铜陵矿集区地壳浅表结构的地震层析研究

为了给铜陵矿集区成矿理论研究提供更多的地壳浅表结构信息 ,以及试验地震层析成像方法在金属成矿区的应用效果 ,利用高精度反射地震资料中的初至波走时数据 ,对铜陵矿集区地壳浅表结构进行了层析成像试验研究。结果显示 :矿集区浅表地壳的速度分布存在着丰富的结构变化特征 ,层析结果给出的速度变化特征与地表观察到的地质、构造、岩体和矿体分布存在着良好的对应关系。研究结果表明 ,初至波走时层析成像方法可以为深部隐伏矿床的勘探研究提供丰富的地壳浅表结构信息。笔者认为 ,今后还应考虑同时采用初至波和反射波走时 (甚至波形 )资料进行层析反演的方法 ,来进一步提高较深部 (>5 0 0m)地质目标的分辨能力。     

庐枞铁多金属矿集区龙桥铁矿反射地震初至波层析成像与隐伏矿床预测

为落实安徽庐枞地区北部的龙桥铁矿含矿层位在第二找矿深度的空间分布,本文应用小道距、长排列接收的地震反射初至波走时数据,运用层析成像方法,得到该地区近地表1000m以上的速度结构。研究结果显示,反射地震初至波携带了丰富的上地壳速度结构特征和界面变化的构造信息,精细的速度结构揭露出龙桥铁矿隐伏岩体顶界面深度与起伏形态,发现岩体顶面凸起及陡变化部位与矿体分布存在着明显的对应关系。长排列的深地震反射初至波走时层析成像方法能够为金属矿集区深部隐伏矿床的勘探与研究提供岩体的空间分布信息。     

中亚造山带东段浅表构造速度结构——深地震反射剖面初至波层析成像的揭露

为揭示中亚造山带浅表结构,对地壳演化与深部过程提供浅部精准约束,利用横过中亚造山带东段（奈曼旗—东乌珠穆沁旗）长达400 km的深地震反射剖面共2 186炮的初至波走时数据,运用初至波层析成像方法获得了自地表向下约3 km厚度的浅表速度结构精细模型。通过模型计算了沉积厚度变化与基岩起伏特征,并在贺根山和西拉木伦缝合带附近获得了呈低速特征的弧前沉积盆地规模与沉积厚度变化特征;在此基础上,综合速度模型与深地震反射剖面的强振幅反射信息,建立了符合剖面南北两侧的古亚洲洋双向俯冲并与中部的残存微陆块发生拼合的构造模型。结果表明：研究区的沉积厚度在0.3~3.0 km范围内变化,区内存在多期岩浆活动及活动构造,林西地区隐伏连续分布的高速结构多为造山花岗岩所导致;古亚洲洋消亡过程在经数亿年演变后仍能在大陆边缘的浅表构造中有迹可循。     

藏北羌塘盆地二维反射地震新认识

针对羌塘盆地复杂的地震地质条件,从提高资料信噪比入手,近几年在羌塘盆地开展了数百千米二维地震采集与处理技术试验,初步总结出一套适合羌塘盆地地震采集与处理方法技术。试验结果证明:单井(18m以上井深)、16～20kg炸药药量、50m以下道距、120次以上覆盖次数、"X"型检波器组合图形为较好的激发接收参数。处理获得的地震叠加剖面反射信息丰富,揭示出盆地古生界基底、三叠系、侏罗系中上部、侏罗系顶界各构造层以及断裂的空间展布特征,为查明地层埋深、构造圈闭和构造界面等提供了高质量数据。另外,穿过中央隆起带的地震剖面清楚显示该隆起带不是一个古老构造,而是一个现今构造。     

羌塘盆地石油地震反射新剖面及基底构造浅析

针对羌塘盆地地表地质条件复杂,地震资料信噪比低,取得高质量的地震剖面存在很大困难等问题,中国地质调查局在羌塘布设了总长约52km的试验剖面,初步摸索出一套适用于羌塘地区地震资料采集与处理的方法技术。处理后的地震叠加剖面上反射信息丰富,揭示出盆地基底以上各构造层的空间展布特征,为查明构造圈闭和构造界面,确定地层的组合等方面,提供了高质量数据。文中在对地震反射特征分析的基础上对两条剖面显示的盆地基底的埋深、形态等方面进行了初步研究。     

