地震講義地震解釋基本方法斷層

地震講義地震解釋基本方法斷層第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)斷層解釋一、斷層在地震剖面上的一般標(biāo)志

1．反射波發(fā)生錯斷2．反射波同相軸數(shù)目突然增加、減少或消失3．反射同相軸形狀突變、反射零亂并出現(xiàn)空 白反射。4．反射波同相軸發(fā)生分叉、合并、扭曲和強(qiáng) 相位轉(zhuǎn)換等，一般是小斷層的反映。第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-3波組和波系錯斷第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-4反射波同相軸突然增加、減少或消失，下盤地層增厚第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-5反射波同相軸突然消失，上盤出現(xiàn)空白或雜亂反射第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-6同相軸扭曲并錯斷第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一二、斷層模型的剖面特征

1．水平地層中的斷層剖面反射特征與實際模型基本一致，斷層棱點間出現(xiàn)繞射波。

2．傾斜地層中的斷層

(1)正向斷層和反向斷層：上下盤地層傾向與斷面傾向一致稱為正向斷層；上下盤地層傾向與斷面傾向相反稱為反向斷層。在水平選加剖面上，正向斷層的兩盤反射和斷面波都向下傾方向偏移；反向斷層的兩盤反射向斷面波相反方向偏移。

第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-7水平地層中斷層模型與反射同相軸形態(tài)a.直立斷層b.正斷層c.逆斷層第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一(2)屋脊斷層：上下盤地層傾向相反，形成上凸?fàn)钗菁剐畏Q為屋脊斷層(圖c)。屋脊斷層上下盤斷點距離大于實際斷點的距離。屋脊斷層上下兩盤的反射波中斷點間應(yīng)空開，繞射尾巴不受干涉。（3）反屋脊斷層：上下盤地層傾向相反，形成上凹狀屋脊形稱為反屋脊斷層(圖d)。反屋脊斷層上下盤斷點距離小于實際斷點的距離，上下盤地層發(fā)生交叉或重迭。以上、下盤反射中斷點連線作為斷面，會錯誤的改變斷層性質(zhì)，造成斷面反向。第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-8傾斜地層中斷層模型與反射同相軸形態(tài)a.正向斷層b.反向斷層c.屋脊斷層d.反屋脊斷層第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

3．?dāng)鄬拥臓恳F(xiàn)象

斷層的牽引作用在斷層附近形成的曲界面有凹界面和凸界面。這些不同性質(zhì)地質(zhì)現(xiàn)象產(chǎn)生的波相互干涉，形成比較復(fù)雜地震反射。凹界面反射波拉寬近似繞射波，曲率相同時則疊加在一起，能量增強(qiáng)形成強(qiáng)波。回轉(zhuǎn)波的能量較強(qiáng)且均勻，繞射波則衰減較快，回轉(zhuǎn)波比繞射波彎曲程度大上。凸界面凸界面反射波的曲率半徑與繞射波曲率半徑相近，容易把凸界面反射波當(dāng)做測線與斷層斜交的繞射波。凸界面反射波彎曲程度小于繞射波。第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一1正斷層與逆牽引圖3-8a為正斷層與逆牽引構(gòu)造的地質(zhì)模型，圖3-8b為正斷層與逆牽引構(gòu)造的地震響應(yīng)。逆牽引背斜上下形態(tài)相近，較實際背斜開闊寬緩，斷面波分幾段出現(xiàn)在背斜核部，上下盤反射出現(xiàn)交叉。第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一正數(shù)層逆牽引模型與地震剖面第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一（2）逆斷層與擠壓褶皺

圖a為逆斷層與擠壓褶皺構(gòu)造的地質(zhì)模型，圖b為逆斷層與相應(yīng)褶皺的地震響應(yīng)?？梢钥闯龅卣鹌拭娴男螒B(tài)復(fù)雜的多斷面波偏向下傾方向與上盤反射相交，上盤地層反射僅在1.5秒處顯示微弱傾斜反射，來自斷層棱點的繞射波與凸界面反射波重疊形成較強(qiáng)反射，下盤受斷層牽引曲率加大出現(xiàn)回轉(zhuǎn)波。第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-10逆斷層擠壓褶皺地質(zhì)模型與地震響應(yīng)第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-10逆斷層擠壓褶皺地質(zhì)模型與地震剖面第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一4．?dāng)鄬用嬗绊?/p>

