Обработка и интерпретация полевых материалов.

Конечным продуктом сейсморазведочных работ является с е й с м о г е о л о г и ч е с-

к и й р а з р е з, представляющий собой изображение сейсмических границ с соответствующей геологической привязкой. Построить сейсмическую границу можно только в том случае, если известно время прихода полезной волны ( т.е. волны несущей информацию о наличии этой границы) и скорости ее распространения в горных породах. На практике полезная волна всегда бывает затушевана различными помехами. Для уменьшения искажения времен прихода полезной волны за счет неоднородностей верхней части разреза вводят статические поправки.

В данные МОВ вводят также к и н е м а т и ч е с к и е п о п р а в к и, устраняющие различия во временах прихода полезных отраженных волн в пункты наблюдения, расположенные на разных расстояниях от источника колебаний. В результате криволинейный годограф преобразуется в кривую линию, отражающую форму границы.

Для еще большего подавления волн-помех и увеличения отношения сигнал - помеха применяют ф и л ь т р а ц и ю с е й с м и ч е с к и х к о л е б а н и й. Если спектральный состав волн-помех отличается от спектрального состава полезных волн, используют частотную фильтрацию, если же отличаются кажущиеся скорости волн-помех и полезных волн, используют пространственно-временную фильтрацию.

И т о г о в ы й э т а п обработки сейсмических записей - к о р р е л я ц и я п о л е з н ы х

в о л н, которая предусматривает обнаружение, отождествление и прослеживание регулярной полезной волны и регулярных волн-помех на всех сейсмических трассах. Процесс корреляции волн - наиболее сложная и ответственная операция обработки.

С е й с м и ч е с к и е с к о р о с т и пластов определяются по данным интегрального и дифференциального каротажа, а также при использовании информации о временах пробега сейсмических волн.

Сейсмические границы строят по годографам и данным о сейсмических скоростях. Границы строят ручным способом или с помощью ЭВМ. С п о с о б э л л и п с о в применяют для построения криволинейных ( в основном выпуклых) отражающих границ. При построении плоских отражающих границ используют с п о с о б з а с е ч е к. Для построения любых криволинейных отражающих и преломляющих границ применяют с п о с о б п о л е й в р е м е н.

Надежно выделенные по всей площади отражения от известных субгоризонтальных геологических границ называют о п о р н ы м и, или м а р к и р у ю щ и м и. Опорные отражения являются основой правильной геологической интерпретации данных сейсморазведки.

Геологическая интерпретация сейсморазведочных данных заключается в построении сейсмических разрезов, структурных карт и схем. Для построения используют всю имеюуюся информацию о структурно-тектоническом и фациально-литологическом строении разреза, полученную по данным бурения. каротажа и других геофизических методов. Наибольшую информацию о стратиграфическом положении опорных горизонтов дают вертикальное сейсмическое профилирование, а также сейсмокаротажные измерения. Дизъюнктивные нарушения обнаруживаются по следующим признакам:

1) резким вертикальным сдвигам опрорных горизонтов, надежно опознаваемых по обе стороны разрывов сплошности;

2) по локальным изменениям структуры волнового поля- исчезновению устойчивых колебаний и появлению новых волн, изменениям динамического уровня и спектрального состава колебаний на определенном интервале разреза;

3) по появлению дифрагированных волн, которые выделяются в виде последовательных узлов дифракции, четко указывающей на местоположение плоскости разрыва;

4) по изменению скоростных характеристик на горизонтальных графиках скоростей, полученных по данным МОВ и МПВ.

 

 

Рис.. Сейсмостратиграфический анализ: а-различные формы пластов, выделяемых на сейсмических разрезах: 1 параллельные, 2-субпараллельные.3- расходящиеся. 4- сигмовидные, 5 - косослоистые, 6 - бугристые; б- геологическая интерпретация сейсмического разреза: D - дельтовые отложения, характеризующиеся косой слоистостью, PD - отложения прадельты с их параллельным или слегка сходящимся напластованием; осадочный комплекс деформирован складчатостью и сбросами F; SB - отражения от морского дна.