藏北羌塘盆地反射地震剖面与叠加速度研究

本文主要阐述藏北羌塘盆地龙尾错区块的二维反射地震试验的数据采集和处理的过程.分析两条剖面的反射特征,并对叠加剖面进行了初步解释:羌塘盆地中央隆起北侧存在大规模的深凹陷构造;盆地浅部不同方向的构造变形存在较大差异;出现较强的基底反射特征;中生代、古生代地层的反射特征差异较大.文中尝试对数据处理过程中的叠加速度变化进行研究,获得了与叠加剖面较一致的结果,并进一步对某探井的构造背景提出见解.     

近地表隐伏断层地震波场响应特征与初至波成像应用研究

近地表隐伏断层直接影响工程安全施工。通过构建浅覆盖层下方陡立界面断层数值模型,分析近地表隐伏断层地震波场的传播与转换规律。通过工程实测数据验证了数值模拟波场响应特征的可靠性,并利用初至波走时层析成像技术对地下介质波速进行成像。研究结果表明：(1)初至波转换形成的断点绕射波具有1频率升高、速度突变的特点,可清晰指示测区内断裂带的存在,可作为现场数据采集时断层的直观反映;(2)工程实测中通过原始波形到时、频率信息可初步判断断层的存在,基于射线追踪的初至波层析成像结果与后期钻孔揭露情况基本吻合,说明初至波层析成像在浅层地震勘探中的实用性;(3)接收测线排列内布设震源的方式,两侧震源延拓距离短,无需额外为震源激发提供场地,在工程施工中具有经济、快速、高效的特点,可作为野外复杂地表条件地下浅层结构探测的有效观测系统使用。     

长江中下游金属矿集区近地表速度结构层析成像实验及应用

利用矿集区获得的小道距、长排列接收的地震反射初至波走时数据,运用层析成像方法,首次得到长江中下游典型金属矿集区——庐枞火山岩盆地近地表1000m以上的交叉速度结构。各剖面精细的速度结构揭露出庐枞矿集区隐伏的正长岩体顶界面深度与起伏形态,发现岩体顶面凸起及陡变化部位与矿体分布存在着明显的对应关系,罗河铁矿、小岭铁矿、龙桥铁矿、马鞭山铁矿处对应着高速层顶界面的凸起位置。罗河断裂在lz06-1线与lz06-3线表现为明显的横向速度变化界面。这些结果表明,长排列的深地震反射初至波走时层析成像方法能够为金属矿集区深部隐伏矿床的勘探研究提供丰富的地壳浅表结构(0～1000m)信息。     

Tomography Imaging of Near-Surface Velocity Structure Experiment and Its Application in the Ore Concentrate Area of the Lower and Middle Yangtze River

利用矿集区获得的小道距、长排列接收的地震反射初至波走时数据,运用层析成像方法,首次得到长江中下游典型金属矿集区——庐枞火山岩盆地近地表1000 m以上的交叉速度结构.各剖面精细的速度结构揭露出庐枞矿集区隐伏的正长岩体顶界面深度与起伏形态,发现岩体顶面凸起及陡变化部位与矿体分布存在着明显的对应关系,罗河铁矿、小岭铁矿、龙桥铁矿、马鞭山铁矿处对应着高速层顶界面的凸起位置.罗河断裂在lz06-1线与lz06-3线表现为明显的横向速度变化界面.这些结果表明,长排列的深地震反射初至波走时层析成像方法能够为金属矿集区深部隐伏矿床的勘探研究提供丰富的地壳浅表结构(0～1000 m)信息.     

人机交互和全自动层析静校正技术的应用效果对比分析

复杂地表区地表起伏大,表层低速带横向变化大,静校正是此类地区地震资料处理的关键和难点。层析静校正方法利用地震初至波射线的走时和路径反演介质速度结构,因不受地表及近地表结构纵横向变化的约束等优势在地震资料处理领域得到广泛应用。笔者针对人机交互和全自动层析静校正技术做了概要描述,并给出了两种技术的实现过程,结合鄂尔多斯北部工区的实际资料,开展初至拾取、反演模型、静校正量、反射波剩余量、叠加剖面、闭合误差和长波长静校正等应用效果的对比研究,论述两者在静校正应用效果上的优缺点和差异,为地震资料处理选择实用高效的静校正技术提供依据。     

