地震勘探在地层倾角较大地区的应用初探

在地层倾角较大地区,尤其是通过钻孔见煤深度推断的地层倾角变化较大地区,钻孔之间的地层及构造变化情况,若仅依靠钻孔资料,可能会得出与事实相反的结论。大倾角地层地区的地震勘探,须解决的地质问题主要有：受构造运动影响,煤系地层被风化剥蚀后,与新生界呈不不整合接触关系的煤层露头点：背斜轴部发育的褶曲、断层以及煤层赋存形态的变化;受大断层的牵引作用,其附近地层倾角变化及小断层的发育情况。在地震资料处理时,对干涉波应采用炮炮计算切除量及去线性干扰模块进行切除：并认为偏移处理中的层速度,做沿层平滑较均方根速度平滑更加合理。在进行解释时,应注意分辨不同的波形特征及断点识别标志。实例表明：地震勘探可以准确地控制单斜地层因断层导致的背斜构造及地层倾角变化情况。     

高倾角地层地震勘探在新疆尼勒克煤田勘探中的应用

尼勒克井田的浅表层地震地质条件差，深部地质构造复杂，地层倾角大。通过建立地质构造模型，反演出高倾角地层的地震记录，针对高倾角地层地震反射波的特点，采用小道距观测，在资料处理方法上着重注意原始资料分析、静校正处理、反褶积测试、叠前偏移技术等环节。该区勘探结果表明：在高倾角地层从事地震勘探，首先要根据地震地质条件作好构造模型及反演记录，着重做好变观措施，其次选取合理的处理模块，做好叠前偏移技术，兼顾干扰波去除，即可获得满意的勘探效果。     

通-南-巴三维地震采集参数设计方法

针对通-南-巴地区山地工区复杂的地表结构和地质构造造成的地震施工难题,结合表层结构调查进行了激发试验确定了激发岩性、激发井深及炸药量等参数,确保主要目的层的地震波反射主频,拓宽有效波频带,提高纵向分辨率,以获取高信噪比地震资料;同时进行了基于地质模型及地震正演模拟的观测系统参数的设计,最终达到了突出有效反射,得到复杂构造信息的目的。     

昆仑山前地震勘探方法及应用效果

由于昆仑山前带地表条件及地下构造复杂，地震施工难度大，采集的资料品质低，噪声干扰严重，静校正问题严重，地下地层纵横向速度变化剧烈，资料处理难度较大，成像困难。针对这些难点，合理地设计采集参数。并采用灵活多变的观测系统进行采集，大大提高了原始资料的信噪比。通过有针对性地使用静校正技术、噪声压制技术以及构造成像技术，较好地解决了山地地震资料成像问题，最终剖面构造形态清晰，断层接触关系清楚。     

线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法

为避免时空域地震干涉技术预测层间多次波过程中出现假象干扰,影响地震资料处理。笔者结合线性Radon变换与地震干涉技术,在线性Radon域中利用地震干涉技术预测层间多次波。通过数值模拟验证了线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法的有效性,并将该方法应用到复杂速度模型中。结果表明,线性Radon域地震干涉技术可以有效减少时空域地震干涉技术预测层间多次波存在的假象,压缩数据体积大小,提高计算效率,并能够适用于复杂地质环境。     

均方根速度在煤田地震勘探中的应用

SX工区新生界地层直接覆盖在石炭、二叠系含煤地层之上,构成该区的第一构造层,或称盖层。在地震勘探解释中取准新生界的速度是为了研究其厚度,同时也有助于下伏煤层深度的定量解释。以往盖层速度主要依靠地震测井,然而在盖层厚度、速度变化大的地区,仅靠地震测井就显得不敷应用了。     

叠前时间偏移技术在构造复杂区地震处理中的应用

叠前时间偏移是复杂构造成像最有效的方法之一,能适应纵横向速度变化较大的情况,适用于大倾角的偏移成像。笔者结合实例探讨叠前时间偏移技术在复杂构造区煤层地震资料处理中应注意的问题。结果表明:叠前时间偏移技术能够有效地提高复杂构造区煤层的成像效果,提高煤田地震资料的信噪比和分辨率。     

酒西盆地山地宽线地震资料处理方法研究

在酒西盆地山地勘探中，其地震地质条件极为复杂，主要表现为地表变化剧烈和地下为大倾角逆掩推覆构造，由此导致地震记录信噪比低、各种干扰波发育和近地表静校正问题严重。由于有效波较弱或完全被噪音所覆盖，加上宽线采集施工，给地震资料处理带来了很大的难度。这里从分析原始资料入手，提出了针对静校正问题和低信噪比问题的处理对策和关键技术。在此基础上，试验了多种宽线叠加方法，经对比最终选定了横向三维大面元叠加方式。通过应用效果进行分析，总结出一套山地宽线地震资料处理的实用方法。     

