馬永東，劉延兵，鄧　偉

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅　蘭州　730000）

二維地震勘探在伊犁盆地南部煤田勘查中的應(yīng)用

馬永東，劉延兵，鄧偉

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅蘭州730000）

在新疆伊犁盆地南部侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查中，采用二維地震對阿爾瑪勒煤炭勘查區(qū)進(jìn)行勘探，通過數(shù)據(jù)處理及地質(zhì)解釋，大致查明了區(qū)內(nèi)主要煤層底板起伏形態(tài)及煤層厚度變化趨勢；搞清了勘查區(qū)構(gòu)造形態(tài)，并對區(qū)內(nèi)斷層和斷點(diǎn)進(jìn)行了解釋。取得了豐富和詳實的煤田地質(zhì)成果，從而進(jìn)一步指導(dǎo)該區(qū)的煤炭勘查工作。

二維地震；勘查；煤層；斷層；構(gòu)造形態(tài)

新疆伊南煤田資源量巨大，煤層穩(wěn)定，靠近盆地邊緣埋藏淺、易開采、煤質(zhì)優(yōu)良，以長焰煤為主，次為不粘煤，以及少量的弱粘煤，是良好的工業(yè)動力、化工用煤及生活用煤。該區(qū)含煤地層為下侏羅統(tǒng)八道灣組（J1b）、三工河組（J1s）及中侏羅統(tǒng)西山窯組（J2x）。本次工作主要在伊犁盆地南部阿爾瑪勒勘查區(qū)開展二維地震勘探工作，施工地震測線29條，完成物理點(diǎn)14194個，獲得時間剖面209.885km。通過地震數(shù)據(jù)處理及解釋，獲得了豐富和科學(xué)的煤田地質(zhì)成果。

1　地質(zhì)及地震條件

1.1地質(zhì)概況

伊犁盆地是在前二疊紀(jì)褶皺基底的基礎(chǔ)上，于二疊紀(jì)擴(kuò)張、裂解，經(jīng)歷了二疊紀(jì)后的拗陷、隆升、改造而成的山間盆地。區(qū)域基底主要是石炭系中酸性火山巖、花崗巖及二疊系火山沉積碎屑巖、正常沉積巖。蓋層為中新生代陸湖相碎屑巖建造，也是主要的含煤建造。區(qū)內(nèi)主要的含煤地層是中下侏羅統(tǒng)水西溝群，共有12層煤層，煤層總厚度達(dá)48m，其中可采厚度有41m。其中，侏羅紀(jì)八道灣組含煤層5層，煤層平均總厚度12m，地層平均厚度155m；侏羅紀(jì)三工河組含煤層2層，煤層平均總厚度3，地層平均厚度93m，含煤系數(shù)為5.18%；侏羅紀(jì)西山窯組含煤層5層，煤層平均總厚度32m，地層平均厚度103m，含煤系數(shù)為31.73%，均為可采煤層。

1.2地震地質(zhì)條件

勘查區(qū)位于伊犁盆地南緣。總體地勢南高北低，海拔高度一般在700～1500m之間，西北部地勢較平緩，但多為農(nóng)田和樹林，東南部局部切割相對強(qiáng)烈，屬侵蝕剝蝕低山地貌，區(qū)內(nèi)近南北走向的沖溝給野外施工帶來不便。本區(qū)地層構(gòu)造簡單，主要目的層位賦存穩(wěn)定，主要可采煤層以上無強(qiáng)反射層覆蓋，煤層頂、底板能形成較強(qiáng)反射波，且反射波組特征明顯，易于反射層位的對比解釋。本區(qū)地表和淺層地震地質(zhì)條件較差，深層地震地質(zhì)條件較好。

2　地震資料的地質(zhì)解釋

地震資料的解釋首先就是地震反射波的標(biāo)定，確立地層特別是主要目的層與其地震反射波的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)本區(qū)鉆孔實際揭露地層情況和測井資料顯示，煤層附近地層中沒有明顯的巖性分界面，不會形成對煤層頂?shù)追瓷洚a(chǎn)生較大影響的較強(qiáng)的反射波組。因此本區(qū)M1煤層反射波在時間剖面為上一組能量強(qiáng)，信噪比高，連續(xù)性好的反射波。M1煤層反射波組能量較強(qiáng)，連續(xù)性好，利于反射波的對比追蹤（如圖1所示）。

