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地震講義地震解釋基本方法斷層第1頁(yè),共48頁(yè),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(cuò)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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖3-3波組和波系錯(cuò)斷第3頁(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖3-6同相軸扭曲并錯(cuò)斷第6頁(yè),共48頁(yè),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(shí)際模型基本一致,斷層棱點(diǎn)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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(diǎn)距離大于實(shí)際斷點(diǎn)的距離。屋脊斷層上下兩盤的反射波中斷點(diǎn)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(diǎn)距離小于實(shí)際斷點(diǎn)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(diǎn)連線作為斷面,會(huì)錯(cuò)誤的改變斷層性質(zhì),造成斷面反向。第9頁(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(shí)則疊加在一起,能量增強(qiáng)形成強(qiáng)波?;剞D(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(cè)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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一第12頁(yè),共48頁(yè),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(shí)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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(diǎn)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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一4.?dāng)鄬用嬗绊?/p>

(1).?dāng)鄬用鎸?duì)反射波能量的屏蔽作用由于巖層錯(cuò)斷,斷面兩側(cè)巖石波阻抗往往是不同的,有時(shí)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?duì)射線的畸變作用當(dāng)?shù)卣鸩ㄈ肷涞綌鄬用鎯蓚?cè)巖性差異的端點(diǎn)時(shí),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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)右邊的各觀測(cè)點(diǎn)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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖3-11斷面對(duì)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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一(3).?dāng)鄬釉诓煌瑴y(cè)線方向上的反映,同一斷層在不同方向的測(cè)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(cè)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(cè)線由平行于斷層面(AB//AP)轉(zhuǎn)到與斷層面正交時(shí)(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(cè)線上的表現(xiàn)就不同。例如當(dāng)斷層走向和測(cè)線夾角在600至00時(shí),視傾角逐漸變小,直到剖面上出現(xiàn)水平的斷層;而當(dāng)測(cè)線和走向斷層成弧形相交時(shí)(斷面是一個(gè)弧形曲面)剖面圖上會(huì)出現(xiàn)“鍋底或“反鍋底”狀斷層(圖3—12)。第20頁(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(duì)于提高圈閉高點(diǎn)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(diǎn),即斷層棱點(diǎn)連接起來就是斷層面。在確定斷棱處反射同相軸的中斷點(diǎn)時(shí),要與回轉(zhuǎn)波、斷面彼的干涉造成的假斷點(diǎn)區(qū)別。有時(shí)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(diǎn)或產(chǎn)狀突變點(diǎn)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(diǎn)來確定斷層。第22頁(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一

四、偏移對(duì)斷層的影響

在使用偏移進(jìn)行斷層解釋是要考慮偏移對(duì)斷層的影響。偏移對(duì)斷層的影響可概括以下幾方面。(1)當(dāng)?shù)貙觾A斜,時(shí)間剖面上的斷點(diǎn)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(shí),其斷點(diǎn)間距變化較小;但當(dāng)兩側(cè)傾角相差較大小,斷點(diǎn)間距可能變大或變小。(3)當(dāng)斷層兩側(cè)地層傾向相背時(shí),時(shí)間剖面上斷點(diǎn)間的水平距離明顯變大,當(dāng)兩側(cè)地層傾向相向時(shí),斷點(diǎn)間水平距離變小,甚至迭覆。(4)當(dāng)?shù)貙觾A角大于20°時(shí),偏移距較大,應(yīng)進(jìn)行空間校正后才能確定真實(shí)的斷點(diǎn)位置。第23頁(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一

三、同生斷層的解釋技巧

生長(zhǎng)斷層是一種張性環(huán)境下形成的同沉積斷層,對(duì)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(duì)沉積具明顯控制作用:一、生長(zhǎng)斷層的識(shí)別標(biāo)志

1)生長(zhǎng)斷層下降盤地層增厚,時(shí)間剖面上對(duì)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(shí)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(shí)上升盤的反射向著斷層抬起。第26頁(yè),共48頁(yè),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(cè)線)第27頁(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖3-16與邊界生長(zhǎng)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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖3-17底辟構(gòu)造與生長(zhǎng)斷層

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

第30頁(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一舞陽(yáng)凹陷北部邊界斷裂剖面特征(223.6測(cè)線)第31頁(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(diǎn)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(duì)斷層解釋出現(xiàn)矛盾時(shí),找出地震剖面上的斷層與井資料確定斷點(diǎn)的對(duì)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(cè)試、油田開發(fā)過程的動(dòng)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(shí),其間必存在斷層.第33頁(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖3-20發(fā)育在層間小型生長(zhǎng)斷層(鶯歌海盆地)

第34頁(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(yè),共48頁(yè),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(duì)不同方向測(cè)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(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一2、斷層要素的確定圖3-25斷點(diǎn)位置確定

第40頁(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一從地震剖面上判別斷層位置,簡(jiǎn)要的概括為以下幾方面:1)當(dāng)?shù)貙觾A斜,時(shí)間剖面上的斷點(diǎn)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(shí),其斷點(diǎn)間距變化較??;但當(dāng)兩側(cè)傾角相差較大小,斷點(diǎn)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(shí),時(shí)間剖面上斷點(diǎn)間的水平距離明顯變大,當(dāng)兩側(cè)地層傾向相向時(shí),斷點(diǎn)間水平距離變小,甚至迭覆。

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

斷點(diǎn)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(shí)間剖面上的一些規(guī)律。

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

第43頁(yè),共48頁(yè),2023年,2月20日,星期一

二、斷點(diǎn)組合的一般規(guī)律

1.先主后次:斷點(diǎn)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(jí)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(duì)盆地和陷具有明顯的控制作用。

2.先簡(jiǎn)單后復(fù)雜;斷點(diǎn)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(diǎn)較落實(shí);(2)受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響較少,斷裂系統(tǒng)較中下部地層簡(jiǎn)單,便于組合。3.同一斷層在平行的時(shí)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(diǎn)位置,相鄰剖面斷距相近,或沿?cái)鄬幼呦蛴幸?guī)律地增加或減少。第44頁(yè),共48頁(yè),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。

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