陳延貴, 邢逸群, 朱禮春, 乃國(guó)茹, 張 亮, 郭家松, 陳 才, 任 憑

(1.中國(guó)石油塔里木油田 勘探開發(fā)研究院，新疆 庫爾勒 841000；2.成都理工大學(xué) 地球物理學(xué)院，成都 610059)

塔里木盆地西部的喀什凹陷周緣地區(qū)，因其獨(dú)特的大地構(gòu)造位置，發(fā)育眾多的地表構(gòu)造，豐富的油氣顯示。目前已發(fā)現(xiàn)有阿克莫木油氣田、克拉托淺層油藏以及康蘇和楊葉地表油苗。但由于受南天山與西昆侖山兩大造山帶對(duì)沖擠壓作用，區(qū)域構(gòu)造變形強(qiáng)烈，使得該區(qū)地表地質(zhì)條件復(fù)雜、地下構(gòu)造破碎，同時(shí)地震資料品質(zhì)較差，嚴(yán)重制約了該區(qū)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)和油氣勘探。相比人工地震勘探而言，大地電磁探測(cè)數(shù)據(jù)采集較容易，且勘探深度較大，能夠刻畫基底結(jié)構(gòu)和隆拗格局；尤其在地質(zhì)、鉆井和地震資料的約束下，極大地提高了電磁資料的精度，可揭示深層結(jié)構(gòu)和標(biāo)志層位。前人在塔西南區(qū)域白堊系的沉積相、儲(chǔ)蓋層及分布等方面做了大量研究[1-3]，認(rèn)為下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群多以陸相沉積為主，且上白堊統(tǒng)-古近系發(fā)育儲(chǔ)蓋組合；并開展了沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和石油地質(zhì)學(xué)等研究[4-6]，認(rèn)為西昆侖山北部和塔西南拗陷之間盆山體系主要形成和發(fā)育于早更新世末，這一構(gòu)造運(yùn)動(dòng)奠定了西昆侖-塔里木盆地南緣現(xiàn)今的盆山構(gòu)造格架；同時(shí)，也開展了大量的重磁和電法勘探研究[7-8]，對(duì)區(qū)域整體地質(zhì)結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)造層取得一定認(rèn)識(shí)。但關(guān)于塔西南地區(qū)的電性結(jié)構(gòu)特征、目的層分布與規(guī)模大小以及基底隆拗格局，目前仍然缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。

本文通過對(duì)喀什凹陷西北緣的烏泊爾-克拉托地區(qū)的大地電磁剖面的數(shù)據(jù)處理和反演解釋，使用基于等值性原理的約束反演方法和電阻率縱向求導(dǎo)技術(shù)，研究西昆侖和南天山雙向?qū)_推覆區(qū)域的深部電性結(jié)構(gòu)特征及相互關(guān)系；以電性結(jié)構(gòu)為主要依據(jù)，結(jié)合地質(zhì)和測(cè)井資料，刻畫克孜勒蘇群分布范圍、區(qū)域斷層展布特征及基底形態(tài)。研究成果對(duì)于探明烏泊爾-克拉托地區(qū)的目的層分布及厚度規(guī)模有重要意義，對(duì)油氣勘探以及鉆井部署也有重要參考價(jià)值。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造圖(A)和區(qū)域地質(zhì)圖(B)Fig.1 Geotectonic map and regional geological map of the study area

1 地質(zhì)概況

喀什凹陷西北緣的烏泊爾-克拉托地區(qū)位于新疆克孜勒蘇柯爾克孜州和喀什境內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造屬于塔西南前陸沖斷帶，為盆山耦合的復(fù)雜區(qū)帶。復(fù)雜的地質(zhì)演化過程使該區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造極具特點(diǎn)，地層出露分布也錯(cuò)綜復(fù)雜，地表主要出露新生界、中生界、古生界等(圖1)，巖性主要為灰?guī)r、砂巖、砂泥巖，覆蓋層為礫石和黃土層。其中新生界出露十分廣泛，從北部的康蘇至南部的依買克均有發(fā)育。中生界主要有侏羅系和白堊系，缺失三疊系；侏羅系在康蘇斷陷大量出露，在昆侖山山前的且末干地區(qū)也有部分出露；而白堊系則在天山和昆侖山前零星出露，出露范圍較侏羅系小。古生界露頭則主要分布在天山和昆侖山的山前部位。

