地震勘探在新疆吉木乃盆地找煤中的應用

摘 要：本文以在新疆吉木乃盆地找煤為例，該區淺表地震地質條件較為復雜，西部主要為卵石層，中部為砂土層，東部為沼澤淤泥層，根據勘查區的實際情況，多方面分析采集條件，采用了曼鉆成孔等技術手段以保證了地震記錄質量，資料處理中又針對性采取保真、高信噪比處理，結合區域資料和地質踏勘資料進行資料對比解釋，取得了較好效果。

關 鍵 詞：地震勘探 新疆 盆地 找煤 應用

引言

吉木乃縣煤炭資源較為貧乏，屬于嚴重缺煤地區之一。近年來隨著工農牧業生產發展和人民生活改善的需要，解決好煤炭供應是一個十分緊迫的問題，特別是為適應該縣電廠用煤需求，現有的煤炭儲量遠遠滿足不了電廠用煤需要。根據以往的重磁等地質資料分析，勘查區為一個沉積盆地，位于準葛爾盆地的西北部，雖然由于局部的構造運動，致使本沉積盆地分離于準葛爾盆地、但是沉積環境應等同于準葛爾盆地，故此該盆地有可能為一個未發現的中生代含煤盆地，且在盆地南邊緣的發現有侏羅系地層出露，并有零星煤層露頭。在此基礎上，決定采用二維地震勘探的方法對勘查區勘探，以尋找煤炭資源。勘查區內淺表層地震地質條件較為復雜，卵石層和砂土層極為發育，沼澤發育，地震施工較為困難。針對復雜的淺表層情況，優化技術方案，加強施工管理，扎實開展地質三邊工作，取得了良好的地震地質效果。

一、聚煤環境分析

根據以往的重磁等資料分析，勘查區有六條較大的斷裂，其中有兩條（F1、F4）為區域性大斷裂，四條隱伏基底斷裂（F2、F3、F5、F6）。F1、F2斷裂控制布倫托海坳陷，F3、F4斷裂控制東南部凹陷，將托斯特盆地北盆地分為兩個小單元。其中東南小盆地為東深西淺小盆地，為中生代盆地，最大深度1200m左右，侏羅系沿南部斷陷分布，并延伸到布倫托海，地層最大厚度1000m。勘查區為一個沉積盆地，位于準葛爾盆地的西北部，由于局部的構造運動，致使本沉積盆地分離于準葛爾盆地、但沉積環境應等同于準葛爾盆地，故此該盆地仍有可能為一個未發現的中生代含煤盆地，且在盆地南邊緣的發現有侏羅系出露，并有零星煤層露頭，施工的槽探，揭露了侏羅系的地層含煤層6-7層，證實該盆地為一個中生代沉積盆地。但是以往地質工作對該區的地形、區域地質等做過一些地質工作，針對煤炭資源的較少，只在喀爾交一帶做過一些范圍較小且研究程度較低勘查工作。

二、地震地質條件分析

1、 勘查區情況

勘查區位于吉木乃縣以東35km處，屬阿勒泰地區管轄。區內有簡易砂石公路與217國道相通，交通較為便利。地勢南高北低，呈階梯狀傾斜。區內出露的地層主要有中-上泥盆統、石炭系、二疊系、侏羅系、第三系及第四系。

勘查區屬哈薩克斯坦～準噶爾板塊的東北邊緣部分，區內構造較為發育。勘查區有六條較大的斷裂，其中有兩條（F1、F4）為區域性大斷裂，四條隱伏基底斷裂（F2、F3、F5、F6）。

根據區域資料分析，勘查區含煤層為中生代下侏羅統八道灣組（J1b），該段含煤6-7層，可采3層，可采總厚4m。

2、淺表層地震地質條件

勘查區屬強烈的風蝕戈壁殘丘地貌，地勢南高北低，呈階梯狀傾斜。海拔+480～+1440m 。勘查區邊緣部分臨近山區地勢起伏較大，中部大部分地段地勢較平坦，但常見風蝕殘丘和沙丘，交通較為便利。但是，在勘查區北部以及東部，受降水影響，沼澤地較多，車輛難以通行，不利于施工。在勘查區內，除勘查邊界位置有基巖出露外，基本被新生界地層覆蓋，全區均為厚度不均的礫石、砂石、砂土，地表有松散層。