 

Генетически связанные осадочные комплексы пород приводят к появлению характерных особенностей волнового поля. Анализ этих особенностей позволяет получить сведения об обстановках осадконакопления и, косвенным образом, о литологическом составе отдельных пластов осадочного комплекса. Такой анализ получил название с е й с м о с т р а т и г р а ф и и. Диагностическими признаками различных обстановок осадконакопления являются характерные особенности отражений на сейсмограммах МОВ (рис. ). Так, параллельные отложения характеризуют мелководье, шельфовые отложения. Более глубокие окраины шельфа отмечаются развитием крупных сигмовидных или косослоистых диагональных форм напластования (рис. ).

 

Рис.?????

Рис.?????

 

 

Области применения.

Сейсморазведку применяют на всех стадиях геологоразведочного процесса при решении разнообразных задач.

Г л у б и н н о е с е й с м и ч е с к о е з о н д и р о в а н и е (ГСЗ) выполняют при изучении струтур земной коры и верхней мантии (рис. ). При зтом определяют положение кристаллического фундамента, поверхности Конрада ( граница гранит - базальт с V=6, 5 - 7 км/с) и поверхности Мохоровичича с V _гр ³ 8 км/c на глубинах 30 - 75 км. Наблюдения проводят методами отраженных и преломленных волн при расстояниях между точками приема и возбуждения 200 - 1000 км и массе зарядов 2 - 10 тонн. Регистрируют низкочастотные колебания в области частот 2 - 10 Гц специальными чувствительными сейсмостанциями.

 

 

 

Рис.?????

 

При этих работах исследуется континентальная кора мощностью 30 - 40 км (рис., Б). Скорости сейсмических волн в верхней части земной коры обычно составляет 5, 8 - 6, 4 км/с, что соответствует в основном гранитам и гранодиоритам (рис. Б, б). Сейсмические скорости нижней части земной коры меняются в диапазоне 6, 5 - 7, 3 км/c, что характерно для разнообразных типов метаморфических пород (рис ). Наиболее вероятной основной составляющей нижней части земной коры является гранулит основного состава.

 

Рис.?????

Рис.?????

Рис.?????

 

Р е г и о н а л ь н ы е с е й с м о р а з в е д о ч н ы е р а б о т ы проводят с целью изучения геологического строения обширных территорий для выявления площадей с целью постановки более детальных исследований. При этом изучают общее строение осадочной толщи и пород фундамента. Работы выполняют вдоль разведочных линий протяженностью до нескольких сотен километров, пересекающих предполагаемые региональные структуры ( прогибы, поднятия, разломы и др.). Для изучения рельефа кристаллического фундамента используют МПВ, что дает также возможность проследить один - два горизонта в осадочной толще. Обработку полевых материалов проводят немедленно для оперативной корректировки направления и методики исследования. В результате интерпретации составляют сейсмический разрез вдоль разведочной линии и выделяют участки для поисковых сейсморазведочных работ.

П о и с к о в ы е с е й с м о р а з в е д о ч н ы е р а б о т ы выполняют для поисков и локализации структур и их отдельных элементов ( антиклиналей, синклиналей, зон разрывных нарушений) зон стратиграфического несогласия, выявления участков с особенностями литологического или петрографисеского состава пород. Профили наблюдений располагают вкрест простирания структур, наличие которых предполагается по данным геологической съемки, картировочного бурения или геофизических методов.

Работы проводят МОВ или МПВ. При этом МПВ применяют для исследования струк-турных объектов, залегающих на глубинах до 200-400 м, а МОВ - для изучения горизонтов на глубинах свыше 1 км. Поэтому нефтепоисковые задачи решаются в основном методом отраженных волн. По результатам работ составляют сейсмические разрезы и среднемасштабные (1: 100 000, 1: 200 000) структурные карты и схемы, а также выделяют площади для проведения детальных сейсмических работ.

Д е т а л ь н ы е с е й с м о р а з в е д о ч н ы е р а б о т ы применяют для подробного изучения геолого-тектонического строения известной структуры с целью ее подготовки к разведке бурением.Изучение структур на больших глубинах проводят МОВ по методике многократных перекрытий, что дает возможность получить четкие отражения. Детальные работы производятся, в основном, с целью изучения нефтегазоносных структур для оценки наличия нефти и газа и неструктурных залежей нефти и газа.