根據(jù)山前區(qū)域分散出露的少量白堊系以及區(qū)域內(nèi)的鉆井資料，白堊系自下而上可劃分為克孜勒蘇群(K1kz)、庫克拜組(K2k)、烏依塔克組(K2w)、依格孜牙組(K2y)和吐依洛克組(K2t)。除克孜勒蘇群外的其余4個(gè)組均為上白堊統(tǒng)，稱之為英吉沙群，主要由泥灰?guī)r組成，含有膏巖，整體電阻率較高；克孜勒蘇群主要為陸相紅色碎屑巖系，是區(qū)域內(nèi)的主要儲(chǔ)層。根據(jù)地表露頭及區(qū)域沉積-構(gòu)造格架，認(rèn)為烏泊爾-克拉托地區(qū)應(yīng)廣泛發(fā)育克孜勒蘇群；但實(shí)際鉆探卻發(fā)現(xiàn)，克孜勒蘇群在區(qū)域內(nèi)橫向展布不均勻，例如在WX1井鉆遇到克孜勒蘇群，而WB1井卻沒有鉆遇。

2 地層視電阻率特征

大地電磁測(cè)深法處理與分層解釋的前提是地層電性存在明顯差異。通過統(tǒng)計(jì)分析塔西南地區(qū)多個(gè)電測(cè)井資料并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，可將該地區(qū)從上到下分為5個(gè)電性層(表1)。第1層在山前和凹陷均有分布，山前的西域組礫巖較多，電阻率相對(duì)較高；凹陷則以砂泥巖為主，表現(xiàn)為低阻。第2層通常為砂泥巖低阻層，為電磁剖面上的第一套低阻層；但當(dāng)?shù)?層出現(xiàn)較為純凈的砂巖時(shí)，可能出現(xiàn)局部的高阻層(烏泊爾構(gòu)造帶出現(xiàn)此情況)。第3層為高阻層，其中含大量灰泥巖和石膏巖(平均電阻率接近 10 000 Ω·m)，為地震剖面上強(qiáng)反射標(biāo)志層，通常也是典型的滑脫層。由于大地電磁對(duì)高阻層并不敏感，且第3層通常埋藏較深，所以當(dāng)該套地層厚度<1 km時(shí)大地電磁難以識(shí)別。由于三疊系在整個(gè)工區(qū)內(nèi)缺失，第4層為下白堊統(tǒng)和侏羅系砂泥巖低阻層，有時(shí)與二疊系卡倫達(dá)爾組的砂泥巖低阻合并在一起，確定為電磁剖面上的第二套低阻層，該套低阻層對(duì)于確定中生界是否缺失具有重要意義。第5層為古生界及元古界高阻基底，通常以白云巖、灰?guī)r和變質(zhì)巖為主。

烏泊爾構(gòu)造帶位于烏泊爾-克拉托地區(qū)，其地層電阻率與塔西南其他構(gòu)造帶存在一定差異。根據(jù)已有的烏泊爾構(gòu)造帶區(qū)域地質(zhì)資料，并結(jié)合WB1井的電阻率測(cè)井曲線及錄井巖樣信息，將該地區(qū)不同地層的電性特征進(jìn)行分層(表2)，由上到下依次為第四系西域組次高阻、新近系阿圖什組(N2a)低阻、帕卡布拉克組(N1p)次高阻、安居安組(N1a)低阻、克孜洛依組(N1k)次高阻、古近系上部低阻、古近系下部(E1a)以及上白堊系統(tǒng)高阻、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群低阻，以及古生界和元古界的高阻層，其中包括4套高低阻互層。 通過這4套高低阻互層，提高對(duì)該區(qū)域剖面的反演精細(xì)度，使得對(duì)目的層克孜勒蘇群的識(shí)別更加準(zhǔn)確可靠。

表1 塔西南地區(qū)電性標(biāo)志層統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of electrical signs of the southwestern Tarim Basin

表2 烏泊爾構(gòu)造帶電性標(biāo)志層Table 2 Electric marker layer of the Wuboer structure belt

