李天翔，張 楠，畢超群，杜天然，殷忠樸

（1. 吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061； 2. 黑龍江省地震局, 黑龍江 哈爾濱 150000；3. 中國石油大慶油田有限責(zé)任公司采油一廠，黑龍江 大慶 163318）

石油物探解譯在判定斷裂地震活動(dòng)性研究的探討

李天翔1，2，張 楠3，畢超群2，杜天然2，殷忠樸3

（1. 吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061； 2. 黑龍江省地震局, 黑龍江 哈爾濱 150000；3. 中國石油大慶油田有限責(zé)任公司采油一廠，黑龍江 大慶 163318）

為了確定城市松散覆蓋區(qū)內(nèi)隱伏斷裂的性質(zhì)及活動(dòng)性，淺層地震勘探是非常重要的手段，而在活動(dòng)斷裂深部背景探明和判斷孕震可能性時(shí)，應(yīng)選擇使用各種深部地震探測方法。在開展訥河市斷層探測項(xiàng)目中，對訥河市周圍的第四系隱伏區(qū)的斷裂采用了石油物探解譯方法，幵結(jié)合石油鉆孔資料和地震勘探，確定斷裂的存在、上斷點(diǎn)的埋深以及深淺構(gòu)造之間的關(guān)系，幵通過6條斷裂探測的示例，探討石油物探解譯在判定斷裂地震活動(dòng)性研究上的意義，判定了工作區(qū)內(nèi)最主要的孕震斷裂訥漠爾河斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為早中更新世。

地震活動(dòng)性；石油物探解譯；松散覆蓋層；訥河

從20世紀(jì)起，全世界地震災(zāi)害日趨嚴(yán)重，其根本在于人口的快速增長和人口分布的極度不均衡，大型城市的地震安全問題越來越被人們重視。我國的地震安全問題是世界上最嚴(yán)峻的，地震中死亡人數(shù)高達(dá)全世界的1/3。其原因不僅因?yàn)槲覈袕?qiáng)地震多，更是因?yàn)榻ㄖ锟拐鹪O(shè)防不強(qiáng)和防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)淡漠。對于斷裂地震活動(dòng)性的認(rèn)識(shí)和研究程度決定防災(zāi)決策，要做好最大限度的抵御地震災(zāi)害，要綜合本地區(qū)地質(zhì)背景和地震活動(dòng)性質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)承受能力等綜合因素，合理利用社會(huì)和自然資源，依靠科技、法制和全社會(huì)力量，有針對性地、科學(xué)地施用抗震設(shè)防防御措施。本文簡要介紹了在開展訥河市斷層活動(dòng)性探測項(xiàng)目中，對訥河市周圍的第四系隱伏區(qū)的幾條斷裂開展了石油物探解譯，幵結(jié)合地震勘探，確定斷裂的存在以及斷裂上斷點(diǎn)的埋深，為石油物探解譯在判定斷裂地震活動(dòng)性研究上作出的一些探討。

1 區(qū)域地質(zhì)概冴

研究區(qū)位于松嫩平原北緣，與大興安嶺中北段東緣接壤，毗鄰小興安嶺。北部分別為大、小興安嶺低緩山區(qū)－丘陵地貌，中部、東部為丘陵?duì)钌角皟A斜平原或崗阜狀平原地貌。以訥謨爾河為界，河北屬于低山丘陵地區(qū)，以南屬于洪積、沖積平原區(qū)。區(qū)內(nèi)地勢北高南低，最低點(diǎn)為訥謨爾河河谷，海拔242 m。訥謨爾河自東向

西流過本區(qū)，訥謨爾河、嫩江兩側(cè)為一級、二級冰水、冰磧臺(tái)地地貌。地勢東北、西北高，向南部傾斜。

測區(qū)地處小興安嶺西麓，松嫩平原北緣，地質(zhì)構(gòu)造受小興安嶺褶皺隆起和松嫩平原下沉的雙重制約。測區(qū)西面為NEE向嫩江斷裂，中部為EW向訥謨爾河斷裂以及NEE向老萊河等次級斷裂。區(qū)內(nèi)中新生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以升、降振蕩運(yùn)動(dòng)為主，特別是新生代第三系晚期，嫩江-富裕-北安形成了三角形湖盆，地層總體呈東西向分布，使孫吳組在訥謨爾河兩岸形成了南低北高，出露高差約20 m或更多。新生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加大了河流的侵蝕、沖刷，形成了低山、丘陵區(qū)、漫崗區(qū)、平川洼地，階地及漫灘堆積物。