基于大炮初至的近地表层析反演方法研究及应用

详细研究了射线追踪、层析反演方法原理以及层析反演数值求解算法,提出了利用大炮初至直接建立初始地震模型,由小折射和微测井进行约束的层析反演近地表速度模型的处理流程,提出了基于多次回溯的高精度快速射线追踪算法和层析反演数值求解算法。采用双重网格技术提高正演模拟计算精度和层析反演的成像质量,另外,充分考虑多种质量控制方案,确保最终的反演速度模型精确。设计了10种不同地表地质条件的理论模型,进行模型试算,并在实际生产中应用,理论模型试算和实际资料反演结果证明了本文方法的正确性。     

Structural Characteristics of the Basement beneath Qiangtang Basin in Qinghai-Tibet Plateau: Results of Interaction Interpretation from Seismic Reflection/Refraction Data

The studies on configuration, character/property of the basement of Qiangtang basin is helpful for evaluating petroleum and nature gas resources as well as understanding the basin evolvement. Recently a moderate to high-grade metamorphic gneiss rock was found underlying beneath very low metamorphic Ordovician strata in Mayer Kangri to the north of the central uplift. That fact actually proved existence of the crystalline basement just the distribution and structures of pre-Paleozoic crystalline basement still remain puzzle. In recent years a number of active sources deep seismic profiling, to aim at lithospheric structure of northern Tibet and petroleum resources of the Qiangtang basin, had been conducted that make it possible to image the structure of the basement of the Qiangtang. Near vertical reflection profiles, included those acquired previously and those during 2004 to 2008, have been utilized in this study. By through the interaction process and interpretation between the reflection profiles and the wide-angle profile, a model with the detailed structure and velocity distribution from surface to the depth of 20 km of Qiangtang basin has been imaged.Based on the results and discussions of this study, the preliminary conclusions are as follows: (1) The velocity structure section (~20 km) that is interactively constrained by the refraction and reflection seismic data reveals that the sedimentary stratum gently lie until 10 km in the south Qiangtang basin. (2) The basement consists of fold basement (the upper) and crystalline basement (the lower).The fold basement buried at the average depth of 6 km with a velocity of 5.2–5.8 km/s. The shallowest appear at range of the central uplift. The crystalline basement is underlying beneath the fold basement at the average depth of 10 km with a velocity of 5.9–6.0 km/s except near Bangong-Nujiang suture. (3) The high-velocity body at the depth range of 3–6 km of the central uplift is considered as a fragment of the crystalline basement that perhaps was raised by Thermal or deformation. (4) The lower-consolidated fold basement show more affinity of Yangtze block but the crystalline basement seems more approximate to Lhasa terrene in geophysical nature. We have attempted to improve the resolution and reliability by interaction of the active seismic data and prove it effective to image complex basement structure. It will be a potential to process the piggy-back acquisition data and has wide prospects.     

Tomographic Imaging of the India-Asia Plate Collisional Tectonics and Mantle Upwelling Beneath Western Tibet

To better understand the lithosphere mantle collision tectonics between the India plate and Asia plate, we determine three dimensional P wave velocity structure beneath western Tibet using 27,439 arrival times from 2,174 teleseismic events recorded by 182 stations of Hi-CLIMB Project and 16 stations in the north of Hi-CLMB. Our tomographic images show the velocity structure significantly difference beneath northern and southern Qiangtang, which can further prove that the Longmu Co-Shuanghu ophiolitic belt is a significant tectonic boundary fault zone. There are two prominent high velocity anomalies and two prominent low velocity anomalies in our images. One obvious high velocity anomalies subduct beneath the Tibet at the long distance near 34°N, whereas it is broke off by an obvious low velocity anomaly under the IYS. We interpret them as northward subducting Indian lithosphere mantle and the low velocity anomanly under IYS likely reflects mantle material upwelling triggered by tearing of the northward subduction Indian lithosphere. The other prominent high velocity anomaly was imaged at a depth from 50 km to 200 km horizontal and up to the northern Qiangtang with its southern edge extending to about 34°N through Hoh Xil block. We infer it as the southward subducting Asia lithosphere mantle. The other widely low velocity anomaly beneath the Qiangtang block lies in the gap between the frontier of India plate and Asia plate, where is the channel of mantle material upwelling.     