目的層克孜勒蘇群為一套砂泥巖互層，上部的古近系烏拉根組與巴什布拉克組以膏泥巖為主，可作為有效蓋層。大地電磁識(shí)別深部的低阻層，即白堊系克孜勒蘇群、侏羅系、二疊系卡倫達(dá)爾組砂泥巖有一定困難，原因主要是：①新近系整體電阻率較低，且厚度較大(凹陷區(qū)域通常在5 km以上)，對(duì)電磁場(chǎng)有較強(qiáng)的吸收能力，降低了大地電磁深部的分辨率，所以當(dāng)目的層和新近系之間的高阻層厚度較薄時(shí)，上下2套低阻層的電磁異常因體積效應(yīng)疊加在一起，難以區(qū)分。②大地電磁法探測(cè)地下深部的低阻薄層，即便獲得較好的反演結(jié)果，通常也只能得到一個(gè)相對(duì)較厚、電阻率相對(duì)較高的低阻層，該結(jié)果可能會(huì)很好地?cái)M合觀測(cè)結(jié)果，卻不是最真實(shí)的地電模型。

本文提出的基于等值性原理的約束反演方法旨在解決第二個(gè)問題，該方法可以直接控制反演解收斂到預(yù)期薄層厚度，同時(shí)得到較為真實(shí)的薄層電阻率。在未知地層是薄層的情況下，該方法可以人為加強(qiáng)薄層約束，以增加擬合觀測(cè)數(shù)據(jù)的反演模型數(shù)量，便于與地質(zhì)地震資料進(jìn)行對(duì)比解釋，最終的結(jié)果更為真實(shí)。

3 等值性約束反演法

3.1 等值性約束算法

大地電磁法中，層狀一維介質(zhì)的每一層波阻抗都是由最下面一層遞推而來，于是可以得到第m層的波阻抗為

(1)

大地電磁的S等值性原理的實(shí)質(zhì)為：某一層dm和ρm(視電阻率)發(fā)生改變時(shí)，波阻抗卻保持不變，從而導(dǎo)致視電阻率響應(yīng)幾乎相同。從(1)式中可以看出Zm是該層厚度和電阻率的函數(shù)，即可以寫作

Zm=f(dm,ρm)

(2)

為了弄清楚等值性的變化規(guī)律，考慮簡(jiǎn)單3層模型(背景電阻率為 1 000 Ω·m，中間層埋深2.5 km)，以中間層dm為橫坐標(biāo)，ρm為縱坐標(biāo)，計(jì)算其波阻抗等值線(圖2-A)。圖中虛線框左上和左下分別代表高阻薄層的H等值性區(qū)域和低阻薄層的S等值性區(qū)域?？梢钥闯?，電阻率和厚度都較小時(shí)，兩者的比值保持不變就能維持波阻抗恒定，這是S等值性；當(dāng)厚度較小且電阻率大于背景電阻率時(shí)，厚度變大對(duì)波阻抗幾乎不再造成影響，這是H等值性。在其他范圍內(nèi)，波阻抗的特征滿足廣義的等值性現(xiàn)象。低阻薄層是滿足S等值性的，但是反演得到的波阻抗結(jié)果通常已經(jīng)在S等值性范圍以外，等值性約束算法的目的也就是改變目的層的層厚和電阻率，使得波阻抗向S等值性范圍靠近，即滿足

(3)

式中Δ表示步長(zhǎng)，即參數(shù)改變的百分比，因?yàn)棣み^小導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間增長(zhǎng)，過大導(dǎo)致收斂精度降低，通常取5%～15%。ε表示收斂程度，ε越小表示波阻抗越靠近S等值性范圍。

由圖2中可知，當(dāng)目標(biāo)體為低阻時(shí)，保持頻率固定，一個(gè)dm僅對(duì)應(yīng)著唯一的ρm。通過公式(1)解ρm較為困難，可以將(1)式變形為

(4)

已知目的層第m層的Zm、dm時(shí)，通過迭代的方法可以得到近似的ρm，于是約束算法的流程為：按Δ逐漸減小dm的值，每減小一次dm的值便迭代計(jì)算出唯一對(duì)應(yīng)的ρm，直到dm和ρm的值滿足公式(3)，計(jì)算結(jié)束，得到約束后的薄層電阻率和厚度。該過程中保持ε恒定，ε只影響等值性算法的收斂結(jié)果，越小代表層位越接近S等值性，即層厚越薄，電阻率越小，理論上需要地層厚度趨于0，電阻率足夠小才滿足S等值性。

