王 燕

（山東省煤田地質局物探測量隊，山東 濟南 250104）

白楊河勘探區(qū)位于天山北麓的中低山區(qū)，西南部最高處海拔2256.4m，最低處為勘探區(qū)東北部，海拔標高1185m，絕對高差超過一千米，相對高差一般為200～350m，地形復雜，山勢陡峻，切割強烈。地勢南高北低，西高東低。為探明采區(qū)內主要煤層的賦存狀況、厚度變化趨勢、地質構造特征，給礦井建設提供可靠的地質依據(jù)，對白楊河井田進行了三次三維地震勘探，取得了很好的地質效果。

1 井田概況

白楊河井田勘探區(qū)出露地層有中侏羅統(tǒng)西山窯組（J2x）、頭屯河組（J2t）、侏羅系上統(tǒng)齊古組（J3q）、第四系洪積層（Q4pl），有少量下侏羅統(tǒng)三工河組地層出露。

勘查區(qū)煤層賦存于中侏羅統(tǒng)西山窯組地層（J2x）中，主要分布在下段（J2x1）和中段（J2x2）。三維勘探區(qū)內16 個鉆孔以及區(qū)外12 個鉆孔控制了該段地層。其中ZK6003 孔穿透西山窯組并達到了三工河組?？刂频奈魃礁G組地層厚度414.60～540.80m，平均504.28m。

勘查區(qū)總體形態(tài)為一向北東傾的緩傾斜單斜構造，傾角10°～30°。從勘查區(qū)內、外基巖出露巖層產狀來看，局部地層巖層傾角較陡，傾角10°～30°?？傮w來看，巖層傾向和走向上產狀基本穩(wěn)定。

2 地震地質條件

2.1 表層地震地質條件

勘探區(qū)各處高差起伏較大，地形復雜，山勢陡峻，切割強烈，嚴重破壞了常規(guī)地震勘探所依托的水平觀測面的前提?？碧絽^(qū)屬于哈薩克牧民的放牧區(qū)，地表植被發(fā)育，牧草茂盛，是呼圖壁縣優(yōu)良的天然牧場，局部基巖接近裸露。測區(qū)南部松樹林茂密，地表常年被腐殖質覆蓋，地表沉積松散，低速帶影響較大。本次地震勘探的地表地質條件極差。

2.2 淺層地震地質條件

勘探區(qū)土層下面的各種砂石、礫石、土壤混雜，給鉆孔帶來很大的困難。地表淺層激發(fā)地震地質條件很差，對地震波吸收效果很強，對地震地質條件的激發(fā)和接收效果影響很大?？碧絽^(qū)淺層的地震地質條件不夠理想。

2.3 中深層地震地質條件

該區(qū)為中侏羅統(tǒng)西山窯組含煤地層，煤層均分布在該組地層的下段（J2x1），從下至上編號為B1、B2……B7。主要可采煤層沉積穩(wěn)定，結構簡單，厚度較大，波阻抗差異較大，是良好的激發(fā)接收層位，深層地質地震情況具備形成地震反射波的良好條件。

3 野外施工技術參數(shù)設計

10 線8 炮720 道接收，每束線布設接收線10 條，道間距20m，線間距40m，激發(fā)線8 條，炮線網(wǎng)格：20m（橫向）×100m（縱向）。4 個60Hz 檢波器組合，2 串2 并，同坑埋置，檢波器引線埋置。采用428UL 數(shù)字地震儀，采樣間隔0.5ms，記錄長度2s。

3.1 試驗

該區(qū)試驗工作的重點為激發(fā)條件的選擇，通過現(xiàn)場實地踏勘，勘探區(qū)地表巖性基本一樣，大部分表層是第四系腐植土，下面是土和碎砂巖，只有零星的巖石出露。所以，本區(qū)就不用考慮巖性的變化，只需在煤層埋藏較深和較淺的地方開展試驗內容。

3.2 激發(fā)因素試驗

該區(qū)全區(qū)為低山地貌，區(qū)內沒有公路，滿山遍野都是草，屬于哈薩克人的放牧區(qū)，除了表層是腐植土外，下面大部分都是土和碎砂巖，只有極少部分有巖石出露。針對該區(qū)淺層地震地質條件的特點，采用山地鉆機成孔。具體試驗方法是：在試驗點上采用L 型，縱向鋪設40 道，橫向鋪設40 道，道距參數(shù)10m，每條測線采用80 道接收。井深試驗藥量采用2kg，分別進行3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m、10m、11m、12m 的井深試驗。藥量試驗根據(jù)單井井深試驗所確定的井深，再根據(jù)淺層地震地質條件有選擇地進行1.0kg、1.5kg、2.0kg、2.5kg、3.0kg 試驗。

