断层解释

第二节 断层解释
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
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：
偏移剖面上的断层特征
第二节 断层解释
① 中小 断层－ 同相轴 错断， 波组或 波系错 断
第二节 断层解释
② 同生断 层－同相轴 数目突然增 减或消失
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°±。
铲式逆断层
第二节 断层解释
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。
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。
背冲式逆断层
双冲式逆断层
第二节 断层解释
铲式逆冲断层（listric thrust），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。
地球物理勘探
地球物理系 王永刚 E-mail:wangyg@hdpu.edu.cn
课程内容
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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
（ 2 ）断面反射波能量强弱变化大，通常断续出现。究 其原因：①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； ②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
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。
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第二节 断层解释
（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。 相同断点的几 种不同平面组 合方案
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，两侧对臵的层位， 波阻特征等。
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。
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。
第二节 断层解释
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： •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
第二节 断层解释
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
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臵。 （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，两盘的垂直深度差就是 断层的落差。
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。
第二节 断层解释
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
（a）直立断层 （b）正断层 （c）逆断层 水平地层中断层模型及其地震响应示意图
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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
第二节 断层解释
③ 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
④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
第二节 断层解释
⑤ 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。
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
（3）断面倾角的确定：当测线与断层走向垂直时，地 震剖面上断层的倾角为真倾角 ，当测线与断层面 斜交时，可得断层面的视倾角 。视倾角的大小可 以从地震剖面上直接量取，再利用视倾角、真倾角 和测线方位角α之间的关系，即 sin sin 来估计 断层的真倾角。 cos
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
第二节 断层解释
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
（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臵和真实产状。
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 的位臵、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。
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。