地震切片技术在构造解释中的应用

【摘要】相对于垂直方向的时间剖面而言，地震切片是从水平方向切割的平面或曲面，二者相互结合可以实现数据体的立体解释。根据参照标准不同，通常把切片分为水平切片、沿层切片、地层切片，不同的切片有不同的地质意义。通过对地震道不同参数提取及相关计算又可生成振幅、相干、方差等多种属性切片。地震切片具有较高的分辨率和直观的显示功能，可以增加对小断层的识别能力和断层的优化组合。实际应用表明，为煤矿提供了可靠的勘探的地质成果，提高了构造解释的准确性和精度。

【关键词】三维地震；地震切片；构造解释；煤矿采区

引言

三维地震勘探已成为煤矿采区生产的重要技术手段，运用几何学和运动学的构造解释以垂直方向时间剖面为主，采用人机交互方式进行解释，构造组合是通过逐线断层点连接而成，构造展布有较大的认为性，对于构造发育的复杂地区，解释成果质量难以保正。为提高构造解释精度，更好满足煤炭采掘的地质需要，利用三维资料信息丰富的特点，从横向上对地震资料加以解释很有必要。地震切片具有相对提高了分辨率，对地层和构造信息直觀的显示，便于发现小断层，构造组合更加合理。

1、切片的概念和实现

1.1地震切片的概念

三维数据体以时间或空间界面为参照标准，按某个方向抽取的平面或曲面称为地震切片。按地震时间的切片称水平切片，按地质年代的层位空间通常包括沿层切片、层拉平及地层切片。

按地震属性参数及属性体的不同，又分为振幅、相位、频率、相干、方差等多种切片，不同的属性切片有不同的物理意义，对构造反映的敏感度也不一样，因此用于构造解释时需要对属性切片优选。目前煤矿构造解释主要是水平切片和优选属性后的沿层切片。

1.2地震切片的实现

地震切片可以从处理后的偏移数据体或相关运算后新数据体切割获得。沿层切片需要在解释后数据体上实现，首先追踪不随频率而变化的相当于地质时间界面的参考地震同相轴，建标准基准面。目前的工作站解释系统都有相应解释处理软件支持，解释时需要选择切片的种类、参照标准、时窗长度等参数即可。

2、切片的构造解释方法

2.1水平切片解释

水平切片是地下不同层位的信息在同一时间平面内的反映，包含有倾角、断层分布、构造形态等各种地质信息，而同一地层信息在不同的断块区间连续反映到各张平面图上，与时间剖面解释类似，通过同一相位地震波的极性、反射波振幅能量变化、频率高低等判定构造的存在，时间切片上同相轴走向、振幅、疏密的突变等都是断层的反映。

2.2沿层切片解释

沿层层切片是沿着或平行构造解释层，是同一地质时代地层在不同的地震时间上的反映，与水平切片相比沿层切片不但适应席状非平卧地层，而且还能适应地层的起伏变化，可以较准确的反映倾斜地层的地质特征和沉积储层的变化特点，可以展示沿倾斜地震属性的异常空间展布，确定沉积体系的延展方向。沿层切片常和反映构造的敏感属性，包括振幅、相干、方差等联合使用，直观的展示同相轴的变化分带，进行精细的构造解释。

2.2.1相干体切片 相干体技术是利用三维数据体各地震道反射的相似性来解决地质问题的一种手段，偏移数据体经相干处理得到新的相干数据体，利用相干时间或相干沿层切片等手段来识别检验断层的解释。当地下地质体是均匀时，反映的地震信息是相似的，即相干加强；当地质体的结构或特征发生突变时，如断层、裂缝、地层歼灭等现象，地震信息也随着改变，表现为弱相干或不相干。

2.2.2方差体切片 方差数据体是在偏移数据体的基础上，通过计算本道与相邻道地震信号之间的差异生成方差数据体。使用方差体切片有助于识别断层构造及岩性变化在整体空间展布特征，通过方差值的大小统计得到地质情况的变化特征，尤其在出现断层或其他地质异常时，其不连续的特征差异更加明显，对于解释复杂的构造有力。

3、应用实例

以辽北煤矿DQ采区应用为例，勘探区处于天山-阴山纬向构造带和新华夏系第二沉降带的交接复合部位。地质构造十分复杂，产生了多个同沉积的短轴背、向斜构造，呈雁行状排列，同时产生了东西、北西、北东向三组断裂，断层密度达到每平方里40条，以小于5m的断层居多。

在时间剖面解释的基础上，分析时间切片和沿层切片，提高了小断层的发现能力和断层组合的合理性，各种属性切片补充取得了丰富的地质成果。

3.1断层解释 以时间剖面反射波的的变化特征为依据进行构造解释，解释时先对垂直断层走向的剖面进行解释，然后沿断层走向的剖面进行闭合。从全局着手，确定构造骨架，再解释小断层。利用水平切片上地质构造在不同时间深度上的空间痕迹和沿层切片反映的构造在某一目的层的形态进行综合分析，确定和建立构造骨架的概略模型，进而确定了构造纲要，这一步骤与层位的追踪解释同步进行。

3.2断层组合 三维资料解释中，断层组合是将性质相同、落差相近的相邻的断点按一定展布规律组合起来，同一断层的断点在相邻倾向和走向上的性质有一定的规律，根据这些规律性，将相邻剖面的断点进行组合后，再在各个方向上闭合，检查断面与同相轴之间的关系。这些关系应在同一层位上表现出统一性和连续性，并且符合地质构造规律。不同地震属性数据体的沿层切片对断层走向解释有指导意义，也是重要的组合依据，在振幅、相干和方差平面上清晰的显示构造的走向和断层组合布局，在断层基本解释完成后，利用三维可视化技术从立体、平面检查断层合理性。

3.3应用效果 综合运用了切片解释技术，对数据体进行了精细的解释，地震、地质相结合，并通过反复对比和多种切片数据资料相互验证，提高了资料的成果精度，使解释成果更加符合地下实际地质情况。

地震切片直观的显示了断层的平面展布，避免了认为构造组合带来的偏差。相干和方差具有提高反射波强弱变化或差异性作用，突出了构造特征，相对的提高了分辨率，增加对小断层的识别能力。通过三维地震数据解释，不仅控制了勘探区内落差大于5m的断层，也较好对小于5m的断层进行了解释。提高物探解释可靠程度，为勘探区矿井设计及开发建设提供了更加可靠的物探地质资料。

4、结论

①切片技术是剖面解释的重要补充，剖面与切片相结合实现了断层带或特殊地质体的空间对比追踪，实现立体化解释，便于对解释人员形成构造的空间框架进行精细细化的解释，提高资料解释的准确性。②切片是对所有地震数据道的某一参数进行统计显示，避免剖面解释网格大造成漏掉小的断层或地质体。③切片对构造有直观的显示，使构造组合不易发生错误，支持切片解释的参数很多。根据对反映地质情况的敏感参数优选或相干、方差计算等，可以突出构造特征，提高资料的分辨率，因此增加对小断层的识别能力。④切片也可以分析岩性横向变化带、速度异常带，通过一定间隔的连续性切片可以发现异常带的空间分布。判定和排除目的层反射波由上部层横向不均一性影响而产生的构造假象，增加解释的准确性。

参考文献

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[2]张军华等.地震切片解释中的几个理论问题[J].石油地球物理勘探，2007，43（3）

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