基于地震干涉的回采工作面随采地震成像方法

煤矿安全生产迫切需要能够对工作面进行实时探测的方法,随采地震成像方法是一个有效解决途径。基于采煤机地震信号特征的分析,研究对比了3种随采地震信号干涉方法的适用性,利用贝叶斯反演提出了工作面的随采地震槽波层析成像方法。结果表明:采用反褶积干涉或互相干干涉,皆能有效压缩震源的子波,得到比互相关干涉更宽频谱的炮集;利用二次干涉方法,有助于获得更高精度的到时与层析成像结果。该方法能够实现煤矿井下回采工作面的随采地震实时成像,及时发现速度随时间变化的危险区域,对工作面地质灾害做出预警。      

Test of Deep Seismic Reflection Profiling across central Uplift of Qiangtang Terrane in Tibetan Plateau

A test of deep seismic reflection profiling across the central uplift or metamorphic belt of the Qiangtang (羌塘) terrane, Tibet plateau, provides a first image of the crustal structure. Complex reflection patterns in the upper crust are interpreted as a series of folds and thrusts, and hivergent reflections in the lower crust may represent a convergence between the Indian and the Eurasian plates.     

地震初至波速度层析反演在多金属矿探测中的应用

多金属矿区由于含矿岩体结构与岩性的特殊性,地震反射波法一般应用效果较差。利用地面长排列接收到的初至波场信息建立初始速度模型,针对复杂地表和介质条件下,利用旅行时线性插值射线追踪方法(LTI方法)进行的初至波射线追踪正演模拟以及带松弛因子的联合迭代重建算法(SIRT)进行速度层析反演,获取与矿体或岩体的结构与岩性变化有关的速度场信息,以求解探测目标的分布范围和展布特征。结果表明,反演速度场中的异常变化带与地表地质调查结果中的矿体分布以及断裂构造吻合较好。因探测深度可达到数百米,可为浅层隐伏矿体和构造等的确定提供较可靠的依据,该方法技术可行。     

井间地震资料处理方法研究与应用

由于避开了近地表低降速带和风化层的影响,井间地震可以得到高分辨率和高信噪比的地震信号,近年来已经在在油田开发中投入使用。笔者讨论了井间地震的井中管波的形成机理、衰减方法,层析成像和XSP-CDP成像方法。对罗家和垦71区井间资料进行了成功的处理,得到了较好的层析和反射波成像结果,该结果有助于了解井间速度的横向展布和小断层的存在等。     

微地震台阵网天然地震层析成像技术在油田深层构造解析中的应用

天然地震层析成像相对于传统的反射地震方法而言是一种新的经济的勘探方法.这是由于天然地震层析成像所需的观测值直接来自于研究区下方发生的天然微地震,而反射地震却需要在研究区表面进行人工放炮.因此本工作是将天然地震层析成像方法应用于柴达木盆地西部某油田约100km2地区的深层构造的尝试性研究.626个地震事件的3289个P波到时的初步结果与研究区已知的大的构造吻合较好.该模型中非常显著的特征就是观测到一个北西向的背斜.此外,微地震的分布也与研究区中活动断裂带的位置基本一致.     

初至层析静校正在复杂山地三维地震勘探中的应用

随着地形高差增大、地貌单元多变、近地表模型复杂,目前被广泛应用的初至折射静校正的精度已无法满足精细勘探的要求。初至层析静校正技术,由给定的初始模型进行正演,用射线追踪方法得到初始模型的初至波,利用该初至波和实际拾取的初至波进行比较,计算地表模型的修正量,反复迭代求得准确的地表模型。山西省国阳新能股份有限公司二矿390水平九采扩区地表标高940～1100m,地貌单元复杂,在对该区资料处理时,利用初至层析折射静校正,经9次迭代计算后,真实地刻划出近地表模型。在二种静校正技术对比中,初至折射静校正不但近地表模型精度低于层析折射静校正,而且其叠加剖面精细程度也远低于层析静校正,如在初至折射静校正叠加剖面同相轴上呈现的凹凸形态,在层析静校正叠加剖面并无显示,且后者剖面的信噪比也比前者明显提高。