地震勘探资料在深覆盖区地质填图中的应用

黄猛 王林海

摘   要：在深覆盖区地质填图中，由于第四系沉积厚度较大，仅靠钻孔很难确定地下的构造，基岩起伏，断裂带的走向及延伸，覆盖层的厚度等很难确定。实测地震资料经过各种处理后同向轴变换成地下界面的形状，通过各反射同向轴的对比追踪，我们可以在时间剖面上识别出断层、隆起、不整合、尖灭、超覆等地质现象，再把时间剖面转化为深度剖面，可以很好地反映深覆盖区的地质构造特征。

关键词：地震勘探  深覆盖区  时间剖面  断裂

在深覆盖区进行地质调查时，需要钻孔资料，虽然区内钻孔密布，但大多数钻孔深度都较浅，仅有个别钻孔穿透第四系。第四系以下的地层分布、断裂构造等很难通过密度很稀的钻孔来确定，给深部地质填图带了一定的困难。大地电磁测深、重力、航磁等物探方法得出的结果都比较概化的，只能反映区域上的构造格局，而不能将构造细化，尤其是地层的厚度，断裂带的断点的位置，断距的大小都很难确定。

1  地震勘探

地震勘探是通过观测和研究人工地震（炸药爆炸或锤击激发）产生的地震波在地下的传播规律来解决地质问题的一种地球物理方法。与其他物探相比，地震勘探具有勘探深度大、分辨率较高、解译结果较直观单一等特点，因此得到了广泛的应用[1]。

2  地质解译

进行地震剖面地质解译之前，应尽可能搜集地质、地球物理、钻井等资料，了解工作区域地质概况，如地层、构造、构造发展史、断层类型及其在纵横方向上的分布规律，这些都有利于我们做好剖面的地质解译工作。在实际工作中，地震剖面的地质解译主要有层位的确定，断层的解译，不整合的解译等几个方面[2]。

2.1 层位的确定

层位的标定主要依靠钻井资料或其他地质资料，可做工区或临区的连井测线，并将标准层及各反射层与钻井地质层位连接起来，只有当界面倾角不大时才可直接引用钻井分层数据;当界面倾角较大时，分层数据应经过适当的校正才可展在剖面上，没有钻孔的地区，只能根据区域地质资料，结合地震剖面确定层位。

2.2 断层的解译

通过前人积累的大量研究断层的经验，总结出下列识别断层的主要标志：（1）反射波同向轴错断;（2）反射波同向轴突然增减或消失，波组间隔突然变化;（3）反射波同向轴产状突变，反射凌乱或出现空白带;（4）标准反射波同向轴发生分叉、合并、扭曲、强相位扭转等现象（5）异常波的出现（绕射波，断面反射波，回转波等）。

2.3 不整合的解译

不整合有平行不整合和角度不整合两种。平行不整合一般面粗糙而不均匀，因而在不整合面上反射波振幅和波形很不稳定，又因不整合上下岩层波阻抗相差较大，因此产生的反射波一般振幅较强。角度不整合在地震剖面上表现为两组或两组以上视速度有明显差异的反射波同时存在，沿水平方向这两组以上的波逐渐靠拢合并，不整合面以下的反射波相位依次被不整合面以上的反射波相位代替，以致形成不整合面下的地层尖灭。

3  地震勘探资料应用实例

在开展天津1：5万咸水沽幅地质填图过程中收集了大港油田勘探的地震剖面30余条[3]，选择了地震信息相对丰富，反射特征明显的资料，作为地震解释的基础。在地震剖面解译中主要采用了剖面上或剖面周围的钻孔资料进行层位标定，然后根据不同反射层的波形特征进行层位的追踪和标定，进而根据标定好的层位来解译断层断点。

在综合地震解译剖面及区域地质资料[4-7]的基础上，对图幅内新近纪、古近纪地层发育特征、前新生界的基岩构造及地层特征、断裂带的分布和发育特征有了更深入、细致的研究，绘制了前新生界基岩地质图。

3.1 前新生界的基岩构造

经过解译地震剖面，可以很好地反映出咸水沽幅前新生界基岩构造主要为两凹夹一凸，东侧为板桥凹陷，中间为小韩庄凸起，西侧为白塘口凹陷，如图3。各构造单元的边界分别为断裂带控制，板桥凹陷与小韩庄凸起以沧东断裂为界，小韩庄凸起与白塘口凹陷以白塘口断裂为界（见图1）。

