中國海洋大學(xué) 深層地震勘探解釋報告

專業(yè)教學(xué)實習(xí)報告深層地震勘探解釋學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)名稱專業(yè)年級實習(xí)地點實習(xí)日期報告完成日期中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院地球探測與信息技術(shù)系前言一、區(qū)域地質(zhì)概況1、區(qū)域構(gòu)造背景2、地層概況3、埕北斷階區(qū)構(gòu)造特征4、構(gòu)造演化特征4-、1中生代構(gòu)造分期與地殼運動4-、2中生代巖漿運動4-埕3北斷階區(qū)中生界地層控制因素二、方案設(shè)計三、技術(shù)實施四、成果分析五、體會與認(rèn)識六、參考文獻(xiàn)七、鳴謝前言2010年3月初，2006級地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)全體同學(xué)在中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院進(jìn)行了為期兩周的深層勘探資料解釋的實習(xí)。我們這次實習(xí)的主要任務(wù)是對大港地區(qū)的部分資料進(jìn)行地震地質(zhì)解釋。在實習(xí)中學(xué)會怎樣進(jìn)行正確的標(biāo)準(zhǔn)反射層的選取，層位對比與追蹤，并利用所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行等t0圖的繪制，確定出斷層并繪制在等t0圖上等一系列的工作，使我們對這門學(xué)科有更直觀和感性的認(rèn)識，增加對其的興趣。通過本次深層地震資料解釋實習(xí)，鞏固了之前所學(xué)的相關(guān)課程，并了解許多實際中需要解決的問題，增強(qiáng)了實踐動手能力，對將來可能進(jìn)行的解釋工作流程有了大致的了解，使我受益良多。一、區(qū)域地質(zhì)概況、區(qū)域構(gòu)造背景從區(qū)域上來看，渤海灣盆地構(gòu)造位置屬華北板塊東部，東界為郯城—廬江斷裂帶，西鄰太行山隆起區(qū)，北為燕山褶皺，南為魯西隆起區(qū)。作為渤海灣盆地的一部分，黃驊凹陷位于渤海灣盆地中東部，在區(qū)域構(gòu)造背景上更加接近郯城—廬江斷裂帶，埕北斷階區(qū)則位于黃驊凹陷的中南部，南為埕寧隆起，北為歧口凹陷，向東為郯城—廬江斷裂帶，自中生界以來其構(gòu)成演化和沉積變遷與郯城—廬江斷裂帶的活動密切相關(guān)。根據(jù)前人區(qū)域地質(zhì)研究，該盆地是一個中新帶大型板內(nèi)含油氣盆地。渤海灣盆地是華北板塊的反“N”形中新生代疊加復(fù)合盆地，其東西兩側(cè)分別以北北東向的郯廬斷裂帶和太行山山前斷裂帶為界，南北兩側(cè)分別是近東西展布的齊河—廣饒弧形斷裂帶和昌黎斷裂帶，盆地兩側(cè)較窄，中間較寬，總體上成菱形。盆地內(nèi)發(fā)育兩組基地斷裂，一組為北北東—北東向，另一組為北西向至近東西向。兩組斷裂系統(tǒng)控制著盆地內(nèi)7個坳陷，自北向南依次是遼河—下遼河坳陷，冀中坳陷，黃驊坳陷，渤中坳陷，臨清坳陷，濟(jì)陽坳陷及呂濰坳陷。