圖2-B是3層模型的等值性約束結(jié)果，其中常規(guī)反演采用共軛梯度反演，可以看出等值性約束對(duì)目標(biāo)層位實(shí)現(xiàn)了異常突出、電阻率變低、層厚變薄。 圖2-C是約束算法迭代過程中， 保持波阻抗不變情況下約束層位的電阻率和層厚的變化結(jié)果，可以看出其變化趨勢(shì)滿足圖2-A中的規(guī)律。設(shè)定ε后(即多大程度上接近S等值性范圍)，滿足公式(3)時(shí)，迭代停止。

圖2 MT視電阻率-層厚的等值性平面圖、三層模型等值性反演對(duì)比圖及約束層的電阻率-層厚隨迭代次數(shù)變化結(jié)果Fig.2 Equivalent floor plan of MT apparent resistivity-layer thickness, correlation chart of three-layer model equivalent inversion, and constrained layer and layer thickness varied with the number of iterations (A)MT視電阻率-層厚的等值性平面圖，該圖來源于特定模型，不同模型將導(dǎo)致圖像存在差異，但整體上具有普遍的規(guī)律性，圖中電阻率單位乘3是為了使圖形更美觀，否則過于狹長(zhǎng)；灰色和紅色圓點(diǎn)分別代表約束前和約束后的參數(shù)示意圖，紅色箭頭代表變化方向; (B)3層模型等值性反演對(duì)比圖; (C)約束層的電阻率和層厚隨迭代次數(shù)變化結(jié)果，一個(gè)圓圈代表一次迭代，參數(shù)設(shè)置為： ε=0.2， 根據(jù)式(3)計(jì)算機(jī)自動(dòng)迭代47次， 電阻率層厚從1196 Ω·m/550 m 收斂到112 Ω·m /105 m

3.2 反演原理與實(shí)現(xiàn)

目前多種約束反演方法[9-11]已經(jīng)被成功應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。這里提出的等值性約束算法主要是基于反演結(jié)果的一種輔助算法，原則上可以適用于任意的大地電磁反演方法。文中二維常規(guī)反演主要使用非線性共軛梯度二維反演(基于MTSOFT2D軟件實(shí)現(xiàn))，約束反演首先采用一維馬奎特反演，然后采用等值性約束反演交互模塊進(jìn)一步處理，得到最終的約束反演結(jié)果。

本文算法的主要缺陷在于只能人工識(shí)別需要進(jìn)行約束的層位，且收斂系數(shù)的設(shè)置需要通過嘗試來確定最佳值，這對(duì)于實(shí)際資料處理來說工作量巨大，于是需要開發(fā)人機(jī)交互反演模塊，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。

a.數(shù)據(jù)的導(dǎo)入：首先用MTSOFT2D做常規(guī)NLCG二維反演(對(duì)于某些地區(qū)為了達(dá)到更高的分辨率可以直接做一維反演)，然后使用該模塊導(dǎo)入反演結(jié)果數(shù)據(jù)。

b.等值性約束算法：使用前文所述方法對(duì)需要約束的構(gòu)造作單點(diǎn)人機(jī)交互約束反演，反演結(jié)果以及擬合結(jié)果可以在每一次迭代中實(shí)時(shí)顯示，以便人為選定約束層位、收斂系數(shù)和其他反演參數(shù)(反演深度、層厚、迭代次數(shù)、阻尼因子等)，以及確定曲線擬合程度和反演終止條件等。

c.對(duì)于使用等值性約束后的模型響應(yīng)相比原來的模型響應(yīng)存在誤差，需要通過1～2次反演迭代來消除。但是通過一維反演來擬合二維模型的響應(yīng)仍然是存在誤差的，這可以通過將最終得到的約束模型重新進(jìn)行1～2次二維反演即可。

