曹妃甸地区浅层地震勘查报告

曹妃甸地区浅层地震勘查报告目录1、工作概况 (1)2、工作区概况 (2)2.1工作区位置 (2)2.2区域地质背景 (3)3、野外工作布置和工作方法 (7)3.1测线布置 (7)3.2工作方法 (7)4、数据处理 (9)5、资料解释 (9)5.1柏各庄断裂构造带 (9)5.2高柳断裂构造带 (13)5.3西南庄断裂构造带 (15)5.4南堡构造带 (17)6、结论 (19)附图1 曹妃甸地震勘探测线位置图附图2 东滩-零点桥地震勘探成果图附图3 双龙河桥-七农场地震勘探成果图附图4 高速南口-四农场地震勘探成果图附图5 沿海公路-四场二队地震勘探成果图附图6 艾庄子西-艾庄子东地震勘探成果图附图7 西干渠东-西干渠西地震勘探成果图附图8 一农场七队-一农场九队地震勘探成果图附图9 防腐厂-井下公司地震勘探成果图附图10 长丰路南口-加油站地震勘探成果图附图11 钢材市场-消防工程楼地震勘探成果图1、工作概况曹妃甸地处唐山南部的渤海湾西岸，位于天津港和京唐港之间，是渤海湾唯一不需开挖航道和港池即可建设30万吨级大型泊位的“钻石级”港址，为大型深水港口建设和临港产业发展提供了优越条件。

曹妃甸工程2002年开发建设全面启动。

2006年3月，被列入国家“十一五”发展规划。

其定位是：国际性能源原材料集疏枢纽港、国家重化工业基地、国家商业性能源储备和调配中心、国家循环经济示范区。

大规模填海造地、临港工业与港口设施建设以及冀东南堡油田大规模开发等对地质环境保障提出了高要求。

曹妃甸地区地质环境状况与地壳稳定性如何？活动断裂分布位置与活动性如何？如何科学地进行工程建设布局和合理进行工程避让等问题，是曹妃甸开发建设必须亟待解决的重大问题。

受河北省地勘局第五地质大队委托，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心承担唐山市曹妃甸地区浅层地震勘查任务，2008年3月-4月完成一期勘查任务，其目的是查明深度500米左右范围内是否存在断裂构造及其空间分布特征（已提交报告）；2008年6月-8月开展二期勘查工作，其工作目的一是在其它地段查明深度500米左右范围内是否存在断裂构造及其空间分布特征，二是在一期工作剖面的基础上查明深度20-200米深度范围内是否存在断裂构造及其空间分布特征，为曹妃甸地区重大工程建设规划提供场地稳定性评价的科学依据。

中国地质调查局水文地质环境地质调查中心组织技术人员，采用可控震源激发技术，在工作区内开展的反射纵波法地震勘探二期工作自2008年6月16日开始，7月27日结束，而后转入室内进行资料整理、处理以及报告编写工作。

二期工作设计浅层地震勘探测线长度25km，实际完成工作量26.536km，其中探测深度为500m的深剖面共10条，总长度为25.57 km，探测深度为20-200m的浅剖面共6条，总长度为0.966 km。

具体实物工作量见表1和表2。

表1 浅剖面实物工作量统计表表2 深剖面实物工作量统计表本次工作严格执行DZ/T0170－1997《浅层地震勘查技术规范》等技术标准，最大程度保证了勘探成果的质量。

2、工作区概况2.1工作区位置工作区位于唐山南部渤海湾西岸的曹妃甸地区（图1），北起迁曹铁路桥以北西干渠，南至双龙河东滩，自北向南依次穿越唐海和滦南两县。

工作区地理坐标（北京坐标系）为东经118°19′～118°34′，北纬39°05′～39°18′。

区内地势平坦，交通便利，便于浅层地震勘探工作的开展。

图1 交通位置图2.2区域地质背景工作区位于滦河冲积扇～三角洲体系下部近海部位南部，表层为滦河三角洲顶面低平原，全新世为三角洲沉积，长期以来地表大部开辟为盐田和部分农业耕植区（图2）。

