中国海洋大学 深层地震勘探解释报告

专业教学实习报告深层地震勘探解释学生姓名学号专业名称专业年级实习地点实习日期报告完成日期中国海洋大学海洋地球科学学院地球探测与信息技术系前言一、区域地质概况1、区域构造背景2、地层概况3、埕北断阶区构造特征4、构造演化特征4-、1中生代构造分期与地壳运动4-、2中生代岩浆运动4-埕3北断阶区中生界地层控制因素二、方案设计三、技术实施四、成果分析五、体会与认识六、参考文献七、鸣谢前言2010年3月初，2006级地球信息科学与技术专业全体同学在中国海洋大学海洋地球科学学院进行了为期两周的深层勘探资料解释的实习。我们这次实习的主要任务是对大港地区的部分资料进行地震地质解释。在实习中学会怎样进行正确的标准反射层的选取，层位对比与追踪，并利用所获取的数据进行等t0图的绘制，确定出断层并绘制在等t0图上等一系列的工作，使我们对这门学科有更直观和感性的认识，增加对其的兴趣。通过本次深层地震资料解释实习，巩固了之前所学的相关课程，并了解许多实际中需要解决的问题，增强了实践动手能力，对将来可能进行的解释工作流程有了大致的了解，使我受益良多。一、区域地质概况、区域构造背景从区域上来看，渤海湾盆地构造位置属华北板块东部，东界为郯城—庐江断裂带，西邻太行山隆起区，北为燕山褶皱，南为鲁西隆起区。作为渤海湾盆地的一部分，黄骅凹陷位于渤海湾盆地中东部，在区域构造背景上更加接近郯城—庐江断裂带，埕北断阶区则位于黄骅凹陷的中南部，南为埕宁隆起，北为歧口凹陷，向东为郯城—庐江断裂带，自中生界以来其构成演化和沉积变迁与郯城—庐江断裂带的活动密切相关。根据前人区域地质研究，该盆地是一个中新带大型板内含油气盆地。渤海湾盆地是华北板块的反“N”形中新生代叠加复合盆地，其东西两侧分别以北北东向的郯庐断裂带和太行山山前断裂带为界，南北两侧分别是近东西展布的齐河—广饶弧形断裂带和昌黎断裂带，盆地两侧较窄，中间较宽，总体上成菱形。盆地内发育两组基地断裂，一组为北北东—北东向，另一组为北西向至近东西向。两组断裂系统控制着盆地内7个坳陷，自北向南依次是辽河—下辽河坳陷，冀中坳陷，黄骅坳陷，渤中坳陷，临清坳陷，济阳坳陷及吕潍坳陷。7个坳陷之间由4个隆起间隔，自北至南为沧县隆起，刑衡隆起，埕宁隆起，内黄隆起，总体构造为“东西分带，南北分块”的构造格局。、地层概况本区自上而下揭示的地层主要有：古生界，中生界，下第三系的沙河街组，东营组，上第三系的明化镇组和馆陶组，第四系平原组，官家堡—埕海地区普通缺失下第三系的沙二段和东营组部分地层。其中古生界、中生界、下第三系、上第三系之间均为不整合接触，古生界地层见于羊二庄断层上升侧，中生界地区见于羊二庄断层两侧，新生界下第三系沙河街至第四系剖面完整。3、埕北断阶区构造特征总体上来看，研究区所在的大港南部滩海地区基本为“一阶一坡一凹”基本构造格架。“一阶”即埕北断阶，“一坡”即北大港构造带东翼倾没带，“一凹”即歧口凹陷主体。埕北断阶区即为该格局中的“一阶”，南侧为埕宁隆起，北为歧口坳陷，受一系列新生界同沉积层的影响和改造自南向北呈阶梯状渐次下掉的构造格局。埕北断阶区为埕宁隆起向歧口凹陷过渡区发育有羊二庄、赵北、张东—海4井三条二级主断层，这三条主断层走向北东—北东东，倾向北倾，三、四级断裂亦以北倾为主。构成了由埕宁隆起北坡向歧口凹陷中心节节下掉的断阶结构。受主断层控制，形成了羊二庄断层上升盘的埕北斜坡—埕海、羊二庄断层下降盘的羊二庄断阶带，张东断层两盘的张东构造带三个二级构造单元。受埕宁隆起持续抬升和歧口凹陷快速沉降及北西—南东向拉张应力场的作用。主断层形成时期早，活动持续时间长，自第三系以来一直保存有断阶的特点。发育有多条同沉积断层。滩海区发育北东、北北东—近东西、北西三组断裂，其中北西向断裂不发育，规模小；北东、北东东—近东西两组断裂为优势断裂，具有规模大、平面延伸长、纵向切割深、发育时间长的特点。规模大的二级断层主要为喜山期活动的断层，均为同沉积断层，不仅控制构造格局，同时对地层的分布也有明显的控制。由南至北主要发育羊二庄断层、海4井断层、张东断层共同形成羊二庄、张东上盘和下盘构造带，下面就各主要断层的特征进行剖析：羊二庄断层：是黄骅坳陷与埕宁隆起分界的断层，位于埕北斜快带高台阶上的第一条断层，向西延伸到刘官庄以西，由陆地羊二庄向海域延伸走向北北东向，至海域与海4井断层相交后消失，该断层不仅控制着下第三系地层分布一条同生断层，同时对中生界地层的分布也有明显的控制作用，在张庄东地区该断层的南中生界地层的分布也有明显的控制作用，在庄张东东地区该断层的南中生界地层缺失侏罗系和白垩系地层，残留的只有分布局限的三叠系地层。