利用地震模拟技术研究逆断层的断点位置

在地震资料解释阶段,可根据解释结果进行正演模拟,以验证解释结果的可靠性,并通过模型正演方式了解地下波场的细微变化,提高解释精度。依据内蒙古鄂托克前旗沙章图矿区DF2逆断层的赋存形态,建立的地质模型,并围绕其逆断层的断点位置、埋深、地层速度等,对各种接收排列进行射线追踪实验。通过改变开动的道数、道距及偏移距,观察各种参数下射线追踪的分布情况及模拟时间剖面的面貌。正演结果表明利用射线模型追踪的模拟地震反射剖面与实际时间剖面完全吻合,其确定的逆断层断点位置及断面倾角合理。     

高精度三维地震勘探技术在青藏高原沙漠戈壁区煤田的应用

以青海省鱼卡煤田东部三维地震勘探为例,针对青藏高原沙漠戈壁区表浅层地层横向岩性变化大、岩性复杂、中深部断层褶皱非常发育、地层倾角大且变化剧烈、主要目的层层间距变化大、目的层(煤层)厚度变化大特点,采用钻机成孔,未风化基岩激发多种方法进行低速带调查,叠前时间偏移方法进行三维空间归位,三维地震数据体进行三维多属性地质解释等诸多技术和措施,获得了比较满意的地质成果.     

反倾层状岩质边坡倾倒变形机理与影响因素的离散元模拟

为进一步研究层状反倾边坡的弯曲倾倒变形机制,以离心试验为原型,通过离散元数值模拟,研究了层状岩质反倾边坡的变形机理与影响因素。通过预置层内随机裂隙,实现了破裂面的形成和贯通。研究结果表明：模拟结果与试验吻合较好,边坡变形可分为起始蠕变、稳态变形和失稳破坏3个阶段;边坡破裂面在达到破坏荷载（G_f）后瞬间贯通,呈直线型,产状受岩层倾角控制,G_f值与坡角幂函数相关;反倾边坡的破坏需满足倾角和坡角启动条件,且变形破坏与岩层所受弯矩关系密切,当倾角为70°~80°、坡角大于60°时,最易破坏;典型破坏模式有倾倒-折断-块体式、倾倒-弯曲-折断式、倾倒-反折式3种,其受倾角、坡角组合控制;对材料参数的正交试验表明,各参数对G_f的敏感性从大到小依次为密度、层面内摩擦角、层厚、密度比、层面黏聚力,且G_f与层厚、层面内摩擦角及密度比具有良好的线性相关性;层面内摩擦角可影响破裂面产状,从而控制变形体规模,其他参数仅影响G_f的大小。     

在地形地质图上求解岩层（矿层）真厚度的简便方法

介绍了３种在大比例尺地形地质图上求解岩层真厚度的简便方法,导线法是根据岩层上下层面已同程点连线的长度,高程差、与岩层倾向后夹角和岩层真倾角计算岩层真厚度,水平面切割法和铅直面切割法是通过假想的平面来获得岩层上下层面的２条走向线。它们之间的距离或离程关芬别代表了岩层的最大露头宽度或铅直厚度,结合岩层真倾角很救是岩层的真厚度。     

反倾软硬互层岩质边坡倾倒变形破坏机理与影响因素研究

倾倒变形常见于反倾结构边坡,特别在具有软硬互层结构边坡中,甚至可发育为深度上百米的大型滑坡。为进一步探明此类反倾边坡倾倒变形的破坏机制,以及边坡形态结构及岩体力学参数等因素的影响规律,以离心模型试验为原型,结合离散元数值模拟,分析了倾倒变形的形成过程以及在外界扰动下的破坏机制。并通过单因素分析法、正交设计法等,研究了多种因素对反倾边坡倾例变形的影响,通过极差分析获得了各因素的敏感性。通过在岩层内预置大量多边形随机裂隙,数值模拟较好地实现了对破裂面起裂及延展规律的模拟。结果表明:离心模型试验可较好地还原倾倒变形过程,而离散元数值模拟则可对实验结果进行有效的重现与扩展,两者吻合度良好;岩体变形过程存在3个阶段,即起始变形、稳态变形和失稳破坏等阶段;破裂面呈弧形,在变形积累到一定程度后快速形成;边坡可自下而上形成多级破裂面,并伴随岩层的强烈弯曲变形,在外界扰动下,倾倒变形体将由外到内沿不同破裂面形成渐进后退式破坏;多种影响因素中,边坡形态结构影响最大,层面参数次之,软硬岩岩石力学参数的差异影响较小;具体而言,边坡形态与坡体结构对倾倒变形的影响性大小表现为坡角＞倾角＞坡高＞坡形＞层厚比＞层厚,坡角、倾角、坡高越大,坡形越外凸,软硬岩层厚差越小,倾倒变形越容易发生;边坡变形规模主要受形态结构因素控制,倾角和坡角影响最显著。     

