断层解释ppt课件

地球物理系王永刚E mail wangyg 地震资料构造解释 地球物理勘探 课程内容 第1章绪论第2章地震波运动学理论第3章地震资料采集方法与技术第4章地震波速度第5章地震资料解释的理论基础第6章地震资料构造解释 第6章地震资料构造解释 第一节地震资料构造解释的主要内容和基本方法第二节断层解释第三节构造图的绘制 第二节断层解释 一 断层的地质特征二 断层的地震特征1 剖面上的特征2 断面反射波3 切片上的特征三 断层要素的确定 根据上述的地震资料解释流程 在对地震数据进行层位追踪对比后 下面的工作就是地震剖面或三维地震数据体的地质解释 而实现地震剖面向地质剖面转换的过程中 中间桥梁就是层位标定 时深转换 对地震时间剖面进行地质解释的主要任务是 1 划分构造层 2 确定反射层位的地质属性 了解地层厚度的变化及接触关系 3 对各种地质构造 断裂系统等做出合理和科学的地质特征解释 下图为巴西Campos盆地经时深转换后的地震剖面的地质解释成果 图中展示了大陆边缘的断裂 变迁 漂移阶段的一些特征 第二节断层解释 巴西Campos盆地地震剖面的地质解释结果 第二节断层解释 一 断层的地质特征要对地震剖面上的构造和断裂作出合理可靠的解释 在一定程度上决定于解释人员对工区有关褶皱 断裂等构造模式的掌握程度 我国的两大断裂模式 东部地区拉张应力作用下的正断层 见下图 a 西部地区由于构造受挤压力的作用 断裂通常表现为逆断层 如下图 b 所示 中国东部渤海盆地第三系拉张式构造模式示意图 中国西部挤压式构造模式示意图 第二节断层解释 油气因断层控制而生 依断层封堵而存 断层可使油气运移 逸散 或将储层切割成几部分 一级断层 控制盆地的沉积 断到基底 盆地可研究生油层系 资源量 二级断层 控制构造带 构造带可以研究生储盖 生油构造 三级断层 控制局部构造 控制富集区 含油面积 四级断层 小断层 往往控制高产井位 按照断层相对运动的表现形式可以分为四大类 正断层 逆断层 走向滑移断层 即平移断层 和顺层断层 1 正断层 沿倾斜断面上盘向下滑动 下盘向上滑动的断层称为正断层 见下图 正断层主要是在盆地伸展和重力作用下形成的 正断层在剖面上有多种组合类型 如相向而掉的地堑 相反而掉的地垒 同向而掉的断阶 相交型的 y 字断层等 正断层的平面组合类型有 多 字型斜列组合 帚状组合 沿主断裂形成的羽状组合等 自然界中断层的位移有些是斜向的 地震剖面上的正断层是指上盘下降的倾向位移分量占明显优势的断层 有以下类型 第二节断层解释 共轭状 相背倾斜 相向倾斜 交叉 平行状斜列状 软连接 铲式扇状 硬连接 伸展双重构造 正断层剖面组合 2 逆断层 沿倾斜断面上盘向上运动 下盘向下运动的断层称为逆断层 见下图 根据断面的产状分为高角度 断面倾角大于45 逆断层和低角度 断面倾角小于45 逆掩断层 低角度逆断层一般都是在构造的挤压区发育 逆断层的剖面组合形式有对冲式 背冲式 见下页图 叠冲式或叠瓦式 平冲式或顺层式 第二节断层解释 背冲式逆断层 双冲式逆断层 铲式逆冲断层 listricthrust 即断层面在剖面上呈上陡下缓的产状 向深部逐渐变为近水平的拆离或滑脱逆冲断层 3 走滑断层 这是指两盘断块体以相对走滑位移为主要运动特征的断层 走滑断层位移过程中也会进一步引起两盘断块或走滑断层上覆地层的变形 通常把与这些变形和位移矢量近水平的剪切作用有关的构造变形统称为走滑构造 第二节断层解释 逆冲断层形成时的应力状态是主压应力轴为水平方向且与逆冲断层走向垂直相交 主张应力轴为垂直方向 中间应力轴为水平方向且与断层走向一致 逆冲断层角度一般为30 4 顺层断层 顺层断层是沿着不整合面 地层层面发生相对错动的断层 如平冲式逆断层是顺层断层中的一种 此外还有正断层式顺层断层 二 断层的地震特征1 地震剖面上的断层标志要对断层作出合理的地质解释 首要的问题是在地震剖面上把它识别出来 实践总结了断层在地震剖面上的下列标志 第二节断层解释 偏移剖面上的断层特征 第二节断层解释 中小断层 同相轴错断 波组或波系错断 第二节断层解释 同生断层 同相轴数目突然增减或消失 