三維地震技術(shù)在地質(zhì)物探中的應(yīng)用分析

趙英 鞠佳君 季康 曾曉林

摘要：我國運用三維地震技術(shù)進行地質(zhì)勘探工作已經(jīng)近三十年了，在工作人員的共同努力奮斗中，這一技術(shù)不斷地得到了發(fā)展和完善，它所勘探的精確度以及質(zhì)量都的到了有效的提高，從而應(yīng)用更加廣泛，在煤層的地質(zhì)勘測工作中發(fā)揮了巨大的作用，推進了我國地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：三維地震;地質(zhì)物探;運用

隨著我國科技的進步，各個行業(yè)都開始蓬勃發(fā)展，在更加科技化的方法下，地質(zhì)物探方面也得以進步。三維地震技術(shù)如今在復(fù)雜的地質(zhì)勘探中得到廣泛的應(yīng)用，它涉及了沉積學(xué)、構(gòu)造分析等方面，相較于二維的地震資料，提升了分辨率同時能夠應(yīng)用于更加復(fù)雜的斷層幾何研究。本文主要探討三維地震的技術(shù)以及在煤層中的具體應(yīng)用。

1.三維地震技術(shù)的幾個主要應(yīng)用方面

（1）三維地震的沉積學(xué)研究。在沉積巖層中，二維地震能夠識別少許組構(gòu)單元，而三維地震由于分辨率更高，使得它所能夠識別的組構(gòu)單元更多。例如雙程時間構(gòu)造圖中，只能看到地層的特征，在地震剖面圖中河道的特征不夠明顯，但是在反射振幅屬性圖上，就能夠很好的看出水道的特征。在三維地震的廣泛應(yīng)用中，地震地貌學(xué)便誕生了，它能夠有效的將古陸地以及海底地貌形成的過程在空間中展現(xiàn)出來。目前深水的水下河道應(yīng)用了地震資料的手段使其進展較大，同時三維地震在硅質(zhì)碎屑巖沉積體系中也應(yīng)用廣泛，而且地震地貌學(xué)今后也是一個較好的研究領(lǐng)域。

（2）三維地震在構(gòu)造分析中的應(yīng)用。三維地震在構(gòu)造分析中用于研究斷層系統(tǒng)中的幾何形態(tài)以及運動學(xué)的特征，在這個方面二維地震無法解釋這么復(fù)雜的斷層幾何學(xué)特征。三維地震的數(shù)據(jù)用于這個方面其精細度可以與美國最好的設(shè)備相媲美，能夠有效的加深斷層和圍巖褶皺之間的聯(lián)系。雖然三維地震的分辨率上還沒辦法直接顯示運動學(xué)的標志，也不能識別斷面構(gòu)造的細節(jié)問題，但是其屬性方面的技術(shù)又可以對其進行彌補。

2.三維地震在地質(zhì)物探中的應(yīng)用

（1）勘探區(qū)域的地震地質(zhì)條件。勘探區(qū)域的地震地質(zhì)主要為淺層地震地質(zhì)和深層地震地質(zhì)。在淺層中內(nèi)部的巖性基本是粉砂質(zhì)的黏土，而且它的水位在二十五到三十米之間，比一般的潛水水位高，在它地表下面十六米的地方是卵礫石層。這區(qū)域內(nèi)的河床部分地表有河道砂，這就使得河道的厚度較大，又因為厚砂層在各種因素的長時間作用下會出現(xiàn)導(dǎo)致各種情況，例如坍孔、延誤進尺操作等，因而使得成孔工作進展緩慢，而且在探測過程中需要注意的是這個淺層地震地質(zhì)自身是具有復(fù)雜性的。

在深層地震地質(zhì)中勘探的對象主要是測區(qū)中的二煤層，它具有強穩(wěn)定性的特點，利于開采。由于頂板處主要粉砂巖和細砂巖的材質(zhì)，在加上它與二煤層之間有著較大的波阻差異，所以可以形成非常明顯的一種反射波，能夠有利于相關(guān)工作人員對其進行連續(xù)追蹤，因而可以確定二煤層是一個反射標志層。在這個區(qū)域中還存在九煤層，其穩(wěn)定性也較強而且煤層較厚，但是九煤層與二煤層之間距離較遠，頂板處與二煤層的不同，材質(zhì)是細砂巖和鋁土泥巖，所以也具有較大的波阻差異，但是仍舊可以接收到追蹤反射波，因而九煤層同二煤層意義是一個反射標志層。