海4井断层：为羊二庄以北的第二条断层，该断层主要在海域发育走向北北东向，断距200余米，同样是控制下第三系地层厚度的一条同生断层，在下第三系构造图上断距可达200余米，其活动时期以Es—Nm,该断层对中生界地层的控制作用不明显，在断面上中生界地层变薄是由于后期断层活动所致，限于地震资料品质差，地层埋藏太深，下降盘中生界地层的分布特征很难确定。张东断层：位于埕北斜坡带低台阶上的断层，断层西与陆地张北断层相接，东与海4井断层相交，断裂呈东西向展布，是张东背斜构造的主要控制断层。该断层在第三系前期就已存在，沙二—沙一一段持续活动，东营组时期强烈活动并随之定型，在上第三系以后，活动减弱至停止，在沙二段顶界构造图断距可达500—700米，张东断层的控制作用与海4井断层类似。4、构造演化特征渤海湾中生界地层划分和对比情况表明，中生界地层总体上属小型，散布的残留盆地群，地层厚度变大，主要是北东—北北东向分布，间有东西向分布。自西向东可分为四个带：北京—石家庄盆地带，武清—南宫盆地带，黄骅—德州盆地带和渤西—济阳盆地带。渤海湾盆地中生界地层都是陆相碎屑岩和火山岩沉积，主要的健在类型有陆相砂泥岩建造，暗色含煤碎屑岩建造，火山岩及火山碎屑岩建造和红色碎屑岩建造等。岩相复杂，其纵横向变化均较大。但从地层层序发育的角度来看，似乎也有规律可循。三叠系以红色、黄色或杂色砂泥岩建造为主，下—中侏罗系以暗色含煤或不含煤碎屑岩建造发育，上侏罗系—下白垩系主要发育玄武质和安山质火山岩、火山碎屑岩以及碎屑岩建造；上白垩系为红色碎屑岩建造。4-、1中生代构造分期与地壳运动①印支期印支期包括早期（早中三叠世）和晚期（晚三叠世）。印支早期的构造活动性减弱，是海西期的继续延续和渐进发展，古地理和古构造面貌没有根本改观。大部分地区都表现为连续沉积，只是在早印支运动（中三叠世后）华北板块发生东隆西坳，使华北平原及东部地区隆起剥蚀，至使晚三叠世基本上无沉积。仅在大城附近有发现上三叠统的报导，但亦无充分的证据。印支晚期，中国东部的构造活动性增加、加剧。晚印支运动改变了中国东部区域构造的格局。②燕山期印支期，中朝板块持续地发生明显的北向漂移，侏罗纪较三叠纪有明显的约5°~1°0的纬度位移，而白垩系又较侏罗系有6°~7°的纬度位移，早白垩系时，华北板块已接近甚至向北超越了现今位置，这反映了近南北的挤压具有长期持续的特点。与此同时，自燕山期开始，来自东部板块北西向挤压的影响更显突出。燕山早期运动是一次重要的地壳运动，这是指燕山期发生的运动。以上地层以火山岩，火山碎屑岩为主，与下侏罗系地层组合有显著差别，分布空间有别。晚白垩系与第三纪间发生的构造运动称为晚燕山运动。在许多剖面上均可看到孔店—沙四段及其以上地层与下伏上白垩系地层的角度不整合。4-、2中生代岩浆运动本区及其周缘有三个火山运动高峰期，分别出现于侏罗世、晚侏罗世、晚侏罗世—早白垩世。其中包括早侏罗世、晚侏罗世火山运动分+不局限，主要在燕辽地区的火山—沉积盆地中。晚侏罗世—早白垩世的火山活动不仅强度大，且广泛分布于紫荆关断裂以东地区，一般为北北东向受北北东向巨型走滑断裂系控制，局部受北西西、北西和东西走向断层的控制呈带状分布。在岩浆作用过程中壳幔均有贡献。可能存在三种母岩浆，即玄武岩质、粗面质与花岗质岩浆。大约在35千米厚的陆壳处生成粗面岩（或正长岩）岩浆。辉长岩（玄武岩）岩浆源于上地幔，可分异成闪长质（安山质）岩浆。这三种母浆在陆壳不同部位混合作用可产生谱系宽的火山岩。4-埕3北断阶区中生界地层控制因素华北地台中生界残留盆地的分析对比表明所有新生代规模较小的单断型或挤压型盆地中中生界地层为倒三角结构，以倒三角模式存在（如冀中—临清盆地等）。在双断型逐级下凹盆地（如北京盆地），中生界地层则为盆地周边高部位遭受较强剥蚀，而在深部位中生界地层保存相对齐全，在黄骅凹陷中区地存在类似的特征，但由于中部存在隆起而使中生界地层的分布特征变得复杂。在埕北断阶区，南为埕宁隆起，北为歧口凹陷，现今的构造格局受新生代断层的影响，向北逐阶下降。