Значительная часть нефтяных и газовых месторождений связана с разнообразными структурными и стратиграфическими ловушками ( фациальные замещения, рифы, бары, древние русла, антиклинали и др.). К ним относятся и ранние грабенообразные формы, залегающие на больших глубинах в результате последующего погружения бассейна.

Р у д н а я с е й с м о р а з в е д к а применяется для определения мощности рыхлых отложений, изучения глубинной тектоники и оконтуривания крупных рудовмещающих структур. При исследовании больших глубин ( 2 - 3 км) используют МОВ. Формы интрузивных тел изучают МПВ. В качестве примера рассмотрим результаты сейсморазведочных работ при изучении строения Тагильского погружения ( рис ). На сейсмогеологическом разрезе образованиям имменовской свиты к западу от г.Кушвы соответствует слой, скорость Р - волн в котором составляет 5, 8 км/с. Западнее на поверхность выходят породы колчеданоносной толщи со скоростью 6, 25 км/с. Слой со скоростью 6, 6 км/с отождествляется с диабазовым комплексом верхнего ордовика, на котором залегает колчеданная свита. К востоку от г.Кушвы распространены породы туринской свиты, где Vр = 5, 5 км/с.

 

Рис.?????

 

При поисках м е с т о р о ж д е н и й у г л я в платформенных бассейнах сейсморазведку применяют для обнаружения депрессий в рельефе поверхности фундамента, а в геосинклинальных областях - для картирования складок угленосной толщи. Основной задачей, решаемой сейсморазведкой на стадии разведки угольных месторождений является обнаружение и картирование по площади и на глубине тектонических нарушений. Выделение разрывов производят МОВ по аномалиям уменьшения скорости в зонах дробления и отражениям от этих зон. На стадии эксплуатации угольных месторождений сейсморазведку применяют для прогнозирования горных ударов ( обвалов) в горных выработках с целью обеспечения техники безопасности ведения работ. При этом регистрируют естественные микросейсмы, обусловленные растрескиванием пород с помощью чувствительных приемников, закрепленных на стенках горных выработок. Искусственные источники сейсмоволн применяют для обнаружения ослабленных зон или пустот между двумя горными выработками, получения информации о наличии зон нарушения и выклинивания улольных пластов, что необходимо для обеспечения нормальной работы угледобывающих комплексов.

И н ж е н е р н у ю с е й с м о р а з в е д к у применяют для литолого-структурного гидрогеологического и геокриологического картирования. При инженерно-геологических изысканиях используется в основном МПВ на различных частотах при наблюдении разных типов волн; и по наблюдениям их динамических и кинематических характеристик удается решить следующие задачи: 1) картирование подземного рельефа скальных пород и зон их выветривания; 2) выявление тектонических нарушений зон дробления и закарстованности пород; 3) определение глубины уровня подземных вод; 4) изучение в плане и по глубине распространения многолетнемерзлых пород и таликов; 5) изучение динамических модулей упругости в естественном залегании; 6) проведение микросейсморайонирования.

Профили и точки измерения располагаются на небольшом расстоянии от источников возбуждения волн, поэтому регистрируют волны высокой частоты ( 150 -200 Гц), что повышает разрешающую способность метода. При гидрогеологических исследованиях применяют преимущественно МПВ для гидрогеологического районирования, поисков и разведки пресных подземных вод для централизованного и децентрализованного водоснабжения. При этом определяют глубину залегания кристаллического фундамента и характер магматизма и выполняют структурно- литологическое изучение разреза.

 

Список литературы

 

Сейсморазведка. Справочник геофизика в двух книгах. - М.: Недра, 1990.

 

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕКИЙ МЕТОД

 

Пьезоэлектрический метод разведки (ПЭМ) основан на измерении электромагнитных и сейсмических сигналов от геологических объектов, содержащих минералы - пьезоэлектрики с целью поисков и разведки таких объектов (рис. 7.1).

 

Рис. 7.1.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: