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        煤炭地質(zhì)勘查預(yù)查階段工作方法探討

        2017-05-22 15:20:16趙玥李營平
        西部資源 2017年2期
        關(guān)鍵詞:物探

        趙玥+李營平

        摘 要: 根據(jù)對該區(qū)地質(zhì)背景及已有資料的分析研究,推測認(rèn)為向斜區(qū)內(nèi)有煤系的存在,結(jié)合預(yù)查找煤階段工作方法和勘查程度的要求,確定使用二維地震勘探結(jié)合少量鉆探的工作方法,對黑山煤田進(jìn)行預(yù)查工作。

        關(guān)鍵詞: 煤炭預(yù)查; 物探; 黑山煤田

        1. 地質(zhì)概況

        黑山煤田位于塔里木—華北地塊、祁連褶皺系、賀蘭褶皺帶三大構(gòu)造單元交匯處,主含煤地層為石炭系太原組,主體為一軸線北西西向向斜,東西長約50km,南北寬約20km。該向斜由軸部向兩翼依次出露三疊、二疊和石炭系。區(qū)內(nèi)覆蓋第四系,局部沖溝或山坡有基巖出露,地層由老至新有寒武系、古生界、中生界三疊系、新生界第四系。

        前人對該含煤向斜兩翼出露石炭系及煤系埋藏較淺的區(qū)域做過詳細(xì)的研究,并在露頭區(qū)周邊分布有開采礦井,但對于向斜軸部煤層埋深較深的區(qū)域還未做過詳細(xì)的勘查工作,對于煤層埋藏深度、賦存形態(tài)和分布范圍知之甚少。

        2. 勘查方法

        根據(jù)對該區(qū)地質(zhì)背景及已有資料的分析研究,推測認(rèn)為向斜區(qū)內(nèi)有煤系的存在,結(jié)合預(yù)查找煤階段工作方法和勘查程度的要求,確定使用二維地震勘探結(jié)合少量鉆探的工作方法,對黑山煤田進(jìn)行預(yù)查工作。

        3. 數(shù)據(jù)采集

        3.1 測網(wǎng)的布置

        地震主測線垂直構(gòu)造及地層走向,以控制勘查區(qū)構(gòu)造形態(tài),布設(shè)聯(lián)絡(luò)測線與主測線垂直,按4km線距布設(shè)二維地震主測線,按9000m線距布設(shè)二維地震聯(lián)絡(luò)線,形成4km×9km測網(wǎng)以便于反射波的追蹤對比。

        3.2 采集施工因素

        根據(jù)試驗(yàn)確定采用激發(fā)孔深3m~15m,藥量3km~5km,144或161道接收,偏移距10m,中間激發(fā),法國產(chǎn)408UL數(shù)字地震儀。

        4. 數(shù)據(jù)處理

        資料處理是地震勘探工作的三大主要環(huán)節(jié)之一,其成果是資料解釋工作的基礎(chǔ)。根據(jù)勘查區(qū)實(shí)際地震地質(zhì)條件,處理中始終以高信噪比、高分辨率和高保真度為中心,以靜校正為重點(diǎn),分試處理、批處理、改善處理三步進(jìn)行,處理流程見圖1

        5. 資料解釋

        資料解釋是地震勘探工作中的又一個重要階段,其關(guān)鍵在于把處理得到的二維地震時間剖面中所蘊(yùn)藏的地質(zhì)信息更多、更準(zhǔn)確地提取出來,正確地利用各種物性參數(shù)與二維地震時間剖面進(jìn)行綜合分析,做出正確的地質(zhì)解釋。解釋中最重要的環(huán)節(jié)是依靠鉆探、測井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)定地震層位,層位標(biāo)定的正確與否不僅關(guān)系到正確解釋地質(zhì)構(gòu)造,而且關(guān)系到對地層的正確描述,從而實(shí)現(xiàn)精確的地震地質(zhì)解釋。本區(qū)二維地震時間剖面解釋工作是在工作站上利用解釋系統(tǒng)完成的,利用工作站交互地震地質(zhì)資料解釋系統(tǒng),在處理后的二維地震時間剖面上進(jìn)行人機(jī)交互解釋,能更準(zhǔn)確地識別地層、構(gòu)造,使解釋結(jié)果可以更符合實(shí)際地質(zhì)規(guī)律。

