利用地震相分析方法預測含煤地層及富煤帶

王洪偉 張淑梅

（東北煤田地質局物探測量隊，遼寧 沈陽 110101）

地震相這一詞出自地震勘探技術，其來源于沉積相，“相”是一定巖層生成時的古地理環(huán)境及其物質表現(xiàn)的總和，地震相可以理解為沉積相在該地震剖面上表現(xiàn)的總和，我們將地震相定義為“由沉積環(huán)境所形成的地震特征”，地震相分析是根據(jù)地震資料來解釋環(huán)境背景和巖相的一種方法。地震相分析中的一個基本概念是，地震相是巖相的地震波或聲波的響應，地震相分析的目的是進行區(qū)域地層解釋，確定沉積體系、巖相特征和解釋沉積發(fā)育史，最后預測含煤地層和富煤帶。

傳統(tǒng)地震資料解釋方法對地震資料信息的利用非常有限，主要利用強地震反射這一單一的地震信息。引入了地震相這一概念后，可以綜合利用反射波的震幅、頻率、連續(xù)性、同相軸幾何形態(tài)、層速度等諸多信息，極大提高了地震資料信息的利用率。引入地震相這一概念后不僅可以進行地質構造解釋，同時還可以對地層的原始沉積環(huán)境進行分析，預測含煤地層和富煤帶。

遼寧省鐵法外圍煤炭普查地震勘探共施工地震測線14條，其中東西向主測線8條，南北方向聯(lián)絡測線6條?？碧絽^(qū)含煤地層為白堊紀阜新組地層，為一套陸相含煤建造，沉積環(huán)境相對較復雜，主要有沼澤相、泥炭沼澤相、湖泊相、沖積相、洪積相、邊緣相等沉積地層。

圖1 T3 線小號端時間剖面

圖1 為T3 線小號端（西部）時間剖面，剖面0.4 秒處有一組能量較強、連續(xù)性較好的反射波，由0.4 秒處向上反射波能量逐漸變弱，連續(xù)性變差，說能沉積物由細變粗，水動力條件由弱變強，同時我們發(fā)現(xiàn)上部同相軸兩端明顯向下彎曲，呈透鏡狀，為較強水動力條件下形成的沖積扇，通過多條測線綜合分析，勘探區(qū)內大部分碎屑沉積物由西北方向進入勘探區(qū)內，并快速堆積在區(qū)內西北部及西部,其巖性主要以砂巖、礫巖為主，有機物沉積較少，通過鉆探驗證，0.4 秒以淺無可采煤層。

圖2 為T3 線中部時間剖面，從0.35 秒至0.5 秒反射波能量較強，邊續(xù)性較好，同相軸近似水平，說明原始沉積環(huán)境較穩(wěn)定，水動力條件相對較弱，以湖泊相、沼澤相和泥炭沼澤相沉積為主，通過1216號孔鉆探驗證，由上至下分別有14 煤、17 煤和18 煤等三層可采煤層。

圖3 為T3 線大號端（東部）時間部面，以邊緣相沉積為主，反射波能量由左至右逐漸變弱，上超現(xiàn)象明顯。說明在盆地邊緣沉積物由左至右逐漸變粗，層厚逐漸變薄，反射波穩(wěn)定性變差并逐漸消失。經(jīng)鉆探驗證，位于1200CDP 處的801號鉆孔在541.8 米深見0.5 米厚17 煤，見煤深度比盆地中部淺約100 米，煤層明顯變薄。在同相軸終止的1500CDP 處300 米深見火成巖，淺部為砂、礫巖，無含煤地層沉積。經(jīng)鉆探驗證地震資料解釋成果與鉆探成果完全吻合。

遼寧省鐵法外圍煤炭普查為地震和鉆探綜合勘探項目，采用物探先行，鉆探驗證的原則。本次地震勘探共施工地震測線14條，通過對14條地震時間剖面的綜合對比和研究，對勘探區(qū)內不同地震相進行了詳細劃分，準確地預測了含煤地層和厚煤帶，本次地震勘探共圈定17 煤可采面積110 平方公里，13 煤可采面積36 平方公里，并對可采煤層的分布范圍進行了解釋，很好地指導了鉆探工作，節(jié)省了大量鉆探工程量，地震資料解釋成果與鉆探驗證成果吻合度極高。

圖2 T3 線中部時間剖面

圖3 T3 線大號端時間剖面

綜上所述，地震相分析是煤田地震資料解釋的一種科學而有效的方法。利用地震相分析方法可以較好地恢復地層沉積環(huán)境，預測地層巖性、含煤地層、厚煤帶等，對于指導找煤工作具有重要的意義。

需要加以注意的是，用于地震相解釋的資料進行數(shù)據(jù)處理時要慎用一些修飾性處理手段，如去噪、相干加強等模塊，最好進行高保真處理，盡量保留更多的地震反射信息，以便提高資料的解釋精度。

[1]唐小彪，梁棟,楊金政.地震相分析技術綜述[J].內蒙古石油化工，2009-02-28.