3地震成孔困難

根據地質剖面出露情況和地震成孔情況，在勘查區的西部，淺層地質結構大部分為砂礫石混合層，使得地震鉆機成孔較為困難，以11m井深計算，鉆孔每小時最多成孔3-4個，且孔壁礫石易塌落從而堵塞孔眼，使得炸藥難以下到指定層位和深度；在勘查區的東部，淺層地質結構主要為流沙層和淤泥層，且有潛水位，水位5m左右，鉆機易成孔，但是孔壁容易垮塌使得炸藥難以下到指定的層位和深度；在勘查區的中部，地震條件相對較好，淺層地質結構主要為小粒徑砂石和砂土混合，水位6.5m左右，地震鉆機成孔較為簡單，炸藥也易下到指定層位和深度。通過對上述淺層地質結構的分析，勘查區的淺層地震地質條件復雜。

三、技術措施

鑒于勘查區地震地質條件復雜，成孔困難，施工不便，從安全、質量和生產多方面考慮，優化施工方案，合理設計施工參數，選擇合理的成孔工具，從而確保安全生產、施工質量、施工進度。

1.合適的成孔方法

本次采用戈壁專用機械鉆機—德國產的曼鉆進行炮井施工，該鉆機機械動力大，能夠穿透卵石層，井深能夠到達近地表松散層以下，達到設計井深位置，提高了炮井所激發地震波的強度和能量。

2 合適的施工工序

由于勘探區西部卵石層發育，造成成孔困難，施工效率慢；中部砂土層發育，鉆眼容易塌陷堵塞，造成下藥困難；東部沼澤地，鉆機容易陷入泥沼地。針對此情況，為保證施工效率，施工質量以及施工安全等方面，施工采取分類別異步施工的方法，即在西部采用先成孔后放炮的施工措施；在中部采用邊成孔邊下藥邊施工的方法；在東部選擇晴朗天氣，調配寬車輪的鉆機施工。

四、應用實例

1 使用儀器及采集參數

使用法國Sercel公司生產的428XL遙測數字地震儀，儀器參數為采樣間隔0.5ms，記錄長度3s，記錄格式SEG-D，前放增益0db，全頻段接收。采用2串2并60Hz檢波器進行試驗。采用中間點激發，道距20m，炮距40m，接收道數120道，覆蓋次數30次。

2 激發因素

孔深12m，由于勘查區面積大，淺層巖性變化大，在東南部井深調整為16m。藥量3kg，在資料效果不好的地段，加大藥量到5kg，保證資料質量。

3 資料處理解釋

針對勘查區的地質任務和原始資料特點，采用處理原則為：有效壓制各種干擾波，重點提高目的層信噪比。在處理流程制定過程中對每個主要處理步驟都進行了試驗工作，并對試驗結果進行了認真分析，以確定最佳的處理參數和處理流程。

從整體到局部，由簡單到復雜，由已知到未知，結合已知地質資料，充分研究時間剖面的特征，解釋過程進行全方位的對比，再由時間剖面至平面的多次反復對比分析，將地震資料解釋成相應的地質成果。

4 地質效果

由于采取的技術措施得當，取得了較好的地質成果：（1）初步了解覆蓋層厚度及變化情況；（2）初步了解工作地區構造輪廓；（3）初步了解含煤地層的分布范圍；（4）查明了區內主要煤層的露頭位置；（5）提供參數孔和找煤孔孔位。

五、結束語

通過分析勘查區的地質資料，針對復雜的淺表層地震地質條件，在資料采集采取了適合本區成孔工具和施工工藝等一些針對性的措施，處理和解釋采用合適的處理模板和解釋流程，取得了較好的效果。

參 考 文 獻

[1] 鄧國成等.寧東煤田炸藥震源和可控震源的研究，江西煤炭科技，2012.3

[2] 祝金峰等.三維地震勘探方法在山西復雜山區的應用，科技信息，2012.16

[3] 馮校輝等.寧東復雜淺表層區三維地震勘探的應用，內江科技，2012.3

[4] 王永懷等.三維地震勘探在寧東煤田厚黃土區的應用， 科技信息，2013.4

[5] 鄧國成.地震勘探在深部找煤中的應用，西部探礦，2006.11