（1）．?dāng)鄬用鎸Ψ瓷洳芰康钠帘巫饔糜捎趲r層錯斷，斷面兩側(cè)巖石波阻抗往往是不同的，有時甚至差別很大，使斷層面可能成為良好反射界面，使斷層面以下界面反射能量大大削弱。屏蔽常造成斷層面下出現(xiàn)空白區(qū)。（2）．?dāng)鄬用鎸ι渚€的畸變作用當(dāng)?shù)卣鸩ㄈ肷涞綌鄬用鎯蓚?cè)巖性差異的端點時，將產(chǎn)生兩條射線路徑。一條是經(jīng)過無巖性差異O→A→E→C路徑，在地面C點接收。而另一條路線是經(jīng)過有巖性0→A→F→B→D路徑，在地面D點接收。在地面上CD之間收不到界面R的反射波，形成空白區(qū)；而在D點右邊的各觀測點所接收到的反射波路徑都發(fā)生畸變，使斷層面以下反射界面的產(chǎn)狀及深度發(fā)生變化，使斷層下盤反射層產(chǎn)狀發(fā)生畸變。第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-11斷面對射線的畸變作用圖3-12斷面走向、視傾角α與真傾角β之間的關(guān)系

第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一(3)．?dāng)鄬釉诓煌瑴y線方向上的反映,同一斷層在不同方向的測線上斷面的走向和視傾角反映是不一樣，這主要受斷層走向和測線的夾角的影響。圖3--11是反映視傾角α與真傾角β

之間的關(guān)系的圖。BAC與B’AC’

在地面的交角θ以及斷面視傾角α之間的關(guān)系為tgα=tgβ.cosθ。當(dāng)測線由平行于斷層面(AB//AP)轉(zhuǎn)到與斷層面正交時(AB’與AB重合)斷面視傾角α由O0增至真傾角β，斷面傾角在測線上的表現(xiàn)就不同。例如當(dāng)斷層走向和測線夾角在600至00時，視傾角逐漸變小，直到剖面上出現(xiàn)水平的斷層;而當(dāng)測線和走向斷層成弧形相交時(斷面是一個弧形曲面)剖面圖上會出現(xiàn)“鍋底或“反鍋底”狀斷層(圖3—12)。第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3—13鍋底與反鍋底斷層切割關(guān)系

第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

三、斷層基本要素的確定

從地震剖面上如何可靠地確定斷層的位置。斷層面的形態(tài)、產(chǎn)狀及斷層性質(zhì)，對于提高圈閉高點的精度和準(zhǔn)確度具有十分重要的意義．1．?dāng)鄬用娴拇_定。將剖面上淺、中、深反射同相軸的中斷點，即斷層棱點連接起來就是斷層面。在確定斷棱處反射同相軸的中斷點時，要與回轉(zhuǎn)波、斷面彼的干涉造成的假斷點區(qū)別。有時由于受斷層面的屏蔽作用，在斷層下盤往往出現(xiàn)產(chǎn)狀畸變，反射雜亂帶及三角形空白帶等等，斷層下盤的反射層中斷點或產(chǎn)狀突變點位置不能準(zhǔn)確地反映斷層面位置，先不宜用下盤地層反射的中斷點來確定斷層。第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

四、偏移對斷層的影響

在使用偏移進(jìn)行斷層解釋是要考慮偏移對斷層的影響。偏移對斷層的影響可概括以下幾方面。（1）當(dāng)?shù)貙觾A斜，時間剖面上的斷點都向地層下傾方向偏移，偏移距和傾角大小與埋藏深度成正比。（2）當(dāng)斷層兩側(cè)地層傾向一致，傾角相近時，其斷點間距變化較??；但當(dāng)兩側(cè)傾角相差較大小，斷點間距可能變大或變小。（3）當(dāng)斷層兩側(cè)地層傾向相背時，時間剖面上斷點間的水平距離明顯變大，當(dāng)兩側(cè)地層傾向相向時，斷點間水平距離變小，甚至迭覆。（4）當(dāng)?shù)貙觾A角大于20°時，偏移距較大，應(yīng)進(jìn)行空間校正后才能確定真實的斷點位置。第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一三、幾種典型斷層和斷裂系的解釋

1、張性斷裂系圖3-14“Y”字形斷裂系剖面特征

第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-15反向階梯狀斷裂系剖面特征

第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

三、同生斷層的解釋技巧

生長斷層是一種張性環(huán)境下形成的同沉積斷層，對于油氣聚集具有重要作用．平行于古岸線，平面上凹向盆地方向，對沉積具明顯控制作用：一、生長斷層的識別標(biāo)志

1)生長斷層下降盤地層增厚，時間剖面上對比層位變厚

2)剖面上凹面向盆地方向，頂部角度達(dá)60o底部減少并收斂于地層面或不整合；

3)在塑性泥巖發(fā)育區(qū)，斷層面消失在欠壓實泥巖向盆地一例中；泥巖塑性體特征是空白反射或紊亂反射．無明確分界線，且為低速度)；

4)近斷層處下降盤反射層為逆牽引，有時上升盤的反射向著斷層抬起。第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一襄城凹陷南部邊界斷裂剖面特征（636測線）第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-16與邊界生長斷層有關(guān)的正斷層系相互切割關(guān)系和逆牽引構(gòu)造

