大地电磁测深成果与地质剖面联合解释及其效果.docx

1、第35卷第6期.探化探计算技术2013年11月COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGEOCHEMICALEXPLORATION文章编号：10011749(2013)06065107大地电磁测深成果与地质剖面联合解释及其效果陶娟，雷宛，陈思宇，马肖波，李怡，蒲丹（成都理工大学地球物理学院，成都610059）摘要：为了解雪峰山西侧地区的深部构造特征，促进对油气勘探有利区段的选取，通过总结大地电磁测深模型正演计算成果特征，对大地电磁测深（MT）资料进行分析与研究，并结合测区的地质和物性特征，对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行了分析。在此基础上，预测了油气勘探有利区

2、段。预测结果与油气地质中有油气显示区域基本一致.为该区下一步勘探提供了基础资料。关键词：大地电磁（MT）测深；地质；构造特征；油气勘探中图分类号：P631.3*25文献标志码：ADO1：10.3969/i.issn.1001-1749.2013.06.04基金项目：中国地质调查局地质调查项目（1212011220750-03）收稿日期：2013-04-09改回日期：2013-09-24作者简介：陶奶（1990），女.硕士，研先方向为地球探测与信息技术,E-mail；taojuan_fighting。0前言我国南方地区由于地形夏杂，严重影响了地震勘探的效率、成本和效果。而大地电磁测深（MT）法装

3、备轻便、施工成本低，可应用于地震勘探难以奏效的地形复杂、地表条件变化很大的山区等，且可利用大地电磁测深资料推测断层、划分主要地层界面、研究构造圈闭、进行相带划分等，为评价油气勘探远景区提供了重要依据，所以在南方海相碳酸盐岩分布地区主要以大地电磁测深（MT）为手段进行油气勘查工作工-H。在雪峰山西侧地区具有优越的原生油气地质条件，拥有多个优质的油气生储盖组合,作者紧密结合地质基本理论，充分利用MT成果所显示电性特征，深入研究了中上扬子重点区的地球物理特征，分析了该区断裂、褶皱和地层展布特征，在此基础上，推测了油气有利区段，并取得了较好的效果。1解释方法本次联合解释时将大地电磁测深资料与地质资料有

4、机地结合在一起，进行综合推断解释，具体的解释思路如下：（1）结合地质资料，初步研究该测线涉及的构造单元及地质特征。（2）以大地电磁测深法原始资料的定性解释（MT曲线类型图、频率一视电阻率断面图）为出发点,结合定量计算（大地电磁连续介质反演剖面）的结果，综合地质资料及数据对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行综合分析及解释。（3）结合研究区地质实际情况，紧密结合各类褶皱、断层及油气藏模型.进行大地电磁测深正演模型的建立，以为后续综合解释提供模型依据，进一步提高解释精度，进而推断有利油气重点构造带，为后期油气勘探工作提供依据。2应用实例2.1研究区的地质与地球物理概况该研究区以盖层厚度巨大，分布广泛,

5、褶皱和断裂均很发育，基底出露零星，刚化程度弱为特点。根据以往物性资料统计资料可得：（1）（白垩系）一三叠系一二叠系上统（K-）TR）,为近地表相对高阻层，本区中生界及上古生界均发育较薄，大部分区段缺失,仅发育于褶皱的核部。（2）二登系下统一奥陶系上统（巳一。3）为低阻电性层。本区二叠系、石炭系、泥盆系系均不太发育，此套地层应以志留系和奥陶系上统等为主，主要为砂泥岩。仅发育于扬子地块褶皱的核部或翼部等局部地段，发育不厚,一般约500m。此套地层由于埋深较浅,油气意义不大.但有可能作为页岩气勘探目标。（3）奥陶系中统一寒武系中统（。22），为高阻电性层，以灰岩为主，在上扬子地块均有所发育，尤其在川

