基于高波数曲率属性的隐性走滑断层识别——以辽东湾坳陷旅大构造区为例

辽东湾坳陷辽中南洼整体为受多条走滑断层控制的复杂洼陷构造格局,多年勘探研究使得较多受显性走滑断层控制的圈闭逐一被发现,隐性走滑的概念开始被提出和证实.通过分析三维地震资料,结合地质构造背景,认为旅大构造区发育隐性走滑断层,其对辽中南洼隐蔽油气藏的发现意义重大,但通过常规物探方法较难识别.本文详细分析了隐性走滑断层的特点,总结其具有地层产状突变性、次级断层发育分带性的特征,并创新采用三维体曲率属性进行识别.通过引入波数成分的选择,将体曲率属性所识别的目标尺度进行划分,得出高波数曲率属性对断层级别的构造具有较好的识别效果.实际应用表明,高波数曲率属性能够对旅大构造区所发育的隐性走滑断层进行较好的识别,此外本文采用倾角控制中值滤波对原始地震数据进行预处理,有效的改善了属性提取效果.该研究有力的指导了目标区解释模式的创新并有效增加了圈闭面积,最终对辽东湾坳陷的目标研究具有十分关键的意义.     

辽河盆地东部凹陷新生代伸展-走滑构造作用及断裂构造特征

基于最新的三维地震资料处理与地震剖面解释、地震相干切片分析和平衡剖面恢复等方法,对辽河盆地东部凹陷所发育的断裂几何形态、盆地演化过程和走滑构造平面特征进行研究,并结合区域板块构造活动背景,分析其对郯庐断裂带新生代时期活动的响应.结果表明:辽河盆地东部凹陷为伸展和走滑两期构造变形叠加的产物,是具有"下断上坳"双层结构的裂谷型盆地.盆地演化过程经历了强烈断陷期(Es3)、区域隆升期(Es2)、断坳转化期(初始走滑期)(Es1)、坳陷沉降期(强烈走滑期)(Ed)和构造反转期(Ng-现今)5个演化阶段.研究区主要发育正断层、逆断层、走滑正断层和走滑逆断层4种断层类型,经伸展间歇期和后期区域挤压作用,发育两期正反转构造.盆地经历的走滑运动过程可细化为初始走滑(Es1),强烈走滑(Ed)和衰减走滑(Ng)3个阶段.     

倾角导向的相干加强技术在改善复杂断块地震资料中的应用

断层的识别是断块型圈闭勘探开发的一项重要研究内容,尤其是到了油田开发阶段,需要对断层组合关系、小断层发育程度及储层连通性提出风险认识.然而地震资料中的随机噪声严重制约了断层的识别,无法满足开发阶段对小断层精细刻画的要求,需要对其进行衰减处理.常规的相干加强滤波方法在去噪过程中会损伤大量高陡地层的反射能量并造成断点模糊,为此本文提出了一种基于倾角导向的相干加强去噪方法,该方法首先运用平面波破坏滤波技术估算出地震体的倾角信息,然后将其作为倾角导向相干加强滤波的输入进行约束去噪.针对渤海KL油田在开发方案设计阶段的实际地震资料,利用本文提出的方法对其进行了处理,通过对比分析倾角导向滤波前后的剖面、方差切片以及振幅属性表明该方法在提高地震资料信噪比的同时很好地保护了断层等地震反射信息,对断块型油气藏中断层识别十分有利,展示了较好的实际应用价值.     

合肥盆地和郯庐断裂带南段深部地球物理特征研究

根据重、磁、电、震资料联合反演和综合解释，研究了合肥盆地和郯庐断裂带南段深部结构特征和构造样式. 合肥盆地呈现深部印支面以下为逆冲断层、以上为张性正断层的构造样式，盆地构造反转发生在晚侏罗世，早白垩世是裂陷盆地形成的主要时期，早白垩世晚期合肥盆地发生构造反转，发育冲逆、冲推覆构造. 郯庐断裂带南段表现为“上正下逆”的构造变形样式和正花状构造特征，并经历了复杂的挤压走滑-引张正断层变形过程.     

