1、地球物理系 王永剛E-mail:地震資料構造解釋地球物理勘探第1頁課 程 內 容 第1章 緒論 第2章 地震波運動學理論 第3章 地震資料采集方法與技術 第4章 地震波速度 第5章 地震資料解釋理論基礎 第6章 地震資料結構解釋第2頁第6章 地震資料結構解釋第一節 地震資料結構解釋 主要內容和基本方法 第二節 斷層解釋 第三節 結構圖繪制 第3頁第二節 斷層解釋一、斷層地質特征二、斷層地震特征 1. 剖面上特征 2. 斷面反射波 3. 切片上特征三、斷層要素確實定第4頁 依據上述地震資料解釋流程，在對地震數據進行層位追蹤對比后，下面工作就是地震剖面或三維地震數據體地質解釋，而實現地震剖面向地質

2、剖面轉換過程中，中間橋梁就是層位標定、時深轉換。 對地震時間剖面進行地質解釋主要任務是：（1）劃分結構層；（2）確定反射層位地質屬性，了解地層厚度改變及接觸關系；（3）對各種地質結構、斷裂系統等做出合理和科學地質特征解釋。 下列圖為巴西Campos盆地經時深轉換后地震剖面地質解釋結果，圖中展示了大陸邊緣斷裂、變遷、漂移階段一些特征。 第二節 斷層解釋第5頁巴西Campos盆地地震剖面地質解釋結果 第6頁第二節 斷層解釋一、斷層地質特征要對地震剖面上結構和斷裂作出合理可靠解釋，在一定程度上決定于解釋人員對工區相關褶皺、斷裂等結構模式掌握程度。我國兩大斷裂模式：東部地域拉張應力作用下正斷層，見下列

3、圖（a） 。西部地域因為結構受擠壓力作用，斷裂通常表現為逆斷層，以下列圖（b）所表示。第7頁中國東部渤海盆地第三系拉張式結構模式示意圖 中國西部擠壓式結構模式示意圖 第8頁第二節 斷層解釋油氣因斷層控制而生，依斷層封堵而存；斷層可使油氣運移、逸散、或將儲層切割成幾部分。一級斷層：控制盆地沉積，斷到基底。盆地可碩士油層系、資源量。二級斷層：控制結構帶。結構帶能夠碩士儲蓋、生油結構。三級斷層：控制局部結構?？刂聘患瘏^、含油面積。四級斷層：小斷層。往往控制高產井位。 按照斷層相對運動表現形式能夠分為四大類：正斷層、逆斷層、走向滑移斷層（即平移斷層）和順層斷層。第9頁1、正斷層沿傾斜斷面上盤向下滑動，

4、下盤向上滑動斷層稱為正斷層（見下列圖）。正斷層主要是在盆地伸展和重力作用下形成，正斷層在剖面上有各種組合類型，如相向而掉地塹，相反而掉地壘，同向而掉斷階，相交型“y” 字斷層等。正斷層平面組合類型有：“多” 字型斜列組合、帚狀組合、沿主斷裂形成羽狀組合等。第10頁自然界中止層位移有些是斜向，地震剖面上正斷層是指上盤下降傾向位移分量占顯著優勢斷層，有以下類型：第二節 斷層解釋共軛狀（相背傾斜、相向傾斜、交叉）平行狀斜列狀（軟連接）鏟式扇狀（硬連接）伸展雙重結構正斷層剖面組合第11頁2、逆斷層沿傾斜斷面上盤向上運動，下盤向下運動斷層稱為逆斷層（見下列圖）。依據斷面產狀分為高角度（斷面傾角大于45）

5、逆斷層和低角度（斷面傾角小于45）逆掩斷層，低角度逆斷層普通都是在結構擠壓區發育。逆斷層剖面組合形式有對沖式、背沖式（見下頁圖）、疊沖式或疊瓦式、平沖式或順層式。第二節 斷層解釋第12頁背沖式逆斷層 雙沖式逆斷層 第13頁 鏟式逆沖斷層（listric thrust），即斷層面在剖面上呈上陡下緩產狀，向深部逐步變為近水平拆離或滑脫逆沖斷層。3、走滑斷層這是指兩盤斷塊體以相對走滑位移為主要運動特征斷層，走滑斷層位移過程中也會深入引發兩盤斷塊或走滑斷層上覆地層變形。通常把與這些變形和位移矢量近水平剪切作用相關結構變形統稱為走滑結構。第二節 斷層解釋第14頁逆沖斷層形成時應力狀態是主壓應力軸為水平方

6、向且與逆沖斷層走向垂直相交、主張應力軸為垂直方向、中間應力軸為水平方向且與斷層走向一致，逆沖斷層角度普通為30。第15頁4、順層斷層順層斷層是沿著不整合面、地層層面發生相對錯動斷層，如平沖式逆斷層是順層斷層中一個，另外還有正斷層式順層斷層。二、斷層地震特征1、地震剖面上斷層標志 要對斷層作出合理地質解釋，首要問題是在地震剖面上把它識別出來。實踐總結了斷層在地震剖面上以下標志：第二節 斷層解釋第16頁偏移剖面上斷層特征第17頁第二節 斷層解釋 中小斷層同相軸錯斷，波組或波系錯斷第18頁第二節 斷層解釋 同生斷層同相軸數目突然增減或消失第19頁第二節 斷層解釋 控盆邊界斷層地層產狀突變，反射零亂或