        5.1 地震地質(zhì)層位的確定

        反射波地質(zhì)層位的標(biāo)定,采用常用的人工合成記錄技術(shù),其方法是利用鉆孔所揭露的地下地質(zhì)層位和測井資料(聲波時差、自然伽瑪或密度測井曲線)制作人工合成記錄(見圖2),再與過孔時間剖面進(jìn)行對比,標(biāo)定出時間剖面上的反射波組與地質(zhì)層位的對應(yīng)關(guān)系(見圖3)。

        經(jīng)鉆孔揭示,本區(qū)含煤層數(shù)較多,根據(jù)時間剖面上反射波的特征,對新生界底界面、1-3煤和4-1煤底界面進(jìn)行了標(biāo)定。

        通過標(biāo)定確定了反射波組對應(yīng)的地質(zhì)層位為:TQ+N波為新生界底界面所對應(yīng)的反射波,T1-3波為1-3煤所對應(yīng)的反射波,T4-1波為4-1煤所對應(yīng)的反射波,如圖3所示。

        5.2 褶曲解釋

        在數(shù)據(jù)處理時,時間剖面均已校正到統(tǒng)一基準(zhǔn)面上,因此,同相軸的起伏形態(tài)基本上反映了煤系地層的起伏形態(tài)。在時間剖面上反射波同相軸的隆起即是背斜,凹陷即為向斜(如圖4所示)。

        5.3 斷層解釋

        落差較大的斷層在時間剖面上一般表現(xiàn)為同相軸的錯斷、終止,反射波組間距發(fā)生突變,同相軸的形狀和產(chǎn)狀發(fā)生變化,反射層次豐富時表現(xiàn)為縱向上多個反射波的錯斷;落差較小的斷層在時間剖面上表現(xiàn)為同相軸的扭曲、分叉、產(chǎn)狀突變、能量變?nèi)酢r間剖面上有兩個或兩個以上反射波組(層位)同時錯斷時,可確定斷層傾向(見圖5)。本區(qū)時間剖面上由淺至深出現(xiàn)了較多的反射波組,識別這一系列反射波組上依次出現(xiàn)的斷點(diǎn),不僅提高了斷點(diǎn)解釋的可靠程度,而且給斷層面產(chǎn)狀以及落差變化的確定提供了更多的依據(jù)。

        6. 速度分析

        利用鄰區(qū)內(nèi)已知鉆孔揭露的地層層位深度及井旁地震道各層的t0時間,反算求出速度值,并結(jié)合區(qū)內(nèi)的疊加速度,然后將離散的速度值由計算機(jī)擬合平滑而形成反射波平均速度,其平均速度范圍3600m/s~4050m/s,作為時深轉(zhuǎn)換的參數(shù)。

        7. 成果

        通過預(yù)查階段二維地震勘探工作,結(jié)合鉆探揭露地質(zhì)資料解釋,得到如下成果:

        (1)初步查明了勘查區(qū)內(nèi)基本的構(gòu)造輪廓,勘查區(qū)地層總體構(gòu)造格架為一近東西走向、兩翼不對稱的復(fù)式向斜構(gòu)造,南翼較陡,北翼發(fā)育一平緩的次級背斜;(2)區(qū)內(nèi)發(fā)育走向近南北及近東西的斷層縱橫交錯,且落差多超過百米,對地形起伏形態(tài)及整體構(gòu)造產(chǎn)生一定影響;(3)初步查明了區(qū)內(nèi)可采煤層賦存形態(tài)和埋藏深度,南北部煤層出露或?yàn)榈谒南蹈采w,向斜軸部煤層埋深大于2500m,受斷層的切割影響煤層埋深在局部受到一定的影響;(4)對煤層隱伏露頭位置、煤層賦存范圍也有了初步的控制,可采煤層層位比較穩(wěn)定,且全區(qū)發(fā)育,基本奠定了黑山煤田發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

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