本工作区地表岩性多以灰黑色淤泥质粘土为主，含多量贝壳及碎片，土层含盐量很高。

工作区第四系继承了第三纪以来的构造运动特点，以持续下降为主，伴随间歇性上升，工作区沉积了巨厚的第四系地层。

厚度由北向南逐渐增加，由北部的450m逐渐增至南堡乡一带的550m。

工作区第四系地层分为下更新统（Q1）、中更新统（Q2）、上更新统（Q3）及全新统（Q4）。

在第四系底部普遍沉积了第三系（N2）地层，各统岩性特征综述如下：全新统（Q4）：全区均有分布，为一套灰色、黄灰色冲积、海积、湖沼相沉积物，以粉土、粉质粘土、粉细砂为主，夹有淤泥层或海相层，含少量分散钙与钙核，质地疏松。

厚度仅16～20m。

图2 第四纪地质图（黑色框内为工作区）上更新统（Q3）：为一套冲洪积、冲海积混合类型沉积物，呈灰色、灰黄色、褐黄色、棕黄色，以粉土、粉质粘土为主，砂层以细砂、砂砾卵石为主，含较多的分散钙与钙质结核，少量铁锰质结核，砂层分选磨圆较好，珠状砂明显。

一般上段夹有一个海相层，下段夹有两个海相层及钙质淋溶沉积层。

底板埋深60～70m，地层厚度40～50m（图3）。

图3 晚更新世岩相古地理图（黑色框内为工作区）中更新统（Q2）：为一套冲洪积及河湖积相沉积物，呈棕黄、棕褐、棕红色，滨海低平原区以灰色为基色，有锈黄色染和灰绿色斑。

上段岩性以粉土为主，次为粉质粘土，砂层以细砂、砂砾卵石为主，含较分散钙核、铁锰质结核，珠状砂明显可见。

下段粘土与粉质粘土明显增厚，分散钙含量减少，珠状砂消失。

上段夹有两个海相层，下段仅有海相迹象。

底板埋深约145~165m，地层厚度80～90m （图4）。

图4 中更新世岩相古地理图（黑色框内为工作区）下更新统（Q1）：为一套冲洪积相及河湖积相沉积物，呈深棕黄、棕红、锈黄、褐灰、兰灰等色，以粘土、粉质粘土为主。

致密，富含钙质结核和铁锰结核，砂层以砂砾卵石为主，次为中细砂，风化状。

底板埋深450～500m，地层厚度约300~340m（图5）。

第三系上新统（N2）：岩性以粘土、粉质粘土为主，呈紫褐色、棕红色、棕黄色及兰灰色，具白红斑。

致密、块状，岩化—半岩化，含钙质结核、铁质结核及锰质结核，砂层为细砂及砂砾卵石。

滦南县城以南至曹妃甸底板埋深800～2800m，由北向南逐渐增厚。

工作区位于燕山台褶带南缘冀渤坳陷北部，基底构造运动强烈，燕山运动奠定了本区的主要构造格局。

与本区浅层地震勘探相关的主要活动断裂有柏各庄断裂、西南庄断裂和高柳断裂（图6），其中柏各庄断裂总体走向NW，倾向SW，倾角30～50°长约35km，发育于中生代，主要形成于早第三系，控制了南堡凹陷北段，为一隐伏的晚第三纪活动断裂。

西南庄断裂为北东东、北北东向正断层，此断裂平行于郯庐断裂带，始向东南再向东北成弧形伸展。

西起黑沿子东，斜穿过柏各庄近垂直相交于柏各庄断裂西北点。

图5 早更新世岩相古地理图（黑色框内为工作区）根据本区一期工作和以往的石油地震勘探资料，工作区第四系内部的地质界面以及第四系底界两侧的介质存在波阻抗差异，均可成为地震波反射的物理界面，具备地震勘探的地质-地球物理前提，以地震勘探研究本区第四系地层的结构是可行的。

图6 曹妃甸地区地质新构造简图（黑色框内为工作区）3、野外工作布置和工作方法3.1 测线布置测线布置方案由河北省地质五队参考前人地质以及石油物探资料，经实地踏勘而确定。

