3二維地震勘探在山東魚臺找煤中的應用

摘 要：山東省是生產(chǎn)和消費煤炭的大省，然而并不是一個煤炭資源大省。盡管省內(nèi)探明的煤炭資源儲量相對豐富，但按照近幾年的開采速度，即將面臨無煤可采的局面，煤炭資源前景并不樂觀。易勘探、易開采的煤炭資源日益減少，尋找新的煤炭資源區(qū)成為緩解當前對煤炭資源儲量緊張的有效手段。文章介紹了二維地震勘探的方法在山東魚臺地區(qū)找煤中的應用。根據(jù)勘查區(qū)地震地質(zhì)條件，選擇合理的工作參數(shù)，通過資料處理和解釋，取得了較好的地質(zhì)成果。

關(guān)鍵詞：二維地震勘探；試驗及野外工作參數(shù)；處理及解釋

1 二維地震勘探原理

在地表以人工方法激發(fā)地震波，在向地下傳播時，遇有彈性界面，地震波將發(fā)生反射與折射，在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號與震源特性、檢波點的位置、地震波經(jīng)過的地下巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過對記錄到的地震波進行處理和解釋，可以有效地推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)。地震勘探在分層的詳細程度和勘查的精度上，都優(yōu)于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般從數(shù)十米到數(shù)十千米。地震勘探的高分辨率有助于對地下精細的構(gòu)造研究，從而更詳細了解地層的構(gòu)造與分布。

2 勘查區(qū)地震地質(zhì)條件

2.1 表層地震地質(zhì)條件

勘探區(qū)內(nèi)地形平坦，道路縱橫分布，交通方便，為本次施工的有利條件。不利條件是，區(qū)內(nèi)自然村莊較多，給野外數(shù)據(jù)采集帶來一定的困難。

由于區(qū)內(nèi)潛水位較淺，一般離地表3-4m左右，淺層為粘土和砂互層沉積，厚度變化大，結(jié)構(gòu)較復雜，不利于地震波的激發(fā)。面波干擾較明顯。因此，本區(qū)的表層地震地質(zhì)條件較差。

2.2 淺、中層地震地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)第四系厚度平均約320m，其底部多為粘土或砂粘土，而下伏侏羅系地層，由灰-深灰色、灰綠色泥巖、粉砂巖或細砂巖組成，兩者之間的物性差異明顯，是良好的波阻抗界面，能夠產(chǎn)生能量較強的TQ反射波。該組地層底部，巖性比較單一，多為厚度幾十米的礫巖層，因其與下伏二疊系地層的物性差異較小，故一般情況下難以形成較強的反射波。本區(qū)淺層地震地質(zhì)條件較好，中層地震地質(zhì)條件一般。

2.3 深層地震地質(zhì)條件

煤系地層沉積較穩(wěn)定，巖性、巖相組合特征清楚，尤其主要可采煤層3煤層與圍巖物性差異較大，可以形成能量較強、連續(xù)性較好的反射波-T3波，是構(gòu)造及煤層解釋的主要依據(jù)。總體而言，深層地震地質(zhì)條件較好。

2.4 干擾波

野外記錄上干擾波主要為面波、多次波及次生干擾波等。

3 二維地震勘探野外工作方法

3.1 激發(fā)方式

根據(jù)本區(qū)地表的巖性組合及潛水面的深度，采用單井激發(fā)，井深12m，炸藥采用TNT高爆速成型炸藥，藥量1.5kg。

3.2 接收條件

4個60Hz數(shù)字檢波器2串2并，60Hz的檢波器蹲點組合接收。

3.3 觀測系統(tǒng)

道距10m，炮距20m，偏移距40m，覆蓋次數(shù)30次，最大炮檢距1200m，中點發(fā)炮，CDP間隔5m。

3.4 儀器因素

儀器型號：法國產(chǎn)SN388數(shù)字地震儀；采樣率：1.0ms；儀器道數(shù)：120道；記錄長度：3.0sec；接收頻帶：全頻帶接收；記錄格式：SEG-D格式；記錄密度：6250BPI。

4 資料處理

檢查空間屬性文件，對死、反道及不正常道進行嚴格、細致的剔除。采用二次速度分析，掃描點間距選擇在100～200m，并且避開斷層帶地段，在變觀地段兩側(cè)適當加密掃描點，以控制兩端同相軸的對接。精細的選擇人工靜校正及自動剩余靜校正參數(shù)，以最大限度的消除井深、地形及低速帶等異常造成的影響。選擇反褶積（預測反褶積）的參數(shù)，以壓縮子波，提高縱向分辨率和速度分析精度。合理地選擇初至切除參數(shù)和動校正畸變切除參數(shù)，采用二次切除的方法，盡量保存有效的淺層信息。對于變觀測系統(tǒng)的地段，采用單獨切除的方法。進行多種濾波測試（原始記錄）的頻譜分析、反褶積前后的頻譜分析、疊加偏移后的頻譜分析等，以合理的選擇疊前、疊后濾波參數(shù)。采用波動方程偏移（F-D），以提高橫向分辨率，并且在偏移前進行了速度的測試及不正常道、段的再編輯工作。強中間結(jié)果的監(jiān)視工作，進行多種中間結(jié)果的顯示，以確定選擇參數(shù)的合理性。

5 資料解釋

結(jié)合勘查區(qū)邊界附近的見煤孔測井資料制作合成地震記錄，標定地震反射波地質(zhì)屬性，進而確定時間剖面上各組反射波及其地質(zhì)意義。地震反射波對比以水平疊加時間剖面為主，構(gòu)造解釋參考相應的疊偏時間剖面。時間剖面上對代表不同的地質(zhì)層位的各反射波層面分別采用不同的顏色標出。

6 地質(zhì)成果

6.1 煤層形態(tài)的控制

根據(jù)地震資料反映，本區(qū)內(nèi)T3波能量強、連續(xù)性好，說明該范圍內(nèi)均有3煤層賦存。解釋結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)煤系地層總體向北西西傾伏，傾角一般是5°～8°，受斷層影響的局部可達15°。3煤層埋藏標高為-1250～-2100m。

6.2 斷層的控制

根據(jù)地震資料反映，本區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，受濟寧斷層和鳧山斷層的控制，區(qū)內(nèi)斷層多呈近南北、北東向及近東西。全區(qū)本次勘探共解釋8條斷層，具體情況如下：北東向斷層：F1、F2、F3、F3-1、F3-2；近南北向斷層：濟寧斷層；近東西向斷層：F5、鳧山斷層。

6.3 第四系厚度的控制

根據(jù)本次地震解釋結(jié)果，區(qū)內(nèi)第四系厚度在290～340m之間，變化較大，由東向西逐漸變厚。第四系底界傾角平緩，均在2°左右。

6.4 巖漿巖的控制

據(jù)地震資料分析，本區(qū)大部地段巖漿巖侵入侏羅系下部，下距3煤層大于300m，因此對煤層、煤質(zhì)無任何影響。

7 結(jié)束語

地震勘探資料顯示工作區(qū)3煤層的賦存厚度較大且穩(wěn)定，本次施工了一個鉆孔進行了驗證，ZK0401鉆孔揭露3煤層埋深為1348m，煤層厚度為9.47m，地震資料解釋煤層厚度為1342m，誤差為6m，驗證情況良好。

二維地震勘探在本區(qū)找煤工作中起到了十分重要的作用，為該區(qū)下一步找煤工作提供了依據(jù)。找煤工作，應采用地震先行的原則，不應盲目布設鉆探工程。特別是在本區(qū)煤層埋藏較深的情況下，施工一個鉆孔的費用是較大的。

參考文獻

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