二维地震在青格里预测含煤调查区工作中的应用

二维地震在青格里含煤预测区调查中的应用张培贤（中国煤炭地质总局煤航地质勘查院，陕西西安710054）摘要：煤炭资源是我国重要的能源，随着煤炭资源的需求日益增长和煤炭资源剩余量的日益减少，容易勘探和易开采的煤炭资源更少，这就要求在勘探煤炭资源的方法上有所突破和创新，对煤矿资源进行更精确的勘探，这就要求勘探的分辨率必须更高。

地震勘探在分辨率方面有高于其他物探方法的优势，本文介绍了二维地震勘探方法在青格里含煤预测区找煤中的应用。

该区浅表存在发育钙质结核层和泥灰岩层，根据工区地震地质条件，选择合理的野外工作参数，通过资料处理及解释，取得了较好的地质成果。

关键词：二维地震勘探；试验及野外工作参数；处理及解释1、引言地震勘探技术是一种重要的物探技术，虽然地震勘探费用昂贵，但是由于地震勘探相比其他的物探技术有更高的分辨率，勘探深度大，因而地震勘探在石油、天然气、煤的勘探中有着广泛应用[1-3]。

随着勘探目标复杂程度的增加（目标变小、埋藏深度深、隐蔽类型多），要求地震勘探有更高的精度，高分辨率地震勘探应运而生。

由于地震勘探精度的不断提高，地震施工、处理、解释技术的迅速发展，地震勘探方法在煤田地质中的应用越来越广泛，精度也越来越高[1]。

其中二维地震勘探方法也成为除钻探外最重要的找煤手段之一，得到了各方面的广泛重视。

煤炭是新疆地区重要的能源，但煤炭资源在分布很不均衡。

为了促进阿勒泰地区的经济发展，保证北疆缺煤地区的能源供应，中国地质调查局在本工区开展煤炭资源勘查工作，以查明工区内含煤地层分布范围及工区内的构造轮廓。

2、二维地震勘探原理在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有弹性界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。

收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。

通过对记录到的地震波进行处理和解释，可以有效地推断地下岩层的性质和形态。

地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上，都优于其他地球物理勘探方法。

地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。

地震勘探的高分辨率有助于对地下精细的构造研究，从而更详细了解地层的构造与分布[1-10]。

3、勘查区地震地质条件1、表、浅层地震地质条件该区为一沿青格里河呈北西方向延伸的长椭圆形凹陷，在地形上为一山间沿河谷的小型洼地，多被新生代松散堆积物掩盖，仅在洼地的东北边缘有面积约30km2的早中侏罗世砂砾岩层分布。

地形条件及成孔条件均较复杂。

综上所述：该区表、浅层地震地质条件较复杂。

2、中、深层地震地质条件据邻区已有的测井资料，该区煤、岩层物性差异较大，煤层与围岩之间有较大的波阻抗差异，其顶、底板是良好的反射界面，可形成较强的反射波。

区内主要目的煤层为河湖相沉积，横向上通常有厚度变化，对地震反射波的形成有较大影响。

综上所述，该区浅层地震地质条件较复杂，深层地震地质条件一般。

4、二维地震野外工作方法1、试验工作试验目的主要是了解区内的地震地质条件和有效波、干扰波的发育情况，选择最佳激发、接收因素，以获得信噪比较高的煤层反射波，优化设计的观测系统，确定完成地质任务采用的基本工作方法、参数。

针对本区不同的表、浅层地震地质条件及深层地震地质条件，选择4个点位进行了试验。

S1、S2试验点：位于主测线上青格里河两侧。

S3、S4试验点：位于联络测线上主测线的两侧。

2、仪器设备和基本工作参数（1）观测系统主要参数观测系统类型：中点激发，两边接收；接收道数：192道；道距：5m；炮距：20m；纵向偏移距：0m；最大炮检距：470m；覆盖次数：24次； CDP点距：2.5m。

（2）仪器设备及因素仪器型号：SN388数字地震仪；记录格式：SEG-D；采样间隔：1ms；记录频带：全频带；记录长度：3s；前放增益：24db；低截滤波：不加。

