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，取得了較好的地質成果。

關鍵詞：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和結構有關。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造研究，從而更詳細了解地層的構造與分布。

2 勘查區(qū)地震地質條件

2.1 表層地震地質條件

勘探區(qū)內地形平坦，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，結構較復雜，不利于地震波的激發(fā)。面波干擾較明顯。因此，本區(qū)的表層地震地質條件較差。

2.2 淺、中層地震地質條件

區(qū)內第四系厚度平均約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)淺層地震地質條件較好，中層地震地質條件一般。

2.3 深層地震地質條件

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，是構造及煤層解釋的主要依據(jù)。總體而言，深層地震地質條件較好。

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。強中間結果的監(jiān)視工作，進行多種中間結果的顯示，以確定選擇參數(shù)的合理性。

5 資料解釋

結合勘查區(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屬性，進而確定時間剖面上各組反射波及其地質意義。地震反射波對比以水平疊加時間剖面為主，構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層位的各反射波層面分別采用不同的顏色標出。

6 地質成果

6.1 煤層形態(tài)的控制

根據(jù)地震資料反映，本區(qū)內T3波能量強、連續(xù)性好，說明該范圍內均有3煤層賦存。解釋結果表明，區(qū)內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)斷裂構造較發(fā)育，受濟寧斷層和鳧山斷層的控制，區(qū)內斷層多呈近南北、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)本次地震解釋結果，區(qū)內第四系厚度在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、煤質無任何影響。

7 結束語

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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