基于地震多属性融合的断层识别与评价——以塔里木盆地SHB地区碳酸盐岩缝洞型储层为例

塔里木盆地SHB地区的深部碳酸盐岩缝洞型储层主要发育于断裂破碎带,大多表现为断裂破碎形成的裂缝和后期溶蚀形成相互连通的断溶体。因此,断层的识别与精细评价成为该区缝洞型储层识别评价的基础。考虑到研究区处于沙漠腹部,深部地层的地震反射能量相对较弱,用单一地震属性难以实现断裂带的识别。本文针对研究区地震资料的地质-地球物理特征,提出融合多种地震属性的断层识别与评价方法。①利用地震剖面上“断裂+杂乱反射”特征,识别可能存在的断裂或裂缝带;②运用谱白化和倾角导向滤波方法,拓频并压制地震数据的随机噪声;③用去噪和拓频后的地震数据计算相干体、蚂蚁体等多种地震属性;④融合多种地震属性来识别和评价断层,并用剖面形态和平面切片的组合分析不同断裂系统的形成次序;⑤利用多种地震属性与稀疏脉冲反演结果综合进行缝洞体预测,与实钻结果对比具有良好的一致性。      

郯庐断裂南段走滑和伸展断裂的深部结构及位置关系

郯庐断裂带是亚洲东部著名的断裂活动带,经过多年的研究,取得了一系列重要成果,但涉及断裂带内部精细结构、走滑与伸展断裂体系的研究成果较少.本文以其中的嘉山-庐江段为对象,依据高精度大地电磁（EMAP）和人工地震剖面及航磁异常资料,剖析了断裂带内部精细结构,明确了伸展和走滑断裂体系组成和平面位置,认为该段由多条主干断裂组成,具有断裂属性横向分区的特征：以池河-太湖断裂为界,东侧主要发育池河-太湖(隐伏)、嘉山-庐江和古河-散兵等断裂,组成正花状构造样式,主要呈现压剪性走滑活动特征;西侧主要发育五河-合肥、石门山和池河-太湖（浅部）等断裂,呈现半地堑结构,其中2条断裂往南伸入合肥盆地而消失,只有池河-太湖断裂继续南延为合肥盆地的东部边界,主要呈现伸展活动特征.本文提出的断裂带横向分区等认识,既融合了前人有关“裂谷论”和“平移论” 的重要成果,又弥合了二者的认识分歧,为今后精细研究郯庐断裂带提供了一条新思路.     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.     

地震几何属性的快速算法实现

地震几何属性被广泛用于提取地震数据中的几何结构特征,从而辅助解释相关的地质沉积和构造过程.本文提出基于多种递归滤波和构造导向滤波的地震几何属性快速算法,能显著提高地震相干和体曲率的计算效率和分辨率.递归滤波的计算效率远高于传统的加权求和计算,且其计算成本与平均窗口的大小无关;同时,利用高维滤波的可分离特性可以将其分解为多个一维滤波来进一步提升计算效率并有利于多线程并行运算.此外,使用构造导向滤波实现相干计算,可以有效地消除倾斜构造对结果的影响而无需传统方法中耗时的插值运算.三维实际地震数据的应用结果表明,本文提出的快速算法能将传统的相干和曲率属性计算速度提高10～30倍且对断层的刻画更加完整和连续.     

郯庐断裂带北段的形成时间及其动力学特征(英文)

郯庐断裂带在中国东北地区延伸，切过辽河盆地东部坳陷后分为依兰－伊通、密山－敦化和四平－长春三条断裂。在依兰－伊通断裂带内利用４０Ａｒ／３９Ａｒ法测得断层岩（云母石英片岩）中黑云母单矿物的年龄为（１００±２．３）Ｍａ。同时测得断裂带内辉绿岩的Ｒｂ－Ｓｒ全岩等时线年龄（１００±５．９）Ｍａ，辉石的４０Ａｒ／３９Ａｒ坪年龄为１０５Ｍａ。从依兰－伊通断裂错开中生代花岗岩体、古生界地层、白垩系泉头组的露头对比，以及断裂带内应变测量等获得区内断层的走滑距离为４ｋｍ左右。断层切过下白垩统泉头组（１２２Ｍａ，Ｋ－Ａｒ法）并被上白垩统嫩江组所覆盖。这段走滑断层的活动对邻近盆地产生了影响，造成盆地中的反转构造。该走滑断层是在中国东部地区逆时针方向的旋转运动基础上形成的，并与俯冲的西太平洋板块及其引起的上地幔物质运动有关     