3.3 試驗結論

通過井深和藥量試驗，該區(qū)采用單井激發(fā)、成型柱狀炸藥，單井鉆孔6～7m 井深，TNT 炸藥2kg藥量可以壓制干擾，獲得高信噪比地震數(shù)據(jù)，滿足地震生產的要求。

4 速度研究

三維數(shù)據(jù)是經過偏移的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了地下實際目的層的歸位，人機聯(lián)合解釋是通過層位對比所拾取的時間相當于已實現(xiàn)空間歸位的垂直時間，由等時平面圖轉換為構造圖只需要做簡單的垂直時深轉換，這樣能否保證最終構造圖的定量精度，取決于時深轉換速度的選擇。區(qū)內有可供使用的鉆孔，總體上控制了全區(qū)大構造及煤層起伏形態(tài)?？碧絽^(qū)內鉆孔數(shù)量較少，且分布不均勻，造成全區(qū)的煤層反射波的速度控制不均勻。雖然我們進行了加密速度點控制，但部分地段煤層底板等高線的精度可能受到影響。為求取準確的轉換速度，根據(jù)區(qū)內已經施工完鉆孔處，標定反射波履行時間和勘探區(qū)目的層煤層埋藏的精確深度可獲得鉆孔區(qū)域的時—深轉換速度，對全區(qū)速度進行分析后，開展全區(qū)速度的網(wǎng)格化，可得到全區(qū)時—深轉換速度場。通過區(qū)外邊界鉆孔進行了校正。針對檢波點高程及激發(fā)井深的變化，選定靜校正基準面高程為2000m，替換速度為3000m/s。

5 地質成果

采用各種技術方法把經過處理的野外地震數(shù)據(jù)和地震各種成果轉化成地質成果，不僅僅需要對地質剖面進行分析，還要結合其他地質數(shù)據(jù)和各種屬性資料分析地下地質構造。同時還需要運用地震波的有關理論進行分析對比，去偽存真。本次地震成果解釋以三維偏移數(shù)據(jù)體為主、疊前偏移數(shù)據(jù)體為輔進行解釋（通過對疊后偏移數(shù)據(jù)體和疊前偏移數(shù)據(jù)體進行剖面分析研究對比，結果顯示在有的地段，有的構造點疊前偏移剖面清楚，但較多的地段沒有疊后偏移清晰，總體看是疊后偏移數(shù)據(jù)要優(yōu)于疊前偏移數(shù)據(jù)體，構造點清晰，效果明顯。

5.1 煤系地層賦存起伏形態(tài)的控制

B1 煤層內區(qū)穩(wěn)定分布，總體形態(tài)為一向北東傾的緩傾斜單斜構造，傾角10°～30°?？傮w來看，巖層傾向和走向上產狀基本穩(wěn)定。南部傾角最小，大約10°，向北角度逐漸變陡，鉆孔ZK6004 與呼參1 井之間傾角最大，可達30°。

B7 煤層為井田的局部可采煤層， 總體形態(tài)為一向北東傾的緩傾斜單斜構造，傾角10°～30°。總體來看，巖層傾向和走向上產狀基本穩(wěn)定。南部傾角最小，大約10°，向北角度逐漸變陡，鉆孔ZK6004 與呼參1 井之間傾角最大，可達30°。

5.2 構造的控制

煤層總體形態(tài)為一向NE 傾斜的單斜構造，區(qū)內褶曲不發(fā)育，局部略有起伏。發(fā)育的小褶區(qū)軸向一般為北東向，軸長較短，幅度在7m 以下。 本區(qū)共組合斷層62 條，包括正斷層28 條，逆斷層34條，斷層走向NE 及NW 向為主。其中落差大于25m 斷 層 有9 條，10 ～25m 斷 層 有13 條，6～10m斷層有11 條，小于5m 有29 條。因本次鉆探施工的ZK4004孔，將勘探區(qū)內的原DF11、DF36進行了否定。在勘探區(qū)內未發(fā)現(xiàn)波幅大于或等于10m 的褶皺區(qū)。

6 結論

本次三維地震勘探取得的地質成果豐富，圓滿完成了設計和合同中的各項任務，查明了測區(qū)內B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7 煤層構造起伏形態(tài)及底板標高，嚴密控制了幅度大于7m 的褶曲及構造格局，查明了各煤層中落差≥6m 的斷層及其延展方向和長度，預測了主要煤層B1、B2、B4 的厚度變化趨勢。各種物性圖件上斷點及構造格局清晰，與鉆孔揭露的資料相吻合。