劉芳曉

摘 要：該文利用高分辨率三維地震勘探方法解釋新疆某煤田的斷層構(gòu)造，經(jīng)后期鉆孔驗證得知，該方法在新疆戈壁地區(qū)適用性強，能夠有效解決煤田采區(qū)地質(zhì)問題，為煤礦采掘工程面的布設(shè)和規(guī)劃提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：三維地震勘探 斷層構(gòu)造 鉆孔驗證

中圖分類號：P631.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）02（b）-0088-02

斷層是巖層或巖體順破裂面發(fā)生明顯位移的構(gòu)造，在地殼中廣泛發(fā)育，是地殼的最重要構(gòu)造之一。煤層中發(fā)育的斷層構(gòu)造破壞了煤層的連續(xù)性，對機械化采煤的效率造成嚴(yán)重影響，甚至可以誘發(fā)透水、瓦斯突出等事故，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來威脅。

常規(guī)的二維地震勘探受精度限制，只能用于查找煤層中落差不小于30～50m斷層的普查勘探，而且平面擺動位置誤差大于30～50m，遠(yuǎn)不能滿足煤礦采區(qū)精細(xì)勘探的要求。高分辨率三維地震勘探技術(shù)為解決這一問題提供了新途徑，通過該方法采集的地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格平面上的密度可達5m×10m，信息非常豐富且有較高的分辨率，利用所得很近的測線間反射波特征的相似性，能追蹤各種地質(zhì)現(xiàn)象的細(xì)微變化，同時三維地震輸出顯示方法非常靈活，能提供各類剖面圖、平面圖、立體圖等，使人們能直觀、快速、可靠地認(rèn)識地下情況。因此，高分辨率三維地震勘探技術(shù)以其獨具的信息量大、分辨率高、控制網(wǎng)度密等優(yōu)點，使得較準(zhǔn)確地探測斷層構(gòu)造成為可能。

該文便是以新疆某煤田為例，結(jié)合高分辨率三維地震勘探的方法在該區(qū)精確識別斷層構(gòu)造的案例分析，為該方法實施并服務(wù)于煤田地質(zhì)勘探提供成功的經(jīng)驗，從而避免戈壁地區(qū)煤田開展高分辨率三維地震勘探工作的盲目性和隨意性。

1 地震數(shù)據(jù)采集和處理

1.1 地震數(shù)據(jù)采集

測區(qū)地表為戈壁、丘陵地貌，目的煤層埋深500～800m左右，頂板主要由泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖及砂礫巖組成，底板以粉砂巖、泥巖為主，巖性巖相組合特征在物性上差異明顯，因此該區(qū)地震地質(zhì)條件良好。通過試驗工作，確定了該區(qū)開展高分辨率三維地震勘探工作的觀測系統(tǒng)參數(shù)：8線10炮束狀，單線接收道數(shù)120道，道距10m，線距40m，炮排距120m，CDP網(wǎng)格10m×5m，滿覆蓋次數(shù)20次。

1.2 地震數(shù)據(jù)處理

在此次三維地震勘探的資料處理的過程中，在仔細(xì)分析了原始資料特點的基礎(chǔ)上，本著“高信噪比、高分辨率、高保真度”的原則，加強對處理模塊和參數(shù)的反復(fù)試驗，確定了此次地震資料處理流程：原始資料分析、觀測系統(tǒng)定義、初至折射靜校正、地表一致性反褶積、數(shù)據(jù)疊加、剩余靜校正、速度分析、疊后去噪和有限差分時間偏移等。通過數(shù)據(jù)處理獲得了5m×5m×1m的疊加和偏移兩個三維數(shù)據(jù)體，為下一步資料解釋奠定了基礎(chǔ)。

2 斷層構(gòu)造的精確解釋

在地震時間剖面上，解釋斷點的依據(jù)為反射波（波組）同相軸的錯斷、分叉、合并、扭曲及同相軸形狀突變等（見圖1），在水平時間切片上，依據(jù)為同相軸的中斷、錯動、扭曲和頻率突變等。大斷層表現(xiàn)為同相軸的明顯錯斷，小斷層表現(xiàn)為同相軸的錯斷、分叉、合并、扭曲等。然后根據(jù)斷點在相鄰剖面上的顯示特征、性質(zhì)及落差大小的相似性，結(jié)合水平切片和反射波振幅圖上的展布趨勢及其區(qū)內(nèi)的構(gòu)造規(guī)律，對每一條斷層進行追蹤和組合。

地震解釋成果經(jīng)后期補勘鉆孔B3-1，鉆孔1-5，鉆孔6-10的揭露顯示，1#煤底板標(biāo)高和4#煤底板標(biāo)高誤差率均低于1.5%，滿足地質(zhì)任務(wù)要求，煤厚預(yù)測誤差率不大，其趨勢研究滿足地質(zhì)任務(wù)要求。其中鉆孔1-5揭露逆斷層，巖芯顯示1#煤底板附近稍有破碎，4#煤整體破碎嚴(yán)重，因此地震資料解釋該處發(fā)育的斷層得到了驗證（見圖2）。

3 結(jié)語

該文利用高分辨率三維地震勘探方法探測新疆某煤田斷層構(gòu)造，采用合理的數(shù)據(jù)采集觀測系統(tǒng)和正確數(shù)據(jù)處理流程得到該測區(qū)的三維數(shù)據(jù)體，經(jīng)人機交互式、縱橫平剖結(jié)合的數(shù)據(jù)解釋方法，實現(xiàn)全測區(qū)的斷層構(gòu)造的精確識別，最終經(jīng)鉆孔驗證，滿足礦方生產(chǎn)任務(wù)的要求，為煤礦后期規(guī)劃設(shè)計提供必要的數(shù)據(jù)參考。

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