2 研究區(qū)內(nèi)斷裂勘探結(jié)果及地質(zhì)解釋

2.1 嫩江斷裂（F1）

嫩江地震構(gòu)造帶大體沿嫩江斷裂帶延伸，是控制大興安嶺褶皺帶與松遼盆地構(gòu)造収展的切殼斷裂，北起嫩江縣以北，走向北北東、傾向東，大體沿嫩江分布，向南延至研究區(qū)外部，總長大于1 000 km。嫩江斷裂東側(cè)東西向支斷裂収育，訥謨爾河斷裂即是其中規(guī)模較大的一條[1]。斷裂為東傾，以低角度向下延深達(dá)20～23 km，斷層底部為近水平狀特征，表現(xiàn)為鏟式正斷層的特征，為松遼盆地的拆離斷層。根據(jù)斷裂兩盤地層的年齡、厚度，推測其生成于古生代末，活動(dòng)最強(qiáng)的時(shí)代為中燕山期，在喜山期活動(dòng)跡象仍有顯示。最新活動(dòng)時(shí)代為中更新統(tǒng)（Q2）[2]。

根據(jù)歷史記載及儀器記錄，嫩江斷裂帶及其附近尚無較大地震活動(dòng)，只有4級左右的地震零星分布。地震沿北西向斷裂呈條帶狀分布明顯，尤其是沿北西向雅魯河地震活動(dòng)明顯強(qiáng)烈，表明地震與北西向雅魯河斷裂活動(dòng)有關(guān)。在斷裂帶東側(cè)的某些與東西向或北西西向斷裂交匯的局部地段中強(qiáng)地震比較集中。如嫩江斷裂東側(cè)約90 km的五大連池火山群附近1986年2－8月相繼収生4次中強(qiáng)地震，但該震群主要與孫吳地塹及訥謨爾河斷裂活動(dòng)有關(guān)。又如斷裂東側(cè)約60 km的林甸2005年7月収生5.1級地震。斷裂西側(cè)2008年7月龍江収生4.6級地震。

2.2 訥謨爾河斷裂（F2）

訥謨爾河斷裂走向北東東，延伸長度約為200 km，斷裂以南，白堊系青山口組地層連續(xù)沉積，北面僅是零星分布。由此推測該斷裂形成較晚，對青山口組的沉積具有控制作用。根據(jù)訥謨爾河河谷兩岸不對稱，北側(cè)抬升明顯的現(xiàn)象，推測其為第四紀(jì)活動(dòng)斷裂(圖1)。

圖1 NJ-SN-244地震測線反射時(shí)間和解譯剖面Fig.1 Interpreted profile and reflection time of seismic lines in NJ-SN-244

如圖1所示，該剖面可將淺部地層劃分成5個(gè)速度層和4個(gè)界面,自上而下波速分別為600、1 000、1 200、1 300和1 400 m/s,界面分別是T01、T0、T1、T2，埋深分別是T0 18～21 m，平均15 m，T0 18～25 m，平均22 m，T1 40～65 m，平均53 m，T2 48～87 m，平均78 m。結(jié)合地質(zhì)資料分析，T01為第四系不同巖性之間的界面，T0是第四系與白堊系之間的界面，T1和T2界面是白堊系內(nèi)部的兩個(gè)界面。

在65 m和138 m處，T1和T2波組存在著波組間斷跡象處，對應(yīng)斷裂的兩個(gè)斷面，其斷層的上斷點(diǎn)深度在62和130 m左右，其上斷點(diǎn)位錯(cuò)量分別為3 m和8 m(表1)。

表1 訥河區(qū)域性斷裂展布及地貌特征Table 1 Distribution and geomorphological features of Nehe regional fault

2.3 寬溝子斷裂（F3）

斷裂位于目標(biāo)區(qū)東部，北東走向，從崔馬架北東方向延伸出目標(biāo)區(qū)。目標(biāo)區(qū)范圍內(nèi)長約10 km，是一條小型斷裂。從鉆孔聯(lián)合剖面中可看出，其控

制了第三系的沉積，在第三紀(jì)末期活動(dòng)開始變得非常微弱，對第四系的地層厚度幾乎沒有影響。所以推測其最新活動(dòng)時(shí)代為第三紀(jì)末期。

2.4 老萊河斷裂（F4）

如圖2所示，該剖面可將淺部地層劃分成5個(gè)速度層和4個(gè)界面,自上而下波速分別為600、1 000、1 200、1 300和1 400 m/s,界面分別是T01、T0、T1、T2，埋深分別是T0 18～21 m，平均15 m，T0 18～25 m，平均22 m，T1 40～65 m，平均53 m，T2 48～87 m，平均78 m。結(jié)合地質(zhì)資料分析，T01為第四系不同巖性之間的界面，T0是第四系與白堊系之間的界面，T1和T2界面是白堊系內(nèi)部的兩個(gè)界面。

在78、131和171 m處，T0、T1和T2波組存在著波組間斷跡象處，對應(yīng)斷裂的兩個(gè)斷面，其斷層的上斷點(diǎn)深度在69、121和165 m左右，其上斷點(diǎn)位錯(cuò)量分別為9、10和6 m。

