二维地震勘探在马鬃山戈壁滩浅层地区的应用

马国荣

[摘要]勘查区属北山山系马鬃山北缘的山间盆地，海拔1800余米，比高较小，由西向东高差约300米左右，周围是低山丘陵，盆地地形为南西高，北东低，盆地由于沟谷切割侵蚀，形成南西～北东走向的垄岗状盆地，而沟谷中出现宽十至数百米的带状阶地，阶地多被第四系砂土、砾石覆盖。近年来，二维地震勘探在马鬃山戈壁滩浅层地区应用取得了很好的成果，本文就此进行分析。

[关键词]二维地震勘探 马鬃山戈壁滩 浅层应用

[中图分类号] P631.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-243-1

1勘查区概况

该地区位于哈萨克坦斯板块和中朝～塔里木板块的焊接缝合部位，板块沿深断裂的碰撞和扩张作用使北山地区以东西向构造线为主导地位，北西向，北东向及近南北向构造次之。它们共同控制了北山地区含煤盆地的展布，进而控制了含煤状况。吐路～驼马滩含煤盆地呈反“S”形长条状以北东～西南向展布，基本构造形态为一宽缓的向斜构造。勘探区位于吐路～驼马滩煤盆地的东北段，基底形态呈向盆地中央倾伏的单斜构造。以往资料揭示勘探区构造简单。

据邻区资料反映，盆地含煤地层为白垩系下统陆相碎屑含煤建造，其下伏与志留系或侵入岩呈不整合接触、上覆于第三系呈假整合或微角度不整合。煤系中含丰富的植物孢粉和植物化石。岩性以灰色砂砾岩、灰色粗粒、中粒、细粒砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层组成。该统地层从岩性特征自下而上可分为下、中、上三个岩组：

下岩组主要由灰白色砾岩、砂砾岩组成，厚0～50米。

中岩组岩性为浅灰色～深灰色泥岩、砂岩、煤层等，含丰富的植物化石，为本区的含煤岩段，按其岩性组和粒序韵律特征及含煤煤层情况，将煤层按煤组对待划分，由下而上分为煤1、煤2、煤3层（组）。

煤1层（组）：位于中岩组下部，直接覆盖于基底志留系之上，为角度不整合接触关系，主要岩性为灰色砂砾岩、灰色粗粒、中粒、细砾砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层组成。该段岩性、厚度变化大，勘探区中部较厚，向南北两侧变薄，有1～3个煤分层，其中一层可采，暂定为局部可采煤层。该段地层厚度0～64米。

煤2层（组）：为本区主要含煤段，分布广泛，主要由灰色泥岩、灰色含炭泥岩及深灰色炭质泥岩组成，含煤1～11个分层，为本区主要可采煤层，该段地层厚度11～104米。

煤3层（组）：位于中岩组上部，主要岩性为细粒砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层。含煤层1～4个分层，但多不可采，只有个别点达可采厚度。该段地层厚度13～120米。

上岩组为褐灰色～灰色砂岩、砂砾岩，灰色粉砂岩及泥岩。岩组厚10～86米。

2地震地质条件

2.1地表地震地质条件。勘查区地貌属戈壁滩，地形较为平缓。区内人烟稀疏，工频电干扰少且车辆通行较为方便，便于开展地震勘探工作，地表地震地质条件尚好。

2.2浅层地震地质条件。勘查区第四系分布广泛，钻孔揭露岩性主要为松散砂砾石、砾石，亚砂土层，较松散；低洼地带局部有潜水。薄厚不一的松散层对地震波的激发和接收都有一定影响，也给机械成孔和检波器的埋置带来较大的困难，浅层地震地质条件较差。

2.3深层地震地质条件。勘查区含煤地层为下白垩统老树窝群（K1ls），与下伏志留系或侵入岩呈不整合接触、与上覆地层呈假整合或微角度不整合接触关系。地层倾角不大，煤层与顶底板围岩速度差异较大，存在较大的波阻抗差，能形成较强的煤层反射波。但煤层埋深较浅、层数多而薄、间距较小、横向变化大，某些地段距基底较近，因此深层地震地质条件一般。综上所述，勘查区属地震地质条件一般地区。

3数据采集参数设定

根据本区三个见煤钻孔资料，煤层埋藏普遍较浅（92～160米），实属地震勘探难点。为此，结合测区地震地质条件，合理布置试验点进行 “小道距、小炮距、高迭加次数”的方式开展试验，同时调查全区潜水位变化情况及干扰波发育特征，试验遵循先点后线，点线结合，单一因素变化的原则进行，选择最佳采集参数，提高原始记录的质量。

4资料处理及解释

4.1资料处理

4.1.1静校正。根据原始资料，确定了初至折射静校正、自动剩余静校正逐步细化的静校正方法。采用绿山软件进行初至折射静校正，务求所拾取的初至折射波来自于在全区较能连续追踪的同一层，建立精确的近地表模型。通过反复试验确定如下参数：低速层的速度使用500m/s，替代速度使用2500m/s，基准面为1780m。在准确求取绿山静校正量后，分离长波长分量及短波长分量，应用短波长分量，解决邻道间的巨烈跳跃现象。求自动剩余静校正量时，应在全区找一个较好的标志层，使其达到效果较好而且保真。

4.1.2振幅处理。（1）补偿地震波的地层吸收；（2）结合地层，选定速度进行球面扩散补偿；（3）对地表一致性振幅分解，求出振幅补偿因子，对地震数据进行消除由于激发、接收等因素引起的振幅能量差异进行一致性较正；（4）动态振幅均衡。对振幅的上述处理，完全消除了由于地表巨烈变化，地层吸收等因素对振幅产生差异。使振幅变化真正反映地层物性参数的差异。

4.1.3干扰波消除

（1）迭前带通滤波：10～20、150～180消除低频及高频干扰。（2）剔除坏道、不正常道、尖脉冲等。（3）迭前干扰波及声波的剔除。

4.2解释成果

4.2.1查明了勘查区构造形态：基底为一走向北东呈“S”形的箕状凹陷，局部有隆起和凹陷；煤系地层为一走向近南北，倾向北东的较为平缓的单斜构造，局部有起伏，断裂发育，构造复杂程度中等。

4.2.2解释了煤1层的厚度变化趋势。其变化规律为：中西部煤层较厚，向东较快变薄直至尖灭，向北、南逐渐变薄，局部地段无煤。

4.2.3区内查明了断层4条。其中落差大于50m的断层1条，落差小于50m的断层3条，均为可靠断层。解释孤立断点7个。

4.2.4控制了区内煤1层底板标高，圈定了煤1层及煤2层分布范围。

4.2.5进一步控制了无煤区及薄煤区范围。

5结论

本次二维地震勘探可以看出在表、浅、深层地震地质条件复杂的戈壁滩中，野外数据采集、资料处理中加大投入，采取一定技术措施，也能够取得比较理想的勘探成果。经过努力在表层地质条件复杂浅煤层地区取得了比较满意的勘探成果，二维地震勘探解释与钻孔验证结果对应关系相吻合，为在类似地区及条件下的地震勘探技术应用积累了一定经验。

参考文献

[1]李天佑，应用地球物理数据采集与处理[M].武汉：中国地质大学出版社，2004.6.[2]张振春、张军华，地震数据处理方法[M].北京：中国石油大学出版社，2004.8.