7、出現空白帶第20頁第二節 斷層解釋小斷層同相軸分叉、合并、扭曲及強相位轉換第21頁第二節 斷層解釋同相軸扭曲并錯斷第22頁 特殊波出現是識別斷層主要標志，在反射層錯斷處，往往伴隨出現斷面波、繞射波等。 第二節 斷層解釋逆斷層地質模型及其自激自收時間剖面第23頁第二節 斷層解釋逆斷層地質模型及其偏移剖面第24頁某海域碳酸鹽巖地層DMO處理后疊加剖面與對應偏移剖面對比第25頁2、斷面反射波 當斷層落差較大，斷面兩側含有不一樣巖性地層直接接觸時，斷層面成為一個較顯著波阻抗分界面，產生斷面反射波。 在地震勘探中，假如排列長度較大，且在斷面下傾方向激發，上傾方向接收，這么原始資料，在經過數字處理后得到水

8、平疊加剖面上，普通能夠看到比較清楚斷面波，見下列圖。第26頁經典正斷層在自激自收時間剖面上理論圖形第二節 斷層解釋第27頁第二節 斷層解釋（a）直立斷層 （b）正斷層 （c）逆斷層水平地層中止層模型及其地震響應示意圖第28頁第二節 斷層解釋傾斜地層斷層模型與反射特征形態(a)正斷層；(b)逆斷層；(c)屋脊斷層；(d)反屋脊斷層斷盤反射；斷面反射； 繞射波第29頁斷面反射波特點：（1）斷面反射波往往是大傾角反射波，其傾角比普通反射波要大得多，所以它同相軸常與普通地層反射波交叉，產生干涉。伴隨測線與斷層走向夾角改變，斷面波在水平疊加時間剖面上角度也隨之改變，當測線與斷層走向正交時，斷面波傾角最陡

9、，即為斷層面真傾角。 第二節 斷層解釋第30頁（2）斷面反射波能量強弱改變大，通常斷續出現。究其原因：因為斷層面兩側巖性不穩定，造成反射系數不穩定（反射系數數值和符號都可能改變），加上斷面光滑程度也各不相同，所以斷面反射波很不穩定； 因為斷層落差不一樣，斷面反射波出現情況也不相同。如砂泥巖互層地域，較小落差斷層，斷面反射系數正負相間，短差異段斷面只能產生散射；較大落差斷層，較長反射段斷面波比較穩定。實踐中凡觀察到斷面反射波都是一些大斷層（落差數百米乃至上千米），而且接收到清楚、較長斷面反射波地段通常都是基巖與沉積巖分界面，或大套泥巖與砂巖或灰巖接觸地段。第二節 斷層解釋第31頁（3）斷面波能夠

10、在相交測線上相互閉合。在斷層落差較大、延伸較長、斷面波振幅較強地域，來自同一斷面反射波可在相交多條測線上觀察到，且能相互閉合，據此可作出反應斷面形態斷面深度圖。（4）在偏移剖面（尤其是全三維偏移數據體）上，經偏移處理后斷面波得到準確歸位，其同相軸形態能夠反應斷面實際位置和真實產狀。第二節 斷層解釋第32頁 另外，因為斷面兩側巖石波阻抗差異較大，故斷層面通常是良好反射界面，當地震波入射到斷面上時，一部分能量將被反射回去，使斷層面以下界面反射能量大大減弱。正是斷層面對能量這種屏蔽作用，經常造成斷層面下方出現空白區。 斷層面能量屏蔽作用主要與斷層面兩側波阻抗差相關，波阻抗差越大，能量屏蔽作用越大。第

11、二節 斷層解釋第33頁三、斷層要素確實定 斷層解釋實際上就是確定斷層性質，包含斷層位置、錯開層位、斷面產狀、升降盤、落差等。這些斷層要素確實定通常要依據地質規律和特點對研究區地質情況分析，同時要結合地震剖面上斷層標志來進行。第二節 斷層解釋第34頁進行斷層解釋或確定斷層要素時應注意：（1）定準斷點：依據波組錯斷等斷層地震特征、水平疊加剖面上有繞射波和斷面波等現象來確定。第35頁第二節 斷層解釋相同斷點幾個不一樣平面組合方案（2）斷點平面組合：考慮斷層空間延伸關系，平面上斷點組合出現問題時，需要屢次重復平面剖面對比。能夠借助于沿層相干切片。第36頁第二節 斷層解釋（3）結合結構，分析斷層切割關系，研究斷層對結構控制作用：利用結構運動期次確定斷層切割關系，普通情況下新斷層切割老斷層。（4）斷層級別：結合地質、結構發育史確定斷層級別；主要依據地震剖面上斷距，兩側對置層位，波阻特征等。第37頁 斷層解釋中需要確定斷層要素包含：（1）斷層面確實定：斷層面合理確定，最理想情況是淺、中、深層都有斷點控制，這些點連線就是斷面。有時可利用特殊波來確定斷面，當淺、中、深層都有繞射波出現時，那么各層繞射波極小點連線就是斷面。假如有斷面波出現，在偏移剖面上它能正確歸位，從而反應出斷面準確位