（3）激发因素激发震源车台数：2台激发。

震动次数：两台震源车D01线8次，DL02线4次。

驱动电平：采用75%驱动电平。

扫描长度：进行12s扫描长度。

扫描方式：线性升频。

扫描频率：20Hz—100Hz。

（4）接收因素检波器：SS-60型高频数字检波器（自然频率60Hz）；组合形式：单串三个串联线性组合，组内距0m。

5、资料处理根据对原始资料的分析及要求进行了系统的处理流程、参数试验。

静校正此次处理项目采用折射波静校正方法进行长、短波长的静校正量的解决，地表一致性剩余静校方法进一步改进折射波静校正方法的短波长处理效果。

噪音压制：叠前去噪的基本要求是，在压制噪音的同时，加强对有效波的保护，同时避免多道处理混波、假频效应对记录面貌的改造。

振幅补偿直接影响有效波的波组特征和剖面的整体面貌。

子波处理：采用地表一致性反褶积、子波整形、多道统计脉冲反褶积的方法进行子波处理。

以及叠后处理、偏移处理[2]。

6、资料解释资料解释是将地震数据转化成地质成果的复杂过程，首先了解了本区的地质情况，从分析区内地层结构及岩性特征出发，进而细致分析研究地震时间剖面，分析反射波组与地质层位的对应关系，总结出目的层反射波的反射特征，进行目的层反射波对比追踪和构造解释。

1、反射波特征及对比图6-1和图6-2分别为利用QK3-1钻孔测井资料制作的人工合成地震记录和人工合成地震记录与过孔时间剖面的对比图。

图6-1 QK3-1钻孔测井资料制作的人工合成记录图6-2 人工合成记录与过孔时间剖面对比图根据本次获得的两条时间剖面，本区大致可以对比三组反射波，见图6-3：第三组反射波为Tc反射波。

该反射波在剖面的最下部，能量强，连续性较好，两条剖面都能连续追综。

从叠加剖面看，该波具有明显的不整合面特征，伴有绕射波、回转波出现，因此将该波确定为基底反射波。

第一组(T1)和第二组(T2)反射波位于基底反射波之上，为煤系地层内部反射波，该反射波仅在主测线D01线浅部追综，至深部中断。

根据区域地质资料本区煤层厚约0-5米，但厚度变化十分迅速，形成的反射波十分不稳定。

从QK3-1孔钻探成果来看这两组反射波非煤层反射波。

另外在含煤地层深部还有一部分断续的同相轴存在，由于资料太少还难以追踪确定。

图6-3 主测线时间剖面图 二、构造解释断层的解释根据主测线时间剖面确定断点一个，该断点反映清楚，Tc 反射波突然中断。

7、地质成果1、构造轮廓本区基岩等高线图仅根据两条地震测线和区域地质资料推断而来。

从底板等高线图可以看出，原推断向斜构造被断层切割，在本次工作程度范围内基底基本呈单斜构造，走向北西，倾向南西，倾角大约8°左右，深部及浅部地层倾角稍缓，约5°左右。

基底最深在F8断层附近，深约1000米。

2、断层控制本次仅在主测线D01线上控制断点一个，推断该断层延展方向为北西向，倾向北东，上升盘为泥盆地层出露。

该断层命名为F8正断层。

另外为编制构造图的需要，根据区域地质资料，在本区西北和东南各推断断层一条，分别命名为F2、F3。

F2断层走向为北东偏北，F3断层走向为北东东。

F3断层地表有出露，由F2、F3断层将原向斜切割为三块。

3、含煤情况预测本次仅在主测线时间剖面上含煤地层中推断对比两组反射波T1、T2波，这两组反射波深部中断，仅在浅部可追踪对比，下组反射波露头位置在桩号970附近。

该两组反射波的产状与基底反射波基本一致，呈单斜状向南西倾斜，倾角大致为8°左右。

T1波 T2 T2波 T C 波8、结束语本次共完成地震测线2条，物理点1059个(计价物理点2012个)。

通过对地震资料的解释，编制出基底等高线图，概略控制了区内构造轮廓和可能的煤层分布，提供了钻孔孔位。

由于本次仅施工两条地震测线，制作的底板等高线图推断性较多，特别是F2断层既无地震资料控制，在区域地质资料上也未发现，因此对本区的控制程度很低。

基底露头位置也是根据地质资料勾绘，地震资料也未实际控制。

综上所述，二维地震勘探在本工区找煤工作中发挥了重要作用，为该区下一步找煤工作提供了依据。

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