从区域地震资料和钻井资料表明，向南至羊二庄断层以南的斜坡区，中生界地层仅有三叠系地层，侏罗系和白垩系地层缺失；向北在羊二庄断层与张东—海4井断层之间，侏罗系中下统地层分布稳定，介于200~350米之间，但上侏罗—下白垩统地层向北快速增厚，以张海4井区最薄，向东西变厚，延伸到庄古1井一庄海义一线，向东延伸至海13井以东工区之外。向张东—海4井以北，由于缺乏钻井资料，地震资料太差，中生界地层的分布就现有资料很难进行分析探讨。综上所述，埕北断阶区张东东地区中生界地层的分布特征主要控制因素为中生界末的燕山运动的挤压逆冲运动，受后期新生代断陷及同沉积断层的改造，早期的构造运动目前难以恢复。但后期断层等构造格局与中生界地层残留分布特征则比较清楚，对中生界三叠系地层控制因素为区域构造背景，侏罗系中下统地层主要受区内羊二庄断层和张东—海4井断层控制。而上侏罗统—下白垩统地层的分布特征不仅与上述所及断层有关，而且受后期构造抬升的控制比较清楚，如张东东地区张海张海井区的高部位缺失该套地区，同样中下侏罗统也遭受了一定程度的剥蚀，但剥蚀量不是很大。二、方案设计在本次实习中，我们班共分成4组进行，每组7人，我们组设计方案如下：(1)资料准备搜集本区或临区相关的地质和地球物理资料。(2)层位标定选取标准反射层。(3)层位追踪在不同剖面上追踪选定的标准反射层。(4)断层解集在时间剖面上识别断层并确定断层要素。(5)读取t0时间读取所追踪层位的t0时间，并读取断层两侧t0时间。(6)根据t0值绘制等t0图(7)根据所绘的等t0图进行成果分析。三、技术实施根据设计的方案具体实施如下：(1)资料准备资料准备包括两方面内容：①了解工区区域地质背景，认真阅读与解释相关的地质和地球物理资料，要做到对工区地质背景、盆地类型和主要构造特点心中有数。这对开展剖面解释和断层平面组合，以及最终解释成果的正确与否都至关重要。②收集和准备于解释和作图直接相关的资料，如叠加偏移时间剖面和相应的地质资料。（2）层位标定选择连续性好，波形稳定，能够长距离追踪且具有明显的地震特征的反射波作为反射标准层。本次实习我们组选取t0时间大约在1500〜2200毫秒之间的反射层作为标准反射层。（3）层位追踪在叠加剖面上追踪选定的标准反射层，并在其下方涂蓝色标记，在同一张剖面上追踪时，根据同相轴的连续性，相位相同，波形相似来追踪标准反射层。在不同剖面上追踪时，由于我们组所选地层在部分地区变化较为复杂，同相轴错杂处较难识别，因此，我们采用另外两种方法来帮助确定标准层。①根据沉积地层的成层性比较好，在某剖面上的相对位置与其相邻平行剖面上基本相同，利用这种方法可以粗略地确定反射标准层，找出其大体位置。②利用联络测线的剖面进行闭合对比。我们利用清晰部分在横剖面上标定出要追踪的反射标准层。（4）确定断层根据断层在时间剖面上的识别标志，如反射同相轴错断、扭曲等特征来确定断层和断层要素。（5）读取t0时间在各张时间剖面上每隔一定道读取选定的反射标准层并记录下来。断层两侧的t0时间也要读出来。在某些转折、极值点处特殊点的值需读出来。（6）绘制等t0图①在坐标纸上，以主测线号2600~3000为横坐标，以联络测线号600—1000为纵坐标建立起坐标系，在相应的位置标上相应的t0值，断层上下盘位置及断层两侧的t0时间也标在相应位置。②组合断层。将相邻剖面上的断层在断层类型相同，走向相似的情况下组合起来成为一个大的断层。③将时间t0相等的点连接成等t0线，在需要插值的地方进行插值处理，成果见附图。四、成果分析附图《大港地区试验三维DX3等t0图》即为此次实习的主要成果。通过对该图进行分析解释，得到我们组所追踪的工区内地层的构造特征，并对局部构造进行含油气远景评价，提供可能的钻井部位。等t0图在构造比较简单的情况下可以反映构造的基本形态，但是其位置有偏移，形态有畸变。因为无速度资料进行时深转换，所以我们只根据得到的等t0图进行构造的定性分析。（1）等t0图的定性分析从等t0图中可以获知：本次实习我们所追踪的地层在1580〜2700毫秒之间，埋藏较“深”。地层大体走向为北东东向，倾向为北北西向。整个工区基本为南“高”北“低”，中部较平，北部与南部沟谷相间，背斜向斜构造较为明显。本区共有3条断层，北部断层最大，延伸方向为北东—南西，延伸约9公里（工区内），断距约350米，因无临区的相关资料，所以无法得到