平推式滑坡中承压水的敏感性研究

研究平推式滑坡中承压水的作用范围,有利于准确评价斜坡稳定性,对平推式滑坡的成灾机理研究和灾害防治具有较好的指导意义。平推式滑坡中岩层倾角α较小,在承压水作用范围分析时通常忽略了岩层倾角的影响。基于地下水向河渠运动相关理论,考虑岩层倾角,建立平推式滑坡地下水渗流分析模型,推导出承压水作用范围L₁新的计算公式,详细计算分析了不同透水层参数下L₁对α的敏感性,并提出了敏感倾角的概念。计算结果表明,α对L₁影响显著,这种影响程度与透水层厚度、渗流量、以及渗透系数密切相关,透水层厚度越大,α对L₁的影响越显著;同时敏感倾角受透水层厚度、渗流量、渗透系数等参数影响。最后应用新模型分析滑坡实例,验证了新模型的合理性。     

TTI介质弹性波频率-空间域有限差分数值模拟

由周期性薄互层引起的VTI介质是研究比较广泛的一类各向异性介质。当VTI介质对称轴偏离垂向,本构坐标系与观测坐标系不重合时,会形成观测坐标系下的TTI介质。引入25点优化差分算子,推导出二维TTI介质频率域弹性波动方程;为压制边界反射,采用完全匹配层法吸收边界条件,并计算出优化差分系数;最后采用集中力源,模拟了弹性波在TTI介质中的传播过程。从波场快照和地面共炮记录可以看出,笔者采用的数值模拟算法能有效压制数值频散。TTI介质中的波场传播比较复杂,纵波传播相对稳定,横波波前的三分叉现象比较明显,并存在振幅奇异性。当VTI介质的对称轴偏转后,还会增加地面地震记录的复杂性。     

断展褶皱要素对隐伏滑脱层深度及几何样式的约束:数学分析及其在重庆地区薄皮构造中的应用

根据平衡地质剖面原理,在前人建立的断展褶皱数学模型基础上,进一步推导出断展褶皱要素组合对隐伏滑脱层发育深度和几何样式的限定。需要给定的参数组合包括:断展褶皱后翼倾角2θ、翼间角γ、背斜的构造高度h、背斜的宽度LAB、断端点T以上地层厚度h0。这些参数均可由野外实测或地震剖面解释中给定。由这些参数可以推导出:断坡的倾角α、断坡的顶点T到断层滑距开始降低的点P的距离LTP、地层的压缩量f0、隐伏滑脱层的深度h’。将此推导过程用VC++编程软件ZB1.0加以实现。根据地震剖面的解释及地表资料整理结果,把上述演算结果应用于重庆方斗山地区的茨竹亚背斜的2个剖面中,计算出隐伏滑脱层的深度分别为8.10~8.63 km,证明茨竹亚背斜隐伏主滑脱层发育于寒武系底部。滑脱断层断坡倾角为29°~45,°属于中等倾角。这一研究成果既可在理论上定量计算隐伏滑脱层样式和深度,又能指导对潜伏构造的勘探实践。     

页岩储层岩石物理模型及地震AVO响应模拟

通过模拟并分析各向异性页岩岩石物理模型,研究页岩中干酪根含量变化对页岩弹性各向异性的影响,其结果为应用AVO方法定量解释页岩储层厚度和干酪根含量提供依据。岩石物理模型预测了页岩速度和各向异性参数随干酪根含量的变化规律。应用传播矩阵方法计算薄层页岩的AVO响应,得到反射系数关于页岩层厚度、入射波频率、干酪根含量和入射角的函数。数值模拟结果表明:在干酪根含量不变且在同一入射角下的反射系数在频率域呈周期变化,该周期与薄层厚度成反比;对同一频率入射波和相同入射角,反射系数幅值随干酪根含量增加而变大。     

Configuration of subducting Philippine Sea plate and crustal structure in the central Japan region

A seismic experiment with six explosive sources and 391 seismic stations was conducted in August 2001 in the central Japan region. The crustal velocity structure for the central part of Japan and configuration of the subducting Philippine Sea plate were revealed. A large lateral variation of the thickness of the sedimentary layer was observed, and the P-wave velocity values below the sedimentary layer obtained were 5.3–5.8 km/s. P-wave velocity values for the lower part of upper crust and lower crust were estimated to be 6.0–6.4 and 6.6–6.8 km/s, respectively. The reflected wave from the upper boundary of the subducting Philippine Sea plate was observed on the record sections of several shots. The configuration of the subducting Philippine Sea slab was revealed for depths of 20–35 km. The dip angle of the Philippine Sea plate was estimated to be 26° for a depth range of about 20–26 km. Below this depth, the upper boundary of the subducting Philippine Sea plate is distorted over a depth range of 26–33 km. A large variation of the reflected-wave amplitude with depth along the subducting plate was observed. At a depth of about 20–26 km, the amplitude of the reflected wave is not large, and is explained by the reflected wave at the upper boundary of the subducting oceanic crust. However, the reflected wave from reflection points deeper than 26 km showed a large amplitude that cannot be explained by several reliable velocity models. Some unique seismic structures have to be considered to explain the observed data. Such unique structures will provide important information to know the mechanism of inter-plate earthquakes.