第二节断层解释 控盆边界断层 地层产状突变 反射零乱或出现空白带 第二节断层解释 小断层 同相轴分叉 合并 扭曲及强相位转换 第二节断层解释 同相轴扭曲并错断 特殊波的出现是识别断层的重要标志 在反射层错断处 往往伴随出现断面波 绕射波等 第二节断层解释 逆断层的地质模型及其自激自收时间剖面 第二节断层解释 逆断层的地质模型及其偏移剖面 某海域碳酸盐岩地层DMO处理后的叠加剖面与相应的偏移剖面对比 2 断面反射波当断层落差较大 断面两侧具有不同岩性的地层直接接触时 断层面成为一个较明显的波阻抗分界面 产生断面反射波 在地震勘探中 如果排列长度较大 且在断面下倾方向激发 上倾方向接收 这样的原始资料 在经过数字处理后得到的水平叠加剖面上 一般能够看到比较清楚的断面波 见下图 典型的正断层在自激自收时间剖面上的理论图形 第二节断层解释 第二节断层解释 第二节断层解释 倾斜地层的断层模型与反射特征形态 a 正断层 b 逆断层 c 屋脊断层 d 反屋脊断层 断盘反射 断面反射 绕射波 断面反射波的特点 1 断面反射波往往是大倾角反射波 其倾角比一般反射波要大得多 所以它的同相轴常与一般地层反射波交叉 产生干涉 随着测线与断层走向的夹角变化 断面波在水平叠加时间剖面上的角度也随之变化 当测线与断层走向正交时 断面波的倾角最陡 即为断层面的真倾角 第二节断层解释 2 断面反射波能量强弱变化大 通常断续出现 究其原因 由于断层面两侧岩性不稳定 造成反射系数不稳定 反射系数的数值和符号都可能变化 加上断面光滑程度也各不相同 所以断面反射波很不稳定 由于断层落差不同 断面反射波出现情况也不相同 如砂泥岩互层地区 较小落差的断层 断面反射系数正负相间 短差异段的断面只能产生散射 较大落差的断层 较长反射段的断面波比较稳定 实践中凡观测到断面反射波的都是一些大断层 落差数百米乃至上千米 而且接收到清晰 较长的断面反射波的地段通常都是基岩与沉积岩的分界面 或大套泥岩与砂岩或灰岩的接触地段 第二节断层解释 3 断面波可以在相交测线上相互闭合 在断层落差较大 延伸较长 断面波振幅较强的地区 来自同一断面的反射波可在相交的多条测线上观测到 且能互相闭合 据此可作出反映断面形态的断面深度图 4 在偏移剖面 尤其是全三维偏移数据体 上 经偏移处理后的断面波得到准确归位 其同相轴的形态可以反映断面的实际位置和真实产状 第二节断层解释 此外 由于断面两侧岩石的波阻抗差异较大 故断层面通常是良好的反射界面 当地震波入射到断面上时 一部分能量将被反射回去 使断层面以下的界面反射能量大大削弱 正是断层面对能量的这种屏蔽作用 常常导致断层面下方出现空白区 断层面的能量屏蔽作用主要与断层面两侧波阻抗差有关 波阻抗差越大 能量屏蔽作用越大 第二节断层解释 三 断层要素的确定断层的解释实际上就是确定断层的性质 包括断层的位置 错开层位 断面产状 升降盘 落差等 这些断层要素的确定通常要依据地质规律和特点对研究区地质情况的分析 同时要结合地震剖面上的断层标志来进行 第二节断层解释 进行断层解释或确定断层要素时应注意 1 定准断点 根据波组错断等断层的地震特征 水平叠加剖面上有绕射波和断面波等现象来确定 第二节断层解释 相同断点的几种不同平面组合方案 2 断点平面组合 考虑断层的空间延伸关系 平面上断点组合出现问题时 需要多次反复的平面 剖面对比 可以借助于沿层相干切片 第二节断层解释 3 结合构造 分析断层切割关系 研究断层对构造的控制作用 利用构造运动的期次确定断层的切割关系 一般情况下新断层切割老断层 4 断层的级别 结合地质 构造发育史确定断层的级别 主要根据地震剖面上断距 两侧对置的层位 波阻特征等 断层解释中需要确定的断层要素包括 1 断层面的确定 断层面的合理确定 最理想的情况是浅 中 深层都有断点控制 这些点的连线就是断面 有时可利用特殊波来确定断面 当浅 中 深层都有绕射波出现时 那么各层绕射波极小点的连线就是断面 如果有断面波出现 在偏移剖面上它能正确归位 从而反映出断面的准确位置 2 断层升降盘及落差的确定 根据反射层位在断层两盘的升降点来确定升降盘 两