設(shè)計(jì)如圖3-A所示的理論模型，蓋層內(nèi)含有厚度約為0.5 km的3個(gè)低阻薄層，常規(guī)的大地電磁反演方法很難明顯地將中間第二個(gè)與第三個(gè)低阻薄層區(qū)別開(圖3-B)。這里使用軟件模塊對(duì)已知的層位進(jìn)行等值性約束，同時(shí)對(duì)薄層之間的電阻率進(jìn)行修正以突出薄層，充分利用先驗(yàn)信息實(shí)現(xiàn)了對(duì)薄層的識(shí)別(圖3-C)，可以有效地突出地層信息，一定程度上提高大地電磁的分辨率。

圖3 復(fù)雜模型等值性薄層約束反演試驗(yàn)Fig.3 Constrained inversion test of complex model of equivalent thin layer

該試驗(yàn)結(jié)果證明了該反演模塊的有效性。

4 地層識(shí)別與構(gòu)造解釋

研究區(qū)位于塔里木盆地西南部，西昆侖山和南天山的盆山結(jié)合部位，是塔里木盆地油氣藏的重要潛力區(qū)。位于烏泊爾-克拉托區(qū)域的3條相鄰測(cè)線:A-A′(即KS02E-483)、B-B′(KS02E-499)、C-C′(KS02E-509)自西向東分布，3條測(cè)線的具體位置如圖1。對(duì)測(cè)線進(jìn)行非線性共軛梯度二維反演，得出整體反演結(jié)果如圖4所示。由于同時(shí)受西昆侖山和南天山的相互擠壓作用，測(cè)線途徑區(qū)域廣泛發(fā)育有上沖推覆構(gòu)造，測(cè)線北端南天山山前結(jié)構(gòu)隆升明顯，造成北部區(qū)域基底埋藏較淺，蓋層較薄，地表直接出露侏羅系及更老的地層。推測(cè)該區(qū)域很難存在白堊系，即不存在目的層；測(cè)線南段位于昆侖山前，中生界整體發(fā)育良好，但根據(jù)WB1井的錄井信息發(fā)現(xiàn)，中生界曾出現(xiàn)過一定程度的剝蝕，造成目的層克孜勒蘇群的不均勻分布。

WB1井位于烏泊爾構(gòu)造帶內(nèi)，在測(cè)線KS02E-499以西大約2 km處，井底層位為下二疊統(tǒng)比尤列提群(P1by)(深度 7 265 m，未穿，灰?guī)r為主)，未鉆遇克孜勒蘇群。圖5中右側(cè)的紅線表示測(cè)線KS02E-499反演的電阻率結(jié)果，可以清晰地看到有4套高低阻互層。雖然測(cè)線電阻率與錄井電阻率對(duì)應(yīng)電阻率層位出現(xiàn)一定的錯(cuò)位，但考慮到WB1井位于測(cè)線KS02E-499西側(cè)2 km左右，說明反演電阻率整體上與電測(cè)井(WB1井)結(jié)果對(duì)應(yīng)良好。結(jié)合該現(xiàn)象以及區(qū)域3條測(cè)線的反演結(jié)果，推測(cè)東側(cè)地層比西側(cè)埋藏要深，地層整體向東傾斜；南側(cè)地層比北側(cè)埋藏要深，南側(cè)地層發(fā)育也較北側(cè)完整。

圖4 烏泊爾-克拉托地區(qū)測(cè)線NLCG反演結(jié)果Fig.4 Inversion results along NLCG measuring line in the Wuboer-Cratto area