6、中前陆盆地及扬子陆地被动边缘褶冲带北西段均发育较厚，厚度一般大于2km,此套地层在剖面东段也广泛出露。（4）寒武系下统一新元古界上部为低阻电性层，以泥质、砂质为主，此套地层在上扬子地块均有所发育，川中前陆盆地其埋深在3.5km以上,该套地层在扬子陆地南部被动边缘褶冲带广泛发育，厚度基本在1km以上。其埋深变化较大，在1.5km3km左右。（5）前新元古界上部（AnPt33）,剖面中段、北西段为相对高阻层，剖面东段为高阻层，这种电性差异或许与基底性质有关，在上扬子地块,此套地层均埋藏相对较深,在剖面东段埋深较浅0各电性层电性的差异，为开展大地电磁物探野外工作及解释提供应用前提。2.2典型构造综合

7、分析资料解释的思路是:结合地质资料，从原始定性图件（大地电磁曲线类型图、频率一视电阻率断面图）出发，结合定M:计算（大地电磁连续介质反演剖面）的结果进行综合分析解释。现选取研究剖面典型构造带中的某向斜为例进行详细分析（图1）。该向斜的轴向为75°左右,形态呈长条状，北东紧闭，南西宽缓的“人”字形构造,该向斜出露的地层为J3-Pi，核部最新地层为Lsn0结合地质资料可以看出，大地电磁测线经过该向斜的核部。该向斜的核部为上侏罗统遂宁组0sn）,两翼地层依次为：中侏罗统新田沟组（Lx）、下侏罗统自流井组0zl）、上三叠统二桥组（7»、中三登统关岭组（T2g）.下三叠统夜郎组（T.

8、y）、二叠系（P2、R）。该向斜对应于大地电磁456号一506号（里程为88km102km测线段）测深点段.其曲线类型主要有“KH”和“KQH”两类（图2）,描述如下。10000010000.电射/曲戒-jiJY56bTH式10001002J00000100001000100IG1001010.10.010.0010.0001%00/Hl凡电m*ett-j4-5ou TF式 EH式iooioi0!aoio.ooio.oooiICOOOO10000 TFIBK Ml式%00100100.10.010001ooooi知*/H，图2某向斜曲线类型图Fig.2MTcurvetypesofasyncli

9、ne（1）“KH”型。如456号测深点与504号测深点,分别对应于该向斜西翼和东翼地层，视电阻率值从高频至低频呈现“低、高、低、高”的特征，反映出该向斜两翼地层由浅到深，发育四套电性层，即该段出露相对低阻层R-C；下伏高阻层（）.-2；低阻层6.-Pt33；最下层为高阻深变质基底AnPt3图1某向斜实际材料图Fig.1Aprimitivedatamapofasyncline（2）"KQH”型。如476号测深点，对应该向斜核部地层视电阻率从高频至低频呈现.,低、高、低、低、高"的特征.于176号测深点TM模式视电阻率曲线的300Hz、40Hz、0.2Hz、0.02Hz、0.0

10、01Hz处读出视电阻率异常极值分别为：100Qm、150Qm、7Qm、3Qm、12Cm,反映出该向斜核部地层由浅到深依次为相对低阻层J-R、下伏高阻层RC、低阻层QJ、£LPT、最下层为相对高阻浅变质基底AnPS。从频率视电阻率断面图（图3）可以看出.在里程为88km92km（对应于点号：456468）测线段，在高频段（nX102Hz-nX10*Hz）.总体表现为中高阻到高阻的电性特征，对应于该向斜西翼出场地表的R-c和JR高阻地层。2Ifl程/km注：辅中等值线弥注氓位为-m)图3某向斜(里程：88km102km)频率视电阻率断而图Fig.3Corsssectiondiagramo

11、ffrequencyapparentresistivityofasyncline(mileage：88km102km)在里程为92km97km（对应于点耳：468488）测线段，在高频段（nXlOmz-nXIO1Hz）,总体表现为中高阻的电性特征.对应于该向斜的核部和近核部的两翼出露地表的J一P地层。在里程为97km102km（对应于点号：488506）测线段.在高频段（nX102Hz-nX10*Hz）,总体表现为高阻的电性特征.对应于该向斜的西知出露地表的J-R和R-C地层。在低频段（nHz以下），456468测线段.表现为中高阻电性特征，推测为金沙向斜西翼深部的高阻深变质基底AnPt地层的

12、电性反应。结合地质资料.从大地电磁连续介质反演剖面图（图4）大致将该段主要分为五个电性层。该测线段除r泥盆系、石炭系和志留系地层不发仃外，其他地层发育完整.尤其在向斜核部位置.III浅到深.发育五个电性层，即最上层为J一R低阻层,视电阻率值约在looQ-m200Qm之间，出端于该向斜的458502测线段；下伏P.-C高阻层,在456458测线段和502506测线段出露地表即该向斜两翼的远端；（）.-相对低阻层视电阻率值约在30n-m200Q-m之间，眼度约在1km1.5km之间；下伏-低阻电性层视电阻率值约在8Qm30Qm之间.推测为日一PL,3低阻标志层；在海拔一2.5km以下.呈高阻电性特

13、征.推测为相对高阻的AnPt3浅变质基底。该向斜的地质解译剖而如图5所示。注：图中等伉线标注单位为-m)图1某向斜(里程：88km102km)大地电碰连续介质反演剖面Fig.4ContinuousmediainversionoftheMTprofileofasynclinc(mileage：88km】02km)在频在一视电阻率等值线断面图上可见（图3）.在446号测深点两侧.高频段电性特征沿水平方向上有所变化,该测深点以西为中低阳电性特征.对应于出露地表的低阻Z6dy-£,地层.以东为中高阻电性特征，对应出螺地表的中高阻Q一£-2地层。在MT连续介质反演断面图中可以看出，该

14、断层的下盘为出露地表的低阻标志层和向上抬升的深变质基底AnPt33高阻地层，上盘为相对下降的低阻标志层和深变质基底，所以在446号测深点附近推测存在一条正断层F5。在地质实际资料中，在该测深点附近存在一走向为北北东.倾向南东的断层，其上盘出露中下寒武统地层（61-2）,下盘出露下寒武统地层（6.）,与由MT资料推测的断层F5是一致的。图5某向料地质解译制面Fig.5Thegeologicalinterpretationsectionofasyncline2.3典型构造油气地质与地球物理综合解释2.3.1模型特征在物探剖面中.选取更点测线段进行大地电磁油气藏模型正反演,针对有古油藏出露的构造进行

15、大地电磁异常特征的总结.贯彻“由已知到未知”的思想,总结出“生储盖”各套地层在工区内的空间发育及展布情况及其综合物探特征。根据所收集的资料，划分了一个主要的储层为震旦一寒武系灯影组（Z£dy）。综合地质资料与实测MT数据.针对该油气远景区地质环境与油气地质条件.我们对该测线部分区域建立了大地电磁一油气地质综合模型（图6）。模型中，I号、n号、III号、IV号电性层电阻率取值分别为30Qm、5000-m、10Q-m、50Q-m°储层为油气模型中上部亮红色较薄的地层，位于1D号电性层的上部，厚度较薄，约在200m300m之间.西侧厚度较东侧稍大。通过对部分槽破带的含油气模型与实

16、际地质情况对比分析.再结合已有物探、地质及油气地质资料,不难发现模型数据反演视电阻率等值线剖面图（图7）与MT实测数据的反演图（图8）较为吻合。对于视电阻率接近的地层，未能细分.基本可划分出四套电性层，电性层由上到下表现为“低、高、低、铲的特征。但是与MT实测数据的反演等值线剖面图东段相比，添加油气储层模型中的低阻标志层厚度偏厚,在模型2中将予以修正（图9）.图6部分褶皱带添加油气储层MT模型1Fig.6ThefirstMTmodelofsomefoldbeltsthataddedoilandgasreservoir图7部分褶魅带添加油气储层模型1MT反演等值线制面图Fig.7Thefirst

17、MTmodelinversionprofileofsomefoldbeltsthataddedoilandgasreservoir通过对模型1的修正.模型2的数据反演视电阻率等值线剖面图（图10）与MT实测数据的反演图（图8）拟合得更好,为后续综合解释提供了模型依据。通过模型数据成果的分析研究.验证了物探解释成果，进一步提高了解释精度。因此，在MT反演等值线剖面图中可通过储集层对电性特征的宏观影响来进行综合地质解释。2.3.2含油气特征在该向斜段内，除了泥盆系和志留系地层不发育外，其他地层发育完整.尤其在向斜核部位咒,由浅到深，发育五个电性层，最上层为低阻层JPz，视电阻率值约在100Qm20

18、0Qm之间，出露于该向斜的458502测线段;下伏高阻层R-C,出露于该向斜两翼的远端456458和502506测线段；相对低阻层（）.一2,视电阻率值约在30Q-m200Qm之间.厚度约在1km-1.5km之间；下伏视电阻率值约在8Q-m30Q-m之间的低阻层，对应于低阻标志层6.-Pt?；最下层在零海拔以下2km2.5km的范围以下.为相对高阻的浅变质基底前晚元古界AnPWl地质解译剖面如图5所示）。所以在该测线段内，具备上、下组合的“生储盖”地层。且在该向斜的西翼458号测深点处和502506测线段均有古油藏出露，因此具有较大的研究意义。注:图中等(ft线标注单位为(nm)图8部分相皱带

19、MT反演等值线割面图Fig.8MTinversionprofileofsomefoldbeltsthataddedoilandgasreservoir图9部分褶皱命添加油气储层MT模型2Fig.9ThesecondMTmodelofsomefoldbeltsthataddedoilandgasreservoir冲.32301.IB31623W.52125.979.4330.il3I&199512597.79451015202530354045SOSS图10部分褶皱带添加油气储层模型2MT反演等值经剖面图Fig.10ThesecondMTmodelinversionprofileofso

20、mefoldbeltsthataddedoilandgasreservoir2.4油气远景评价以该研究思路.并结合地质构造、沉积占地理环境等因素综合分析,在下组合储集层及炷源岩在该测线段具有区域有利生储前提下.推测蛟为有利的油气构造带在里程为60km80km之间和90km110km之间,如图11所示。在野外实际调查中，重要储集层位震旦系灯影组分布于该有利测线段，且发现了油气显示（如图12中红色三角形所示），击打岩石具有油气味,部分测段缩云岩皱粒溶孔及缝隙中充填大量干沥青。路线调查及剖而测ht中能见干沥背分布的层位fizedy以孔隙及裂隙形式充填、£危砂岩中亦有沥青分布、其次为P2cb

21、P2mo从干沥青的分布来看，区内灯影组古油藏主要分布于此测线段，充填于上部的皱粒云岩、藻云岩、微晶云岩中，以孔隙、裂隙方式充填。因此证明r利用MT资料进行油气有利区段的划分是有效的.同时也为该地区油气勘查爽定r基础。3结论通过对大地电磁（MT）测深剖面资料的综合分析，在剖面电性结构的基础h结合测区的地质和物性特征，大致查明了剖面上主要断裂的位置、性质及发育特征，划分了构造单元.圈定了主要地质层系（电性层）的空间展布.并在此基础上，预测了油气勘探有利区段。预测结果与油气地质中有油气显示的区域基本一致，为该区下一步勘探提供了基础资料。(a)大炮电蹬反演剖面图注:图中等值我标注事位为(nm)(b)地

22、质实际横割图-IO<1'1i11A-一A一1，6065707580859095100105fifS/km(c)地质解译例面图图11油气有利区段大地电磁反演制面图、地质实际横剖图及地质解译剖而图Fig.11TheMTinversionprofile«geologicaltransverseprofileandgeologicalinterpretationsectioninfavorableoilandgassectors责州省金沙区块油气地质图nooooo1000m0I23456(km)图12研究区重点测段油气地质图Fig.12Theoilandgasgeologica

23、lmapofthekeymeasurementsectioninthestudyarea参考文献:1 徐新学.大地电磁测深法在南方海相碳酸盐岩地区油气勘探中的应用研究D.北京：中国地质大学，2006.2 严艮俊，胡文宝,物绍芳，等.电磁勘探方法及其在南方碳酸盐岩地区的应用M.北京:石油工业出版社,2001.3 孟尔盛.论南方海相地层区石油物探方法J.海相油气地质,1996,1(4)J-5.4 夏训银，王建新,刘俊昌，等.大地电磁测深在南盘江北部地区油气勘探中的应用J.物探与化探,2012,36(2):174-179.5 卓皆文，汪正江，王剑，等.雪峰山西侧地区海相油气勘探前景初析口.沉积与特提

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