以控制工作区内柏各庄断裂等构造的空间展布形迹为选择测线的原则，并考虑到地震勘探施工的便利，尽量沿乡间柏油路和土路布设。

选定的测线位置见曹妃甸地震勘探测线位置图（附图1）。

附图1中标号1~6为针对一期工作异常点开展的浅部地震数据采集工作点号，标号V~XIV为本期工作中设定的深剖面测线分段编号（I~IV为一期编号）。

3.2 工作方法浅层地震数据采集采用纵波反射波方法，可控震源单端激发，单端接收，共炮点记录，多次覆盖技术。

在正式数据采集工作开展之前，基于一期工作噪声调查试验的结果（图7），选择数据采集工作涉及的相关参数。

激发震源采用美国IVI公司的Minivib车载可控震源(T-15000)。

对于深剖面，采用的扫描频宽为10~200Hz，扫描长度为8s，能量等级参数为8或10，扫描次数为3~4次，最大地面力为6000lbs。

对于浅剖面，采用的扫描长度为6s，能量等级参数为4或6，其它参数与深剖面相同。

地震数据采集系统由美国Geometrics公司的Strata Visor Nzxp 24型地震仪、配套地震电缆和L40检波器组成。

对于深剖面，采集参数为采样间隔1ms，记录长度1048ms，相关长度为8s，前置放大器采用全通方式，每道配备单个检波器进行数据接收。

对于浅剖面，采集参数为采样间隔0.5ms，记录长度512ms，相关长度为6s，其它参数与深剖面相同。

基于一期工作噪声调查试验的结果（图7），对于深剖面，选择炮点在排列的一端，单端激发、单端接收的观测系统，道间距为5m，最小炮检距为160m，最大炮检距为275m，覆盖次数为3次；对于浅剖面，选择道间距为3m，最小炮检距为20m，最大炮检距为89m，其它参数与深剖面相同。

本次采集工作观测系统示意如图8。

噪声调查试验的结果图上蓝色线框定的范围展示了本次工作深剖面的正式记录可能涉及的反射波组（T1~T6）和干扰波（如面波），绿色线框定的范围展示了浅剖面的正式记录可能涉及的反射波组（T a、T b、T0~T2）和干扰波。

- 10 -图7 野外噪声调查试验结果图 面波 折射波T 4T 5T 3T 2T 1T 6T 7反射波 声波 TT T图8 数据采集观测系统示意图4、数据处理地震数据处理由预处理、基本处理和修饰性处理组成。

预处理包含原始数据解编、地震道编辑和工作布置图的整理。

基本处理主要包括道集编排、静校正、动校正、振幅均衡、地震道一致性补偿、速度分析、频谱分析、倾角滤波、一维滤波、二维滤波、反滤波、叠加、时深转换和偏移等处理；修饰性处理主要包括相干加强、振幅补偿、道内平衡、道间均衡等处理。

采用加拿大骄佳公司的Reflector处理软件，数据处理流程图见图9。

5、资料解释根据地质和以往的石油地震勘探资料，本次的工作区涉及四个构造带，分别是柏各庄断裂构造带、高柳断裂构造带、西南庄断裂构造带和南堡构造带。

以下针对这四个构造带，基于处理得到的地震深度剖面以及一期工作的成果，结合地质和钻孔等资料，分别剖析其不同深度范围内地层的顶、底界面埋深和空间形态变化情况，并据此推断勘探区域可能存在的地质构造及其空间展布情况。

5.1 柏各庄断裂构造带本构造带的相关问题讨论涉及此次工作深剖面X和XI线（图10，附图7，8）、浅剖面1~4点（图10，11）以及一期工作深剖面I、II和IV线（图10，一期报告附图1，2）。

图9 数据处理流程图通过对比，深剖面X 和XI 线的标准地震反射波组与地质层的对应关系与一期工作一致（见一期报告表2），即反射波组T 1推断为来自第四系中更新统Q 2与下更新统Q 1分界面的反射，反射波组T 5推断为来自第三系上新统N 2与第四系下更新统Q 1分界面的反射。