不整合面下隐伏逆冲断层反射地震成像模拟研究.pdf

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1、第37卷第1期物探化探计算技术vo1．37N。．12015年1月COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGE0CHEMICALEXPLORATIONJan．2015文章编号：1001—1749(2015)01—0070—08不整合面下隐伏逆冲断层反射地震成像模拟研究原健龙，丘斌煌，刘洪星。，周武，余嘉顺(1．成都理工大学地球物理学院，成都610059；2．中海油能源发展工程技术分公司物探技术研究所，湛江524057；3．中国石油大学地球物理与信息工程学院，北京102249)摘要：针对不整合界面下的逆冲断层进行反射地震勘探的可行性问题，

2、进行了一项波动方程正演模拟数值试验。勘探的地质目标包括断层的断面形态，以及附近几个厚度仅仅为几米的地质透镜体。根据掌握的地质资料建立地震参数模型，用波动方程正演模拟技术模仿地震勘探观测系统的施工方式，滚动放炮合成了38炮地震数据，然后按照生产资料处理流程对这些数据进行处理，最后得到地震波速度模型剖面、地震数据叠加剖面以及偏移剖面等图像成果。试验结果表明，如果采用较高频率的震源信号，反射勘探地震成像方法可以有效地揭示不整合面下隐伏逆冲断层的空间展布形态，辨识地质透镜体存在。研究表明，选用主频为150Hz的高频率震源信号，可以使勘探达到最佳的分辨效果。关键词：逆冲断层；

3、地震成像；正演模拟；数据处理中图分类号：P631．4文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—1749．2015．01．13径，在一条断层上发生大地震的周期往往是现代科0前言技观测技术面世之后的观测时间跨度无法覆盖的，甚至人类文字记载的几千年历史也不足于提供足够自20世纪中期以来，关于逆冲断层构造研究方大的时间跨度来认识其规律性。所以，通过勘探手面取得的突破口]，曾经为石油与天然气勘探开拓段了解断层的浅层结构破裂过程，恢复其历史上的出了一个新的局面。近几年，一连串的灾难性地震地震活动规律，是地震活动性研究的重要方法。本更是将专家学者们的研究兴趣吸

4、引到了发生过地震研究的着眼点正是上述第二方面的问题。的隐伏逆冲断层研究上去_6]。对发震隐伏逆冲断埋伏在地下的断层结构产状多变，单纯靠地质层的研究包含至少两方面的意义，①发震隐伏逆冲表面地质信息推断很难准确把握其真实的地下形断层的构造形态与性质是研究地震机理的重要基态。借助地球物理手段来探明地下断层的结构形态础，只有充分了解发震断层的构造形态之后，我们才是一个很好办法，其中电磁法勘探[9]是一种常用的有可能通过揭示震区大地构造的动力模式，认识地经济高效的手段，但是当精度要求比较高的时候，电震的性质与发生规律；②发震隐伏逆冲断层的近地磁法勘探很难满足要求，而采用主动源

5、进行地震波表破裂特点是认识该断层地震历史活动性的重要途勘探是一个比较合适的选择。收稿日期：2014-02-26改回日期：2014-11-29基金项目：中国地质调查项目(12120113095100)；四川省科技厅科技支撑项目(2o13SZOl73)；国家级大学生创新创业训练计划(2o1310616003)作者简介：原健龙(1987一)，男，硕士，主要从事地球物理勘探研究，E—mail：Yuan—Jianlong@126．corn。*通信作者：余嘉顺(1957一)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事与地震波传播相关的地球物理研究，E-mail：J．yu@gns．cr

6、i．nz。1期原健龙等：不整合面下隐伏逆冲断层反射地震成像模拟研究71地震勘探方法在近些年来被广泛运用于探测各种地下活断层口¨]，赵成斌等[1采用高精度的浅1地质模型层地震勘探方法和先进的数据处理技术，查明了玛纳斯地震区的隐伏逆掩推覆构造体；卢育霞等[】采本研究的地质情况如图1所示。4层呈近水平用浅层高分辨率多次覆盖共中心点地震反射技术，状的地层从地表一直向下延伸到二百多米的深度。成功揭示了在2003年引发明乐一山丹地震的隐伏在这个深度上存在一个不整合界面。其下伏地层被逆冲断层。一条逆冲断层错断。该断层的水平长度大约为然而当地下存在的逆掩推覆构造情况复杂时，1200

7、m左右，跨越深度约200m，倾角非常缓，为传统的观测系统设计将变得很难适用[1。尤其当1O。左右。在下伏地层中存在几个长度在数百米，厚隐伏逆冲断层之上还存在有不整合界面时，其反射度为几米不等的地质透镜体。各层的地震波速度与地震特征必然受到上覆地层的传播干扰而变得非常介质密度如表l所示。我们希望知道用什么样的勘复杂，这时候观测系统的优化设计就显得额外重要。探参数可以揭示这些隐伏地质体的特征。对于埋深较大的不整合面下隐伏逆冲断层反射表1模型参数Tab．1Modelparameters地震成像问题，勘探地震领域(如石油天然气勘探)，已有成功的例子[3。’。但是在浅层地