圖1　M1煤層標(biāo)準(zhǔn)反射波示意圖

2.1構(gòu)造解釋

地震資料解釋的關(guān)鍵是時深轉(zhuǎn)換，進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換后，地震數(shù)據(jù)由時間域變?yōu)榭臻g域，即反應(yīng)主要目的層的構(gòu)造形態(tài)。利用M1煤層反射波，輔以其他可追蹤對比的反射波，在工作站上對全區(qū)地震資料進(jìn)行追蹤對比，對比在疊加剖面上進(jìn)行，在測線交點(diǎn)上采用整道波形閉合的方法，消除局部異?；蚋蓴_波帶來的假象。斷層在地震時間剖面上表現(xiàn)為同相軸錯斷、扭曲、強(qiáng)相位轉(zhuǎn)換等特征。圖2為大斷層，圖3為小斷層顯示。當(dāng)表層速度變化不大時，煤層褶曲形態(tài)在時間剖面上得到直觀地反映，如圖4。

圖2　大斷層在時間剖面上的顯示圖

圖3　小斷層在時間剖面上的顯示圖

圖4　褶曲在時間剖面上的顯示圖

2.2煤層解釋

1）煤層厚度。當(dāng)煤層厚度較大時根據(jù)煤層頂、底板反射波時差解釋煤層厚度，M8煤層平均厚度20m左右。M1煤層厚度平均8m左右，其頂?shù)装宸瓷洳ǖ臅r間正好疊加在一起，在時間剖面上為一能量較強(qiáng)的復(fù)合波，可以根據(jù)煤層反射波振幅等動力學(xué)參數(shù)解釋煤層厚度。由此可繪制煤層等厚線平面圖，等厚線間距1m（如圖5所示）。

圖5　M1煤層等厚線平面圖

2）煤層賦存邊界。在覆蓋層厚度較大時，利用時間剖面可以比較準(zhǔn)確的解釋煤層的賦存邊界，一般情況下，煤系地層與其上面蓋層一般為角度不整合關(guān)系，這為識別煤系地層的反射波提供了依據(jù)，并可利用其特征較準(zhǔn)確的確定隱伏煤層露頭位置；當(dāng)蓋層厚度較小時，由于難以得到很淺的煤層反射波，此時解釋的煤層的露頭位置為煤層賦存邊界的視邊界（如圖6所示）。

圖6　M1煤煤層露頭解釋圖

3）煤層底板等高線圖。利用t0等時線圖和速度場進(jìn)行計算得到M8煤層底板到基準(zhǔn)面的深度圖，用基準(zhǔn)面與其相減得到M8煤層底板等高線圖 （如圖7所示）。

圖7　M8煤層底板等高線圖

3　地質(zhì)成果

3.1煤層

1）M1煤層。北區(qū)煤層底板呈南東東走向，向北東東傾伏的近似單斜形態(tài)，中部為一向西高角度傾斜的狹長地帶，往西煤層埋深急劇增加，最深達(dá)到1700m，煤系地層基本呈平緩狀向西北產(chǎn)出。南區(qū)基本為一盆狀凹陷，其中育有次一級褶曲，F(xiàn)1斷層以西煤層埋深大，斷層下盤煤系地層產(chǎn)狀局部變化大，地層傾角達(dá)45°。M1煤層基本全區(qū)賦存，厚度穩(wěn)定，全區(qū)可采，尤其是北部為主采煤層。

2）M8煤層。其空間賦存狀態(tài)與M1煤大致近似，在北區(qū)東部其賦存范圍僅限于靠近伊犁河的近似條帶狀內(nèi)，M8煤厚度比較穩(wěn)定。南區(qū)M8煤厚度局部變化較大，多出現(xiàn)分叉合并現(xiàn)象，單一煤層厚度最大33m。

3.2構(gòu)造

總的來看區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，查明了區(qū)內(nèi)落差大于50m的斷層，并對落差小于50m的斷層和斷點(diǎn)進(jìn)行了解釋。全區(qū)共解釋斷點(diǎn)13個，其中A級斷點(diǎn)13個，組合斷層3條，均為可靠斷層（如圖8所示）。

圖7　地震解譯斷點(diǎn)分布圖

4　結(jié)語

通過本次地震勘探工作，結(jié)合已有鉆探工作，對該區(qū)煤層空間展布、埋深、厚度變化、地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，覆蓋層厚度等特征有了定性、定量的解釋。地震勘探成果將對該區(qū)煤炭資源的勘探及開發(fā)利用提供有力的依據(jù)。

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