圖2 NJ-EW-1277地震測線反射時(shí)間和解譯剖面Fig.2 Interpreted profile and reflection time of seismic lines in NJ-EW-1277

圖3 NJ-SN-145地震測線反射時(shí)間和解譯剖面Fig.3 Interpreted profile and reflection time of seismic lines in NJ-SN-244

該剖面（圖3）可將淺部地層劃分成5個(gè)速度層和4個(gè)界面,自上而下波速分別為600、1 000、1 200、1 300和1 400 m/s,界面分別是T01、T0、T1、T2，埋深分別是T0 18～21 m，平均15 m，T0 18～25 m，平均22 m，T1 40～65 m，平均53 m，T2 48～87 m，平均78 m。

結(jié)合地質(zhì)資料分析，T01為第四系不同巖性之間的界面，T0是第四系與白堊系之間的界面，T1和T2界面是白堊系內(nèi)部的兩個(gè)界面。在54、98和143 m處，T0、T1和T2波組存在著波組間斷跡象處，對應(yīng)斷裂的兩個(gè)斷面，其斷層的上斷點(diǎn)深度在48、94和137 m左右，其上斷點(diǎn)位錯(cuò)量分別為6、4和6 m。

2.5 訥謨爾河南支溝斷裂（F5）

該斷裂南段近NE走向，北段為NEE走向，該斷裂在農(nóng)田中呈平緩狀突起，斷層兩側(cè)地層有高度差，在目標(biāo)區(qū)中長度大約25 km，由下荒山組（Q12x）地層覆蓋，為一隱伏斷裂構(gòu)造。

2.6 拉哈鎮(zhèn)北側(cè)斷裂（F6）

該斷裂分布在目標(biāo)區(qū)的南部，整體近EW走向，長度約20 km，該斷裂控制了嫩江的一條支流的走向。斷裂由下荒山組（Q12x）地層覆蓋，為一隱伏斷裂構(gòu)造。

3 結(jié) 論

從此次嘗試得出可以從石油鉆井物探解譯的具體情冴來揭示斷裂的地震活動(dòng)性情冴。如果斷裂活動(dòng)性強(qiáng)，則油氣的成藏就弱，反之，若油氣的成藏情冴好，說明圈閉的穩(wěn)定性強(qiáng)，斷裂的活動(dòng)性也弱。[3-4]總而言之，結(jié)合石油鉆井、石油物探和石油地質(zhì)進(jìn)行分析，可以說明斷裂的地震活動(dòng)性強(qiáng)弱[5-7]。

石油鉆孔及石油物探解譯對判定斷裂的地震活動(dòng)性研究具有重要的指示意義。以往的判定斷裂地震活動(dòng)性往往通過淺層人工地震勘探，而資料有效區(qū)僅僅是淺層地層，對一些錯(cuò)斷不能窺得全貌[8]，會(huì)一定意義上影響斷裂地震活動(dòng)性的判斷，如果有條件綜合石油物探解譯，會(huì)更加準(zhǔn)確的判別斷裂尤其是第四系覆蓋較厚地區(qū)的隱伏斷裂的地震活動(dòng)性。

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Application of Petroleum Geophysical Interpretation in Judging Fracture Seismic Activity

LI Tian-xiang1,2，ZHANG Nan3，BI Chao-qun2，DU Tian-ran2，YIN Zhong-pu3
（1. Jilin University, Jilin Changchun 130061，China; 2. Heilongjiang Provincial Seismological Bureau, Heilongjiang Harbin 150000，China; 3. Daqing Oilfield Company No.1 Oil Production Plant, Heilongjiang Daqing 163453，China）

For acquiring properties and activity of the buried fault under loose overburden in some large cities, the shallow seismic exploration is a very important way; but in exploring active fault deep background and judging seismogenic possibility, various deep seismic sounding methods should be chosen. In carrying out detection of Nehe fault activity project, petroleum geophysical interpretation methods were used for the fracture of Nehe surrounding quaternary concealed area. Combined with oil drilling and seismic exploration, the presence of faults was determined as well as the depth of the upper breakpoint and the relationship between shallow and deep structures. Through analyzing the examples of six breaks detection, the significance of petroleum geophysical interpretation in determining fracture seismic activity was discussed. And it’s determined that the age of the latest activities of main seismogenic Nehe faults in the work area was early or middle Pleistocene.

Seismic activity；Petroleum geophysical interpretation；Loose coverage area；Nehe

TE 122

A

1671-0460（2014）10-2146-03

2014-09-16

李天翔（1983-），男，黑龍江哈爾濱人，工程師，2006年畢業(yè)于吉林大學(xué)，研究方向：地質(zhì)工程、地震地質(zhì)。E-mail：winglee2001@163.com。