圖5 WB1井的電阻率測(cè)井曲線Fig.5 Resistivity logging curve of Well WB1

4.1 區(qū)域地層的層序識(shí)別及劃分

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及測(cè)井的錄井信息，推斷西昆侖山山前中生界主要為白堊系。由于該區(qū)域的上白堊統(tǒng)為深部高阻薄層，對(duì)于MT來說響應(yīng)十分微弱，難以識(shí)別。為了有效追蹤中生界，大地電磁探測(cè)應(yīng)當(dāng)以識(shí)別古近系上部的低阻層為主，根據(jù)該層推測(cè)中生界的厚度以及目的層存在的可能性。采用本文所述的等值性約束人機(jī)交互反演模塊，根據(jù)電測(cè)井信息，將已有的較厚低阻層約束到更加符合實(shí)際地層厚度的低阻薄層，并結(jié)合已有的反演結(jié)果在橫向上進(jìn)行連續(xù)追蹤；同時(shí)對(duì)靠近地表的2個(gè)低阻層在保證數(shù)據(jù)擬合情況下進(jìn)行人機(jī)交互調(diào)整，使其層次更加分明。測(cè)線KS02E-499經(jīng)過等值性約束后的反演結(jié)果如圖6-A所示，反演結(jié)果有效追蹤到目的層較真實(shí)的厚度。為了更加準(zhǔn)確地識(shí)別斷層位置，對(duì)測(cè)線KS02E-499電阻率反演結(jié)果求取縱向?qū)?shù)，縱向?qū)?shù)突出了電阻率橫向上的不連續(xù)性，從縱向倒數(shù)圖中可看到對(duì)斷層進(jìn)行了有效的識(shí)別(圖6-B)。

根據(jù)測(cè)線KS02E-499的反演結(jié)果以及縱向求導(dǎo)結(jié)果(圖6)，取得以下認(rèn)識(shí)：①測(cè)線0～15 km可能缺失。在0～5 km范圍內(nèi)深部低阻異常增大，推測(cè)可能存在克孜勒蘇群低阻目的層，造成低阻異常向深部擴(kuò)散。在5～15 km范圍內(nèi)，結(jié)合WB1井的數(shù)據(jù)，判斷測(cè)線15 km處的低阻異常完全由古近系上部導(dǎo)致，克孜勒蘇群可能缺失。②測(cè)線15～33 km范圍內(nèi)烏帕爾背駝盆地的地層整體較為平緩，發(fā)育3套高低阻互層，其中克孜洛依組較厚，至少有2 km，且以砂巖為主，高阻異常與電測(cè)井結(jié)果吻合良好。根據(jù)等值性約束反演結(jié)果，發(fā)現(xiàn)15～24 km范圍異常規(guī)模和大小不變，可以認(rèn)為該區(qū)域地層與WB1井情況類似，不存在克孜勒蘇群。根據(jù)異常顯示，推測(cè)在測(cè)線24 km處存在逆斷層，該斷層為烏帕爾深部斷裂所致；測(cè)線24～33 km處異常減弱，推測(cè)是由于古近系上部低阻層變薄導(dǎo)致，仍不存在低阻克孜勒蘇群。③測(cè)線33～63 km主要受南天山推覆影響，其中在33～38 km處，第3套低阻(古近系上部)異常重新加強(qiáng)，但是此時(shí)古近系低阻層已經(jīng)減弱，推測(cè)可能存在白堊系低阻，低阻異常的增強(qiáng)是古近系低阻和克孜勒蘇群低阻層的共同作用導(dǎo)致，即在33～38 km處可能存在克孜勒蘇群；測(cè)線38～63 km高阻基底抬升，低阻異常分布于地表，侏羅系出露，認(rèn)為沒有克孜勒蘇群。

圖6 KS02E-499等值性約束反演剖面和縱向?qū)?shù)結(jié)果Fig.6 KS02E-499 equivalent constraint inversion profile and longitudinal derivative results

范圍內(nèi)，受深部逆斷層抬升影響，反演剖面上呈現(xiàn)明顯的背斜構(gòu)造，第2套和第3套低阻層異常合在一起，說明克孜洛依組較薄甚至通過測(cè)線反演結(jié)果以及結(jié)合區(qū)域相關(guān)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，判斷測(cè)線KS02E-499在0～5 km處以及33～38 km處深部的低阻層是由于克孜勒蘇群的存在導(dǎo)致，這2個(gè)區(qū)域內(nèi)可能發(fā)育該套目的層，但判斷目的層克孜勒蘇群的厚度均小于1 km。