（2）地質(zhì)勘探的任務(wù)。主要任務(wù)是勘探區(qū)域內(nèi)可以開采的煤層的賦存形態(tài)、找到區(qū)域內(nèi)的斷層、對灰?guī)r與煤層間距進行研究分析、確定重大地質(zhì)現(xiàn)象的原因等。

（3）煤層間距的變化。在這個區(qū)域的地表中出現(xiàn)了較為明顯的侵蝕以及剝蝕的情況，主要是因為丘陵地貌較復(fù)雜，存在一些丘壑，部分沖擊溝的深度達到了30m，因而導(dǎo)致相關(guān)鉆機的搬運工作以及測量放線等工作無法順利的進行下去。淺層區(qū)域有黃土、薄層的砂巖，還有礫巖層，在加上一些不同的潛水位，造成了地層各方向上都有較大的變化，從而增加了成孔施工的難度，也不利于地震波的激發(fā)以及傳導(dǎo)，使其不穩(wěn)定，因而此區(qū)域的淺層地震地質(zhì)條件較為復(fù)雜。深層地震地質(zhì)條件相對而言穩(wěn)定性更好，所以成為了勘探工作中的主要對象，核心內(nèi)容都與其有關(guān)。該深層煤層的結(jié)構(gòu)還較為簡單，煤層的頂?shù)装逯饕悄鄮r和砂巖等成分，有著很好的波阻差異，因而形成的追蹤反射波不僅波能強而且還具有很好的穩(wěn)定性，這就使得了相關(guān)的連續(xù)對比以及追蹤等工作更加順利的進行。

（4）數(shù)據(jù)采集。在低山丘陵地區(qū)的地震地質(zhì)條件較為復(fù)雜，為了更好的開展勘探工作，取得最佳的激發(fā)參數(shù)以及接收參數(shù)，就對地區(qū)周圍的地質(zhì)進行了調(diào)查和分析，并且從中選取了幾個試驗點，最終的結(jié)果是采用單井激發(fā)設(shè)置的話，最佳的井深以及最佳藥量分別是11m～15m和3kg檢波器挖坑，由于該區(qū)域內(nèi)局部的高差比過大，使得運用檢波器組合后會導(dǎo)致地震波接收的阻礙，所以此區(qū)不采用檢波器組合。

（5）三維地震資料解釋。對三維地震數(shù)據(jù)進行收集和處理的過程中，主要注意模塊以及參數(shù)不能簡單的進行確定，而是需要大量的比對分析后進行確定，而其中的數(shù)據(jù)校正工作也是不容忽視的。這其中工作站的解釋是最為主要的，在人工對比的解釋基礎(chǔ)上再加上時間上的橫縱對比進行重點的解釋，同時對宏觀的構(gòu)造進行控制，進而進行加密定位。通過各個網(wǎng)絡(luò)資料的收集以及分析，進而對資料進行全方位的對比追蹤，然后在確定出整個的具體解釋方案，這樣才能夠確保解釋的有效性以及精確性。

（6）三維地震資料解釋結(jié)果。經(jīng)過三維地震的勘探后，能夠確定全區(qū)中斷層的數(shù)量以及各個斷層的詳細情況，例如斷層的類型是否為正斷層、斷層的各個落差為多少、斷層落差的總體范圍、從而對每個斷層間的落差大小進行分析，確保這次勘探的準確性，從而確定這次勘探結(jié)果。

3.目前三維地震的在地質(zhì)物探中的發(fā)展

三維地震技術(shù)在我國用于地質(zhì)物探已經(jīng)將近三十年的時間，在技術(shù)上得到了一些發(fā)展和完善，但是目前而言，三維地震在地質(zhì)物探中的應(yīng)用還不夠廣泛，主要原因是由于三維地震數(shù)據(jù)的處理較難，只能依靠相關(guān)的專業(yè)設(shè)備和儀器才能夠進行準確又有效的解釋;其次相關(guān)人員需要對地質(zhì)和地球物理都較為精通，這就導(dǎo)致了人員的缺乏;另外就是相關(guān)的工作人員對地震的分辨率以及全球三維地震研究的掌握情況參差不齊，從而使得在運用三維地震進行地質(zhì)物探時不能順利開展工作。為了以后能夠在地質(zhì)物探中更好的應(yīng)用三維地震技術(shù)，就需要針對以上的問題進行解決，才能更好的促進三維地震的發(fā)展。

4.結(jié)語

三維地震目前在地質(zhì)物探中的應(yīng)用時間已經(jīng)不短了，在相關(guān)人員的努力下，三維地震技術(shù)得到了不斷的完善和發(fā)展，為了在地質(zhì)物探中更加的應(yīng)用三維地震，需要對現(xiàn)存的問題進行分析并解決，使其能夠更好的發(fā)展。

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