試驗(共計23個)和段試驗(1個)。通過震源臺次、組合次數、驅動電平、起止頻率、掃描長度、接收方式等多因素對比試驗,得出結論:南北方向大部分單炮上發育疑似有效波反射弧,但連續性不強,且即使按傾斜界面的視距曲線考慮速度偏低(非基巖反射波),推斷為河床地區厚層卵石層的多次繞射,地震測線與高傾角地層走向近垂直,偏移距小。(圖2)東西方向單炮淺部存在反射波能量團,近炮點隨機干擾和面波干擾較重,遠道有效波反射特征明顯。(圖3)試驗段特征波組明顯,但淺部反射波連續性差,判定淺部地層在測線范圍內產狀陡傾或變化劇烈,深部地層產狀單一傾角較緩,反射強軸很可能為深部側方反射波疊加,局部地層走向近東西,傾角在30º以上。(圖4)(其特征反射波組明顯,但很可能為側面反射波疊加所致)圖4試驗段初步疊加剖面
(二)施工方法為提高地震資料信噪比、保證有效覆蓋次數和反射縱波接收,采用(北東-南西向主測線)單邊下傾激發、上傾接收和(北西-南東向聯絡線)中間激發相結合方式,依地質假設預判、參照現場監控在構造轉折端及時調整觀測方法,有側重取舍。如DZ28線小號部分老地層順層推覆,下部極有可能發育含煤階地,采用單邊4800m接收方法,并將地震線南延至調查區邊界;同時考慮河道礫石覆蓋干擾,采用10m炮距激發,利于速度分析,提高信噪比和有效覆蓋次數。在DZ28線大號地表條件改善部位改為20m炮距,接收排列不變;由地質成果推斷南部地層南傾,北部地層北傾,且北部轉折地帶傾角大,無法接收反射縱波,故堅持保南不保北原則,將推測轉折帶向北順延150米,保證南部淺部覆蓋次數,之后采用小號單邊4400米上傾排列接收,炮距20米。本次二維地震施工方法為:1.可控震源組合激發/震動臺次:2臺3次(最大初力28T);掃描長度:16s;掃描頻率:7-110Hz;驅動電平:75%。2.采集參數/數字地震儀;檢波器類型:DSU1;采樣間隔:0.5ms;記錄長度:7s;記錄格式:SEG-D。3.觀測方法:10m道距、20m或40m(局部10m)炮距、480道-560道排列接收。
三、解釋成果
調查區內揭露煤層3層,自上而下編號為1、2、3號煤層,間距分別為68.76m、54.25m。二維地震測線4條,利用鉆孔3個進行層位標定追索,解釋2號、3號煤層賦存范圍及深度,控制斷層2條(測線網度較稀,斷層位置參照槽探、地質淺鉆成果推斷解釋)。前陸盆地近海緣階地形態反映明顯,結合地質假設推斷煤層橫向連續性差,沉積聚煤部位橫向上具有穿時性。(圖1、圖5)
四、結論
(1)針對本區表淺層礫石、沙土覆蓋,基巖傾角大(變化劇烈)等特點,采用可控震源組合激發,單邊下傾激發上傾方向大排列接收和“三邊”工作原則,取得較好地震地質效果。大體了解地震工區二疊系基底構造形態,圈定侏羅系楊葉組大致范圍,基本查明主要煤層賦存范圍和深度。(2)按照反射定律,松散覆蓋層客觀上擴大了高傾角基巖反射縱波近垂向回返的有效觀測范圍,用適當方法可獲得有效反射縱波,但受測線方向制約,且不滿足共中心點水平疊加基本假定,如采取二維地震則應以地層傾向為分界線布設X型測線,并進行疊前偏移處理;或布設三維地震。
參考文獻:
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作者:李方中 付小虎 崔英 陳超 王新華 單位:新疆維吾爾自治區煤田地質局綜合地質勘查隊