第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-17底辟構(gòu)造與生長斷層

第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3—18生長斷層與砂體差異壓實和速度上拉的關(guān)系

第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一舞陽凹陷北部邊界斷裂剖面特征（223.6測線）第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

3、微小斷層解釋

圖3—19微小斷層合成模型與垂向分辨率關(guān)系

第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

1）理論模型

2）微小斷層解釋基本技巧

1、充分利用井資料提供的大量準(zhǔn)確斷點是十分重要的。特別是合成記錄的制作與準(zhǔn)確的層位標(biāo)定，有利于確定微小斷層。當(dāng)?shù)卣鹋c鉆井資料對斷層解釋出現(xiàn)矛盾時，找出地震剖面上的斷層與井資料確定斷點的對應(yīng)關(guān)系；2、根據(jù)相應(yīng)層段巖性和電性特征，較易判定斷層；，3、油氣水關(guān)系和壓力測試、油田開發(fā)過程的動態(tài)數(shù)據(jù)也是可利用的重要資料，即當(dāng)油氣水關(guān)系與所處的構(gòu)造位置不乎，或相鄰壓力系統(tǒng)差異較大時，其間必存在斷層．第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-20發(fā)育在層間小型生長斷層（鶯歌海盆地）

第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-21發(fā)育在北海中央?yún)^(qū)水力壓裂斷層系4、水力壓裂斷層第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-22發(fā)育在松遼盆地泉頭組頂部水力壓裂斷層系第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-23為具三重結(jié)構(gòu)的逆沖復(fù)合體剖面特征

5、逆沖斷層第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

圖3-24為具低角度的逆沖推覆斷裂系剖面特征

第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一一、斷層基本要素的確定

1、斷層面的確定

1）

斷面不能穿過可靠的反射波同相軸；

2）

斷層造成牽引現(xiàn)象要與繞射“尾巴”的彎曲以及撓曲地層反射加以區(qū)別；3）在相鄰的平行剖面上，同一斷層面的形態(tài)、傾角大小及斷開層位和斷層性質(zhì)基本一致；對不同方向測線，同一斷面傾角大小不同，與斷層走向垂直的斷面傾角最大。第三節(jié)斷層基本要素的確定與組合第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一2、斷層要素的確定圖3-25斷點位置確定

第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一從地震剖面上判別斷層位置，簡要的概括為以下幾方面：1）當(dāng)?shù)貙觾A斜，時間剖面上的斷點都向地層下傾方向偏移，偏移距和傾角大小與埋藏深度成正比。2）當(dāng)斷層兩側(cè)地層傾向一致，傾角相近時，其斷點間距變化較小；但當(dāng)兩側(cè)傾角相差較大小，斷點間距可能變大，也可能變小。

3）當(dāng)斷層兩側(cè)地層傾向相背時，時間剖面上斷點間的水平距離明顯變大，當(dāng)兩側(cè)地層傾向相向時，斷點間水平距離變小，甚至迭覆。

4）當(dāng)?shù)貙觾A角大于20°時，偏移距較大，應(yīng)進(jìn)行空間校正后才能確定真實的斷點位置。第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一二、斷層組合的一般規(guī)律

斷點的組合應(yīng)符合地質(zhì)規(guī)律，一般來說，在區(qū)域拉張應(yīng)力條件下不可能出現(xiàn)逆斷層；在擠壓應(yīng)力條件下，以逆沖或逆斷層為主，但也發(fā)育有正斷層；在剪切應(yīng)力作用下，既可能出現(xiàn)逆斷層，又可能出現(xiàn)正斷層和平移斷層。斷層的這些規(guī)律性要參考構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等有關(guān)文獻(xiàn)。下面僅討論在時間剖面上的一些規(guī)律。

第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一圖3-26相同斷點的幾種不同組合方案

第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

二、斷點組合的一般規(guī)律

1.先主后次：斷點組合應(yīng)先組合斷裂特征明顯，斷層規(guī)模較大的區(qū)域大斷層或者二級斷層。區(qū)域大斷層一般平行區(qū)域構(gòu)造走向，斷層兩側(cè)波組有明顯差異，對盆地和陷具有明顯的控制作用。

2.先簡單后復(fù)雜；斷點組合應(yīng)先從上而下進(jìn)行，其理由是：（１）上部地震剖面特征明顯、斷點較落實；（２）受構(gòu)造運動影響較少，斷裂系統(tǒng)較中下部地層簡單，便于組合。3.同一斷層在平行的時間剖面上性質(zhì)相同；斷層面，斷盤產(chǎn)狀相似，斷開的地層層位一致，或有規(guī)律地變化；靠近所確定的斷點位置，相鄰剖面斷距相近，或沿斷層走向有規(guī)律地增加或減少。第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

4.同一斷塊內(nèi)，地層產(chǎn)狀的變化應(yīng)有規(guī)律。