太行山南缘断裂带新构造活动及其区域运动学意义

基于TM遥感影像的构造地貌解译和野外活动断层滑动矢量的测量和分析 ,阐述了太行山南缘断裂带第四纪左旋走滑活动的构造和地貌标志 ,反演了断裂变形的构造应力场 ,探讨了太行山南缘断裂带左旋走滑活动的区域运动学意义。研究表明 ,第四纪时期太行山南缘断裂带是一条斜张左旋走滑断裂。断层滑动矢量观测显示新近纪以来有 2期引张应力作用 :早期为NE -SW向引张 ,晚期为NNW -SSE向引张 ,这个观测结果与渭河地堑盆地的新近纪—第四纪 2期引张构造应力场一致。根据华北盆地构造资料推断 ,太行山南缘断裂带向东延伸与盆地内的泌阳 -开封 -商丘断陷带相接 ,共同构成了南华北和北华北 2个断陷区的构造边界。指出该断裂带作为南华北块体北缘 ,其新构造时期的斜张左旋走滑活动与南部秦岭断裂系左旋走滑活动一致 ,它们组成了一个宽阔的、向东撒开的、弥散型分布的左旋走滑形变带 ,调节着华南地块相对于华北地块向SEE方向的构造挤出     

海原断裂干盐池拉分盆地中央断层的形成机制探讨

拉分盆地内部的"对角线式中央断层",不仅在拉分盆地的消亡过程中发挥着重要作用,还对大地震的发生具有重要控制作用,研究其形成演化具有重要的意义。然而,与拉分盆地相比,专门针对中央断层的研究较少,制约了人们对拉分盆地乃至走滑断裂带构造演化过程的理解。文中以海原断裂带中段的干盐池拉分盆地为例,对盆地内的中央断层开展了地质地貌调查、浅层人工地震勘探和钻孔联合探测等工作,着重对该断层的性质和形成机制进行了探讨,获得的主要认识有:1)与前人的认识不同,干盐池盆地中央断层为一条倾向SW的逆走滑断层;2)干盐池盆地为一不对称拉分盆地,其形成演化主要受盆地北缘的南-西华山北麓断层控制,盆地内堆积了厚度> 680m的生长地层且构成了翻转背斜;3)干盐池拉分盆地的实例表明,逆走滑中央断层的形成机制可能是"截弯取直"作用,即初期发育的反向正断层在截弯取直后吸收了边界断层的逆走滑位移而形成,而翻转背斜可能对中央断层的倾向发生旋转有一定影响。     

基于最大似然属性和拉普拉斯金字塔的断面波增强方法建立

针对在绕射波和回转波的干扰下,断面波识别度较低的问题,本文结合最大似然属性方法和拉普拉斯金字塔算法,提出了一种有效提高断面波识别度的方法.首先通过最大似然属性对三维数据体进行扫描,并计算数据体采样点之间的相似性,以获得工区内精确断层的位置,进而利用拉普拉斯金字塔算法进行断面波能量增强,即在构造拉普拉斯金字塔的过程中加入映射函数,使断面波能量得到增强,提高了断面波识别度.由实际工区应用证明,本文提出的方法是合理且可行的,该方法为后续确定断层位置及断层展布特征、断层平面组合关系提供依据,更好地实现断层精细解释和断裂系统的有效识别.     

渤海海域新生代盆地中的郯庐断裂带构造

郯庐断裂带从渤海海域新生代盆地东部边缘穿过,在盆地新生代盖层中主要表现为NNE向的右旋走滑断裂带,切割了控制古近纪盆地形成的NE-NNE向伸展断层.近年来的油气勘探成果表明,郯庐断裂带新生代构造活动对渤海海域的油气藏分布有直接或间接的影响.作为深断裂带的一部分,渤海海域新生代盆地中的郯庐断裂带的主要活动时期为渐新世以后,对渤海海域盆地渐新世以来的构造演化有明显的影响.然而郯庐深断裂带在晚中生代就已经存在,渤海海域古近纪裂陷盆地的形成利用了先存的郯庐断裂带中的构造要素.     

浅层地震勘探与联合钻孔探测揭示丽江-小金河断裂隐伏段复杂花状构造特征

丽江-小金河断裂是川滇菱形块体内部重要的边界断裂,前人根据其断错地貌特征确定其为左旋走滑断层,并认为其左旋断错了SN向的丽江盆地。本文对丽江-小金河断裂丽江盆地隐伏段开展了浅层地震勘探与钻孔探测,通过地层岩性分析建立跨断层的钻孔联合剖面,揭示丽江-小金河断裂斜穿了丽江盆地,隐伏段整体形式为不对称正花状构造,表现为断展褶皱和逆冲断层,但主断层顶部表现为局部拉张,断错了晚第四纪地层。     

南华北盆地沈丘凹陷新构造时期断裂活动特征

应用三维地震资料方差体识别断层技术,对南华北盆地沈丘凹陷三维地震资料新近系中部强反射界面进行综合解释,明确三门峡-鲁山-淮南断裂带沈丘凹陷段,即娄堤断裂在新构造时期的断裂运动模式及几何学特征,该断裂带在浅层为一组NWW向排列的雁列状走滑断裂,在纵向剖面上向深部收敛,呈陡立状下切,错断12 km左右滑脱面,具有潜在破坏性地震风险。     

基于最大似然属性的断层识别方法及应用

断层识别是断块型油气田勘探开发的重要研究内容,尤其是在复杂断块油气田的勘探开发中,准确合理的断层识别是落实油气田构造和确定注采井网的关键因素.方差体、相干体、曲率属性等常规方法在断层识别中发挥着重要作用,但在复杂断裂发育区地震资料品质较差,常规方法分辨率较低从而无法准确识别断层组合关系.基于相似系数改进的似然属性在已知断层倾向和倾角时可以精确表征断层,但由于断层的倾向和倾角是未知的,因此可以采用断层倾向和倾角扫描的方法计算最大似然属性来表征断层.本文对比分析了相似系数和最大似然属性的原理;并将最大似然属性应用于模型正演数据和实际地震数据进行断层识别分析,结果表明,最大似然属性在剖面上更符合断层展布特征,在平面上断层组合关系更加清晰,在断层识别上具有较好的应用效果.     

基于非平稳相似性系数的构造导向滤波及断层检测方法

不连续地质体（如断层）的自动检测一直以来都是叠后地震数据解释中的关键问题之一,尤其在三维情况中尤为重要.然而,大多数边缘检测和相干算法都对随机噪声很敏感,随机噪声衰减是叠后地震数据解释的另一个主要问题.针对构造保护去噪和断层检测问题,本文基于非平稳相似性系数完善一种构造导向滤波方法并且提出一种自动断层检测方法,形成了一套匹配的处理技术.该构造导向滤波既能够有效地衰减随机噪声又可以很好地保护地震资料中的断层等信息不被破坏,增强地震剖面中弯曲、倾斜同相轴的连续性.根据地震数据局部倾角走向,利用相邻道构建当前地震道的预测,通过预测道的叠加得到参考道,计算预测道与参考道之间的非平稳相似性系数可以设计出数据驱动的加权中值滤波.另一方面,预测道与原始道之间的非平稳相似性系数能够用于带有断层指示性的相干分析.这两种方法都基于构造预测和非平稳相似性系数,但是使用不同的调节参数和处理方案.理论模型和实际数据的处理结果证明了本文提出构造导向滤波和断层检测方法的有效性.     

辽东半岛晚侏罗-早白垩世挤压-伸展构造转折及金成矿意义

由于缺少沉积、岩浆和变质作用记录,挤压构造向伸展构造的转折过程是研究的盲点和难点.东部华北克拉通东缘的辽东半岛,在经历早中侏罗世褶皱-逆冲挤压构造作用后,至早白垩世转变为区域性的伸展构造.其间晚侏罗世-早白垩世早期至少有约13Myr构造活动性较弱,理解程度较低,是区域构造演化与构造动力学分析的盲点.本文选取辽东半岛北部通远堡-爱阳地区进行了详细的构造调查与解析,识别出一系列小规模SN向逆冲-左行走滑为主、NW向右行逆冲-走滑为辅的断层和相关褶皱.根据断层及其擦痕线理与构造运动学关系分析,恢复的构造应力场以走滑机制为主,最大主压应力场为NW-SE向.区域上这些近SN向逆冲-走滑断层组合表现为右列排列,控制了断层桥区的局部挤压抬升和剥蚀,切割分解并在相邻岩桥之间保存了早中侏罗世大型火山-沉积的残留盆地,在随后的演化中,在通远堡、方家隈子等上覆形成早白垩世小型火山-沉积盆地.通过对盆地性质和形成时间的分析,结合区域岩浆作用年代综合分析,辽东半岛的构造转折开始于156～153Ma,结束于约140～139Ma.我们提出上述逆冲-走滑断层组合是晚侏罗世-早白垩世早期郯庐断裂带持续左行走滑和沿渤海湾地区向北扩展过程中形成的R-R′破裂组合,是古太平洋板块俯冲方向由向NW转向NNW的过程中,构造应力场逐渐减弱导致,从而提出了挤压构造向伸展构造转折的构造模式,并认为这个过程可能为金元素活化和含金流体开始迁移提供有利条件,从而开启了新一次金成矿富集过程.     

川滇南北向构造带早中生代构造变形研究

贺兰-川滇南北向构造带是划分中国大陆东西的地幔陡变带,其南段川滇南北向构造带是由几个性质不同的构造系统叠加组成的复杂构造带.研究发现,位于扬子地块西缘的川滇南北向构造带发育由雁行状左行走滑断裂为骨架的走滑构造带.走滑构造带经历了两期构造叠加,早期变形为北东-南西挤压应力场形成的一系列北西-南东走向的逆冲断裂,晚期北西-南东挤压应力场环境下沿先前的逆冲断层形成一系列左行走滑断裂.在这些左行走滑断裂之间,发育一些中生代盆地,盆地沉积相和古流向研究显示,这些盆地的形成受走滑断裂控制.因此,依据盆地内最老地层限定,扬子西缘走滑构造带形成于早中生代.作者认为,这个走滑构造带的形成,很可能与晚三叠世-侏罗纪时期扬子地块顺时针旋转并持续向北俯冲-碰撞有关,川滇南北向构造带在早中生代中国大陆的主体碰撞拼贴过程中就已经开始形成.     

青藏高原北部大型走滑断裂带近地表地质变形带特征分析

阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和海原断裂带是青藏高原北部的大型左旋走滑断裂带,具有相对高的地质和GPS滑动速率,地表破裂型地震频发。在阿尔金断裂带阿克塞老城西和半果巴、东昆仑断裂带西大滩和玛沁、海原断裂带松山等地点的探槽地质剖面揭露了这些走滑断裂带累积地质变形带的基本特征。阿尔金断裂带半果巴探槽和阿克塞老城西探槽、东昆仑断裂带西大滩探槽和玛沁探槽揭露出的地质变形带宽度约12m左右;海原断裂带松山拉分盆地边界单条走滑断层地质变形带宽度不足10m,考虑到地震期间拉分盆地可能会出现较严重的变形,则拉分盆地本身也应作为强变形带处理。由此可见,经历过多个地震地表破裂循环的东昆仑断裂带、海原断裂带和阿尔金断裂带其地质变形带的宽度是有限的,具有变形局部化特征。单条走滑断层的地质变形带宽度一般为10余米,比较保守地估计应<30m,走滑断层斜列阶区的地质变形带宽度取决于阶区本身的宽度