4.2 區(qū)域斷裂識(shí)別及基底起伏

根據(jù)大地電磁反演剖面結(jié)構(gòu)，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，特別是通過電阻率縱向求導(dǎo)結(jié)果，可大致確定烏帕爾斷裂的位置。在測(cè)線KS02E-499中(圖6)，烏帕爾斷裂位于測(cè)線35 km位置附近，可以看到斷裂兩側(cè)電阻率有一定差異。烏帕爾斷裂是烏帕爾弧形上沖推覆帶的主沖斷裂，主要由烏帕爾上沖斷裂系和斷裂上盤的烏帕爾背馱盆地組成，斷層滑動(dòng)距離由造山帶向盆地遞減，斷面呈上陡下緩“犁式”形態(tài)。烏帕爾斷裂的存在，導(dǎo)致斷裂左側(cè)及右側(cè)的地層分布以及沉積演化都發(fā)生了一定的變化。確定烏帕爾斷裂的位置對(duì)尋找目的層有一定的幫助。

從測(cè)線KS02E-483、KS02E-499、KS02E-509的反演剖面上看(圖4)，可以發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象：①在測(cè)線的南側(cè)及昆侖山的山前，基底都呈一個(gè)明顯的背斜形態(tài)且上部低阻層較厚，推測(cè)這個(gè)背斜構(gòu)造的形成是受到烏帕爾上沖推覆帶的影響導(dǎo)致；結(jié)合測(cè)線KS02E-499的等值性約束反演結(jié)果，推測(cè)該區(qū)域可能零星存在克孜勒蘇群。②在兩山之間，即測(cè)線的20～40 km處，烏帕爾斷裂的南側(cè)基底形態(tài)表現(xiàn)為深部的凹槽，由西向東該區(qū)域內(nèi)低阻體逐漸增厚，判斷克孜勒蘇群可能有不均勻的零星分布。③天山山前基底的整體隆升明顯，受南天山強(qiáng)烈的向南推覆影響，侏羅系出露地表且為高阻，基底也抬升至近地表較淺位置，新生界、白堊系幾乎全部被剝蝕，表明該區(qū)域不存在克孜勒蘇群。

根據(jù)圖4中3條測(cè)線的反演結(jié)果以及區(qū)域的地質(zhì)資料，認(rèn)為該區(qū)域基底總體表現(xiàn)為南低北高和東低西高的特點(diǎn)。北部基底整體埋藏較淺，且康蘇斷陷內(nèi)出露大量的侏羅系，推測(cè)北部克孜勒蘇群存在的可能性較小；南部地層發(fā)育較為完整，根據(jù)上述的解釋推測(cè)昆侖山前部分區(qū)域存在克孜勒蘇群，但分布零星且厚度較薄。

5 結(jié) 論

a.利用等值性約束反演，以大地電磁一維層狀模型解析解的遞推公式為基礎(chǔ)，變換為可用于等值性約束的迭代公式，并結(jié)合一維理論模型，詳細(xì)論證其算法的有效性，應(yīng)用于塔西南地區(qū)深部薄層探測(cè)。根據(jù)WB1井的先驗(yàn)信息進(jìn)行等值性約束模塊，有效地對(duì)深部薄層進(jìn)行約束，并在該地層上進(jìn)行連續(xù)追蹤，從而進(jìn)一步判斷目的層的位置與規(guī)模。相對(duì)常規(guī)反演結(jié)果，等值性約束反演結(jié)果能更好地反映深部地電信息，一定程度上提高了深層大地電磁探測(cè)的分辨率和目標(biāo)地層的識(shí)別能力，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

b.通過對(duì)烏泊爾-克拉托地區(qū)大地電磁資料處理和解釋，根據(jù)反演剖面和縱向求導(dǎo)結(jié)果，分析目的層——克孜勒蘇群可能的存在區(qū)域，刻畫區(qū)域斷裂及基底隆拗關(guān)系。兩山對(duì)沖結(jié)構(gòu)在反演剖面中顯示明顯且山前形態(tài)各不相同，中生界主要分布在兩山山前，在昆侖山前整體發(fā)育較天山山前好；在山前前陸盆地覆蓋區(qū)分布較少，局部地區(qū)可能發(fā)育。西昆侖山前的 WB1井以南3～5 km(即烏帕爾背駝盆地最南端)區(qū)域基底隆升形成背駝，上部地層發(fā)育良好，推測(cè)該處深部的背斜構(gòu)造發(fā)育克孜勒蘇群，并認(rèn)為烏帕爾斷裂下盤部分區(qū)域可能存在目的層；南天山山前大量地層遭受剝蝕，地表出露侏羅系且基底埋藏較淺，推測(cè)不存在目的層。