3.2 地层发育特征

咸水沽幅新近纪地层由上至下为第四系天津组、塘沽组、佟楼组、杨柳青组，新近纪明化镇组、馆陶组，古近纪东营组、沙河街组，中生界地层，古生界地层。

3.2.1 新近纪地层

明化镇组：明化镇组地层在全图幅均有分布，整合与下伏馆陶组地层之上，厚度571～1324m。馆陶组：馆陶组组地层在全图幅均有分布，超覆于一切老地层之上，与下伏地层呈不整合接触，与上覆明化镇组为连续沉积，厚度120～390m。

3.2.2 古近纪地层

东营组：主要分布在沧东断裂以东的板桥凹陷之中，整合于沙河街组之上，区域不整合于馆陶组至下，厚度0～200m。

沙河街组：主要分布于板桥凹陷和白塘口凹陷东部，与下伏不同时代的地层及上覆新近纪馆陶组地层均为区域不整合接触，厚度0～1600m。

3.2.3 中生代地层

中生代地层主要为白垩系，分布在白塘口凹陷和板桥凹陷中及小韩庄凸起的边缘部位，平行不整合于石炭系地层之上，上部受剥蚀，不整合于上覆地层之上，厚度200～400m。

3.2.4 古生代地层

古生代地层包括石炭—二叠纪地层和寒武—奥陶紀地层：主要分布在小韩庄凸起东西两侧的边缘部位，与下部寒武奥陶系地层不整合接触，与上覆白垩系地层为不整合接触，厚度500～900m。

寒武奥陶系：主要分布于小韩庄凸起中，与上覆馆陶组地层为不整合接触，厚度大于1000m。

3.3 断裂构造特征

咸水沽幅断裂主要有沧东断裂、小韩庄断裂及白塘口断裂。

沧东断裂：位于图幅的东部，总体上是由北东—北北东向，倾向南东，倾角50～70°，主要有两条大致平行的正断层组成;断面总体向下倾角变缓，交汇成一条断裂向深部延伸。断裂两侧地层差异较大，西侧上升盘新近系直接超覆在新生界及古生界地层之上，缺失古近系地层沉积，东侧下降盘隐伏了巨厚的古近系沉积，厚度大于1500m，断裂对古近系的沉积具有明显的控制作用。

小韩庄断裂：位于咸水沽幅毛家沟下头—炮台庄—北闸口一线，走向北北东，倾向南东，断面上陡下缓，倾角40～60°，为一正断层，断开地层为新近纪至中上元古界，馆陶组底界断开50m左右，古生界断开400m左右，在地震剖面上，浅层0.4～0.6s的地震反射层中见该断裂痕迹，说明该断裂自新近纪至第四系以来有活动迹象。

白塘口断裂：位于大韩庄—田家场—韩西地一线，控制着白塘口凹陷的南东界，倾向北西，断面上陡下缓，倾角30～50°，断开地层为新近纪至中上元古界，馆陶组底界断开20～50m，中生代断开100m左右。

4  结语

在深覆盖区区域地质调查中，由于钻孔的密度和深度有限，仅仅依靠个别钻孔对于地下较深部位的地质构造，地层特征等很难以摸清通过实践，地震勘探资料在分析深部地质构造，地层特征等方面有很大的优势，其勘探深度大、分辨率较高、解译结果较直观等特点，因此值得广泛的应用。

参考文献

[1] 朱首峰，盛君.第四系覆盖区地质调查中的物探方法研究[J].江苏科技信息，2016（3）：70-75.

[2] 刘天佑.地球物理勘探概论[M].北京：地质出版社，2007.

[3] 大港油田石油地质编写组.中国石油地质志（卷四）：大港油田分卷[M].北京：石油工业出版社，1993.

[4] 华北油田石油地质志编写组.中国石油地质志（卷五）：华北油田分卷[M].北京：石油工业出版社，1998.

[5] 高昌.天津市深覆盖地区1：50000区域地质调查综合物探研究报告[R].天津：天津市地质调查研究院，2002.

[6] 张全，翟子梅，张学斌，等.天津1：50000团泊乡、咸水沽、大沽幅区域地质地质调查报告[R].天津：天津市地质调查研究院，2010.

[7] 天津市地质矿产局.天津市区域地质志[M].北京：地质出版社，1992.