7個坳陷之間由4個隆起間隔，自北至南為滄縣隆起，刑衡隆起，埕寧隆起，內(nèi)黃隆起，總體構(gòu)造為“東西分帶，南北分塊”的構(gòu)造格局。、地層概況本區(qū)自上而下揭示的地層主要有：古生界，中生界，下第三系的沙河街組，東營組，上第三系的明化鎮(zhèn)組和館陶組，第四系平原組，官家堡—埕海地區(qū)普通缺失下第三系的沙二段和東營組部分地層。其中古生界、中生界、下第三系、上第三系之間均為不整合接觸，古生界地層見于羊二莊斷層上升側(cè)，中生界地區(qū)見于羊二莊斷層兩側(cè)，新生界下第三系沙河街至第四系剖面完整。3、埕北斷階區(qū)構(gòu)造特征總體上來看，研究區(qū)所在的大港南部灘海地區(qū)基本為“一階一坡一凹”基本構(gòu)造格架。“一階”即埕北斷階，“一坡”即北大港構(gòu)造帶東翼傾沒帶，“一凹”即歧口凹陷主體。埕北斷階區(qū)即為該格局中的“一階”，南側(cè)為埕寧隆起，北為歧口坳陷，受一系列新生界同沉積層的影響和改造自南向北呈階梯狀漸次下掉的構(gòu)造格局。埕北斷階區(qū)為埕寧隆起向歧口凹陷過渡區(qū)發(fā)育有羊二莊、趙北、張東—海4井三條二級主斷層，這三條主斷層走向北東—北東東，傾向北傾，三、四級斷裂亦以北傾為主。構(gòu)成了由埕寧隆起北坡向歧口凹陷中心節(jié)節(jié)下掉的斷階結(jié)構(gòu)。受主斷層控制，形成了羊二莊斷層上升盤的埕北斜坡—埕海、羊二莊斷層下降盤的羊二莊斷階帶，張東斷層兩盤的張東構(gòu)造帶三個二級構(gòu)造單元。受埕寧隆起持續(xù)抬升和歧口凹陷快速沉降及北西—南東向拉張應(yīng)力場的作用。主斷層形成時期早，活動持續(xù)時間長，自第三系以來一直保存有斷階的特點。發(fā)育有多條同沉積斷層。灘海區(qū)發(fā)育北東、北北東—近東西、北西三組斷裂，其中北西向斷裂不發(fā)育，規(guī)模小；北東、北東東—近東西兩組斷裂為優(yōu)勢斷裂，具有規(guī)模大、平面延伸長、縱向切割深、發(fā)育時間長的特點。規(guī)模大的二級斷層主要為喜山期活動的斷層，均為同沉積斷層，不僅控制構(gòu)造格局，同時對地層的分布也有明顯的控制。由南至北主要發(fā)育羊二莊斷層、海4井?dāng)鄬?、張東斷層共同形成羊二莊、張東上盤和下盤構(gòu)造帶，下面就各主要斷層的特征進(jìn)行剖析：羊二莊斷層：是黃驊坳陷與埕寧隆起分界的斷層，位于埕北斜快帶高臺階上的第一條斷層，向西延伸到劉官莊以西，由陸地羊二莊向海域延伸走向北北東向，至海域與海4井?dāng)鄬酉嘟缓笙В摂鄬硬粌H控制著下第三系地層分布一條同生斷層，同時對中生界地層的分布也有明顯的控制作用，在張莊東地區(qū)該斷層的南中生界地層的分布也有明顯的控制作用，在莊張東東地區(qū)該斷層的南中生界地層缺失侏羅系和白堊系地層，殘留的只有分布局限的三疊系地層。海4井?dāng)鄬樱簽檠蚨f以北的第二條斷層，該斷層主要在海域發(fā)育走向北北東向，斷距200余米，同樣是控制下第三系地層厚度的一條同生斷層，在下第三系構(gòu)造圖上斷距可達(dá)200余米，其活動時期以Es—Nm,該斷層對中生界地層的控制作用不明顯，在斷面上中生界地層變薄是由于后期斷層活動所致，限于地震資料品質(zhì)差，地層埋藏太深，下降盤中生界地層的分布特征很難確定。張東斷層：位于埕北斜坡帶低臺階上的斷層，斷層西與陸地張北斷層相接，東與海4井?dāng)鄬酉嘟?，斷裂呈東西向展布，是張東背斜構(gòu)造的主要控制斷層。該斷層在第三系前期就已存在，沙二—沙一一段持續(xù)活動，東營組時期強(qiáng)烈活動并隨之定型，在上第三系以后，活動減弱至停止，在沙二段頂界構(gòu)造圖斷距可達(dá)500—700米，張東斷層的控制作用與海4井?dāng)鄬宇愃啤?、構(gòu)造演化特征渤海灣中生界地層劃分和對比情況表明，中生界地層總體上屬小型，散布的殘留盆地群，地層厚度變大，主要是北東—北北東向分布，間有東西向分布。自西向東可分為四個帶：北京—石家莊盆地帶，武清—南宮盆地帶，黃驊—德州盆地帶和渤西—濟(jì)陽盆地帶。渤海灣盆地中生界地層都是陸相碎屑巖和火山巖沉積，主要的健在類型有陸相砂泥巖建造，暗色含煤碎屑巖建造，火山巖及火山碎屑巖建造和紅色碎屑巖建造等。巖相復(fù)雜，其縱橫向變化均較大。但從地層層序發(fā)育的角度來看，似乎也有規(guī)律可循。三疊系以紅色、黃色或雜色砂泥巖建造為主，下—中侏羅系以暗色含煤或不含煤碎屑巖建造發(fā)育，上侏羅系—下白堊系主要發(fā)育玄武質(zhì)和安山質(zhì)火山巖、火山碎屑巖以及碎屑巖建造；上白堊系為紅色碎屑巖建造。4-、1中生代構(gòu)造分期與地殼運動①印支期印支期包括早期（早中三疊世）和晚期（晚三疊世）。印支早期的構(gòu)造活動性減弱，是海西期的繼續(xù)延續(xù)和漸進(jìn)發(fā)展，古地理和古構(gòu)造面貌沒有根本改觀。大部分地區(qū)都表現(xiàn)為連續(xù)沉積，只是在早印支運動（中三疊世后）華北板塊發(fā)生東隆西坳，使華北平原及東部地區(qū)隆起剝蝕，至使晚三疊世基本上無沉積。僅在大城附近有發(fā)現(xiàn)上三疊統(tǒng)的報導(dǎo)，但亦無充分的證據(jù)。印支晚期，中國東部的構(gòu)造活動性增加、加劇。晚印支運動改變了中國東部區(qū)域構(gòu)造的格局。②燕山期印支期，中朝板塊持續(xù)地發(fā)生明顯的北向漂移，侏羅紀(jì)較三疊紀(jì)有明顯的約5°~1°0的緯度位移，而白堊系又較侏羅系有6°~7°的緯度位移，早白堊系時，華北板塊已接近甚至向北超越了現(xiàn)今位置，這反映了近南北的擠壓具有長期持續(xù)的特點。與此同時，自燕山期開始，來自東部板塊北西向擠壓的影響更顯突出。燕山早期運動是一次重要的地殼運動，這是指燕山期發(fā)生的運動。以上地層以火山巖，火山碎屑巖為主，與下侏羅系地層組合有顯著差別，分布空間有別。晚白堊系與第三紀(jì)間發(fā)生的構(gòu)造運動稱為晚燕山運動。在許多剖面上均可看到孔店—沙四段及其以上地層與下伏上白堊系地層的角度不整合。4-、2中生代巖漿運動本區(qū)及其周緣有三個火山運動高峰期，分別出現(xiàn)于侏羅世、晚侏羅世、晚侏羅世—早白堊世。其中包括早侏羅世、晚侏羅世火山運動分+不局限，主要在燕遼地區(qū)的火山—沉積盆地中。晚侏羅世—早白堊世的火山活動不僅強(qiáng)度大，且廣泛分布于紫荊關(guān)斷裂以東地區(qū)，一般為北北東向受北北東向巨型走滑斷裂系控制，局部受北西西、北西和東西走向斷層的控制呈帶狀分布。在巖漿作用過程中殼幔均有貢獻(xiàn)?？赡艽嬖谌N母巖漿，即玄武巖質(zhì)、粗面質(zhì)與花崗質(zhì)巖漿。大約在35千米厚的陸殼處生成粗面巖（或正長巖）巖漿。輝長巖（玄武巖）巖漿源于上地幔，可分異成閃長質(zhì)（安山質(zhì)）巖漿。這三種母漿在陸殼不同部位混合作用可產(chǎn)生譜系寬的火山巖。4-埕3北斷階區(qū)中生界地層控制因素華北地臺中生界殘留盆地的分析對比表明所有新生代規(guī)模較小的單斷型或擠壓型盆地中中生界地層為倒三角結(jié)構(gòu)，以倒三角模式存在（如冀中—臨清盆地等）。在雙斷型逐級下凹盆地（如北京盆地），中生界地層則為盆地周邊高部位遭受較強(qiáng)剝蝕，而在深部位中生界地層保存相對齊全，在黃驊凹陷中區(qū)地存在類似的特征，但由于中部存在隆起而使中生界地層的分布特征變得復(fù)雜。在埕北斷階區(qū)，南為埕寧隆起，北為歧口凹陷，現(xiàn)今的構(gòu)造格局受新生代斷層的影響，向北逐階下降。從區(qū)域地震資料和鉆井資料表明，向南至羊二莊斷層以南的斜坡區(qū)，中生界地層僅有三疊系地層，侏羅系和白堊系地層缺失；向北在羊二莊斷層與張東—海4井?dāng)鄬又g，侏羅系中下統(tǒng)地層分布穩(wěn)定，介于200~350米之間，但上侏羅—下白堊統(tǒng)地層向北快速增厚，以張海4井區(qū)最薄，向東西變厚，延伸到莊古1井一莊海義一線，向東延伸至海13井以東工區(qū)之外。向張東—海4井以北，由于缺乏鉆井資料，地震資料太差，中生界地層的分布就現(xiàn)有資料很難進(jìn)行分析探討。綜上所述，埕北斷階區(qū)張東東地區(qū)中生界地層的分布特征主要控制因素為中生界末的燕山運動的擠壓逆沖運動，受后期新生代斷陷及同沉積斷層的改造，早期的構(gòu)造運動目前難以恢復(fù)。但后期斷層等構(gòu)造格局與中生界地層殘留分布特征則比較清楚，對中生界三疊系地層控制因素為區(qū)域構(gòu)造背景，侏羅系中下統(tǒng)地層主要受區(qū)內(nèi)羊二莊斷層和張東—海4井?dāng)鄬涌刂?。而上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)地層的分布特征不僅與上述所及斷層有關(guān)，而且受后期構(gòu)造抬升的控制比較清楚，如張東東地區(qū)張海張海井區(qū)的高部位缺失該套地區(qū)，同樣中下侏羅統(tǒng)也遭受了一定程度的剝蝕，但剝蝕量不是很大。二、方案設(shè)計在本次實習(xí)中，我們班共分成4組進(jìn)行，每組7人，我們組設(shè)計方案如下：(1)資料準(zhǔn)備搜集本區(qū)或臨區(qū)相關(guān)的地質(zhì)和地球物理資料。(2)層位標(biāo)定選取標(biāo)準(zhǔn)反射層。(3)層位追蹤在不同剖面上追蹤選定的標(biāo)準(zhǔn)反射層。(4)斷層解集在時間剖面上識別斷層并確定斷層要素。(5)讀取t0時間讀取所追蹤層位的t0時間，并讀取斷層兩側(cè)t0時間。(6)根據(jù)t0值繪制等t0圖(7)根據(jù)所繪的等t0圖進(jìn)行成果分析。三、技術(shù)實施根據(jù)設(shè)計的方案具體實施如下：(1)資料準(zhǔn)備資料準(zhǔn)備包括兩方面內(nèi)容：①了解工區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景，認(rèn)真閱讀與解釋相關(guān)的地質(zhì)和地球物理資料，要做到對工區(qū)地質(zhì)背景、盆地類型和主要構(gòu)造特點心中有數(shù)。這對開展剖面解釋和斷層平面組合，以及最終解釋成果的正確與否都至關(guān)重要。②收集和準(zhǔn)備于解釋和作圖直接相關(guān)的資料，如疊加偏移時間剖面和相應(yīng)的地質(zhì)資料。（2）層位標(biāo)定選擇連續(xù)性好，波形穩(wěn)定，能夠長距離追蹤且具有明顯的地震特征的反射波作為反射標(biāo)準(zhǔn)層。本次實習(xí)我們組選取t0時間大約在1500?2200毫秒之間的反射層作為標(biāo)準(zhǔn)反射層。（3）層位追蹤在疊加剖面上追蹤選定的標(biāo)準(zhǔn)反射層，并在其下方涂藍(lán)色標(biāo)記，在同一張剖面上追蹤時，根據(jù)同相軸的連續(xù)性，相位相同，波形相似來追蹤標(biāo)準(zhǔn)反射層。在不同剖面上追蹤時，由于我們組所選地層在部分地區(qū)變化較為復(fù)雜，同相軸錯雜處較難識別，因此，我們采用另外兩種方法來幫助確定標(biāo)準(zhǔn)層。①根據(jù)沉積地層的成層性比較好，在某剖面上的相對位置與其相鄰平行剖面上基本相同，利用這種方法可以粗略地確定反射標(biāo)準(zhǔn)層，找出其大體位置。②利用聯(lián)絡(luò)測線的剖面進(jìn)行閉合對比。我們利用清晰部分在橫剖面上標(biāo)定出要追蹤的反射標(biāo)準(zhǔn)層。（4）確定斷層根據(jù)斷層在時間剖面上的識別標(biāo)志，如反射同相軸錯斷、扭曲等特征來確定斷層和斷層要素。（5）讀取t0時間在各張時間剖面上每隔一定道讀取選定的反射標(biāo)準(zhǔn)層并記錄下來。斷層兩側(cè)的t0時間也要讀出來。在某些轉(zhuǎn)折、極值點處特殊點的值需讀出來。（6）繪制等t0圖①在坐標(biāo)紙上，以主測線號2600~3000為橫坐標(biāo)，以聯(lián)絡(luò)測線號600—1000為縱坐標(biāo)建立起坐標(biāo)系，在相應(yīng)的位置標(biāo)上相應(yīng)的t0值，斷層上下盤位置及斷層兩側(cè)的t0時間也標(biāo)在相應(yīng)位置。②組合斷層。將相鄰剖面上的斷層在斷層類型相同，走向相似的情況下組合起來成為一個大的斷層。③將時間t0相等的點連接成等t0線，在需要插值的地方進(jìn)行插值處理，成果見附圖。四、成果分析附圖《大港地區(qū)試驗三維DX3等t0圖》即為此次實習(xí)的主要成果。通過對該圖進(jìn)行分析解釋，得到我們組所追蹤的工區(qū)內(nèi)地層的構(gòu)造特征，并對局部構(gòu)造進(jìn)行含油氣遠(yuǎn)景評價，提供可能的鉆井部位。等t0圖在構(gòu)造比較簡單的情況下可以反映構(gòu)造的基本形態(tài)，但是其位置有偏移，形態(tài)有畸變。因為無速度資料進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換，所以我們只根據(jù)得到的等t0圖進(jìn)行構(gòu)造的定性分析。（1）等t0圖的定性分析從等t0圖中可以獲知：本次實習(xí)我們所追蹤的地層在1580?2700毫秒之間，埋藏較“深”。地層大體走向為北東東向，傾向為北北西向。整個工區(qū)基本為南“高”北“低”，中部較平，北部與南部溝谷相間，背斜向斜構(gòu)造較為明顯。本區(qū)共有3條斷層，北部斷層最大，延伸方向為北東—南西，延伸約9公里（工區(qū)內(nèi)），斷距約350米，因無臨區(qū)的相關(guān)資料，所以無法得到