三維地震勘探技術(shù)是當(dāng)前全球石油、天然氣、煤炭等地下天然礦產(chǎn)的主要勘探技術(shù)，與二維地震勘探相比，三維地震勘探不僅能獲得一張張地震剖面圖，還能獲得一個(gè)三維空間上的數(shù)據(jù)體。本篇科技論文發(fā)表利用三維地震勘探技術(shù)對(duì)勝利煤田進(jìn)行高進(jìn)度高分辨率的勘探，以保證高品質(zhì)的地質(zhì)信息，這里介紹了勘探方式和成果。

　　推薦期刊：《地質(zhì)與勘探》Geology and Prospecting(雙月刊)1957年創(chuàng)刊。是面向礦產(chǎn)勘查生產(chǎn)單位、科研院所和專業(yè)院校、礦山企業(yè)、地質(zhì)勘查施工企業(yè)的綜合性技術(shù)期刊，集技術(shù)學(xué)術(shù)和信息為一體，刊載礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律與找礦預(yù)測理論研究成果，勘查技術(shù)新方法與實(shí)踐，巖石礦物研究，同位素地質(zhì)，數(shù)學(xué)地質(zhì)與遙感地質(zhì)，鉆探技術(shù)，礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)理論研究、實(shí)際運(yùn)用，礦山環(huán)境、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)等方面優(yōu)秀成果和最新進(jìn)展。(張洪濤先生建議)做好英文工作，加長英文摘要，注意圖表標(biāo)題和參考文獻(xiàn)的英文準(zhǔn)確性和規(guī)范性，必要時(shí)刊登有分量的英文論文附中文摘要;增加期刊的國際化程度，聘請(qǐng)外籍編委;努力提高刊物的影響影子，將其辦成SCI檢索的期刊。

　　關(guān)鍵詞：三維地震勘探;地震反射波對(duì)比追蹤法;煤層分叉合并;斷層;勝利煤田

　　勝利煤田地處內(nèi)蒙古高原中東部，大興安嶺西延的北坡。東一號(hào)礦區(qū)地處勝利煤田中東部的剝蝕堆積地形與低緩丘陵地形過度地帶。勘探區(qū)被第四系全部覆蓋。勝利煤田位于二連盆地群～烏尼特拗陷西部邊緣隆起帶的中部，是北東向展布的斷拗型盆地。本區(qū)位于盆地東南部，屬于勝利向斜的東南翼，地層較穩(wěn)定，煤層發(fā)育好，地層傾角除因斷層切割而發(fā)生變化外，一般為0～12°。本區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，斷層大量發(fā)育，采用單一的勘探方法不能取得滿意的勘探效果，解釋精度及準(zhǔn)確性難以保證。其它鉆井等勘探技術(shù)結(jié)合高分辨率三維地震技術(shù)進(jìn)行勘探，可對(duì)地下構(gòu)造進(jìn)行更直觀且準(zhǔn)確的控制。

　　1三維地震勘探技術(shù)簡介

　　三維地震勘探其野外采集的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)面積觀測，通過三維偏移成像處理等一系列技術(shù)處理其采集到的大量原始數(shù)據(jù)，從一個(gè)個(gè)界面點(diǎn)空間堆砌成三維地震數(shù)據(jù)體(x、y、t)。所以三維地震資料解釋可以任意從x、y、t方向觀測地質(zhì)界面的形態(tài)，能夠更直觀的研究地質(zhì)體在三維空間的變化。

　　在勘探領(lǐng)域，如果把鉆井比作一把鋒利的手術(shù)刀，那么三維地震勘探技術(shù)就是一臺(tái)先進(jìn)的CT透視機(jī)，通過三維地震技術(shù)可以把地下構(gòu)造或地質(zhì)體建立成一個(gè)全三維立體空間模型，如同對(duì)大地進(jìn)行CT透視，可獲得高品質(zhì)的地質(zhì)圖像。

　　2構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)三維地震勘探成果

　　2.1地震勘探前后構(gòu)造對(duì)比

　　(1)區(qū)內(nèi)原詳查報(bào)告解釋斷層4條。經(jīng)三維地震勘探驗(yàn)證此4條斷層均存在，并對(duì)其產(chǎn)狀要素進(jìn)行了修改，F(xiàn)2斷層在區(qū)內(nèi)延伸長度較短，僅由19-5一個(gè)鉆孔直接控制，19-4鉆孔直接控制的是DF23斷層;17-1鉆孔直接控制的是F2-1斷層。詳查報(bào)告把三個(gè)鉆孔直接控制的F2、DF23、F2-1三條不同的斷層組合為一條斷層，與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。F2-1與原斷層西部基本一致，東部差異較大，該斷層向西南方向延長了330m;在A12線向北擺動(dòng)80m左右，在東南部A17-K3孔至2-3孔向南擺動(dòng)200m～300m。由2-4與2-7鉆孔間接控制的斷層是F2-1斷層的分支斷層DF26和DF27。由2-7與2-3鉆孔間接控制的斷層才是F2-1。F6與原斷層基本一致，該斷層向東北方向延長了400m左右;在117、17-3兩個(gè)鉆孔之間斷層整體向南擺動(dòng)40～150m，17-3孔以西向北擺動(dòng)0～200m，并延伸至區(qū)外。F8-1與原斷層南部基本一致，北部差異較大，該斷層南部延長了200m以上，并延伸至區(qū)外;北部向西擺動(dòng)了400m左右，并與F2-1和DF27相切割。由2-7與2-3鉆孔間接控制的斷層是F2-1，并非是F8-1斷層。詳查報(bào)告中2-5、2-6、11-2、15-2、17-4、18-1、19-4、19-5共8個(gè)鉆孔，由于煤巖層對(duì)比存在問題，漏掉了9個(gè)斷點(diǎn)。

　　(2)三維地震新發(fā)現(xiàn)斷層45條，其中斷層DF13僅斷4煤。本區(qū)斷層較發(fā)育，構(gòu)造為中等偏復(fù)雜。

　　2.2地震勘探前后煤層隱伏露頭對(duì)比

　　區(qū)內(nèi)原詳查報(bào)告解釋4煤、5煤及6煤的平面位置。經(jīng)三維地震勘探驗(yàn)證此三層煤的位置與原詳查報(bào)告解釋的位置有較大差異，對(duì)其位置進(jìn)行了修改。

　　2.3地震勘探前后煤層形態(tài)對(duì)比

　　三維地震勘探解釋的煤層形態(tài)總體變化不大，為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)小撓曲、波狀起伏較發(fā)育。

　　3三維地震勘探成果驗(yàn)證

　　3.1鉆探驗(yàn)證孔的布置及驗(yàn)證結(jié)果

　　為了驗(yàn)證DF40斷層，利用鉆探機(jī)動(dòng)工作量在14-K0孔南200m布置了14-K14孔，驗(yàn)證結(jié)果為煤層全部斷失，與地震解釋一致。為了驗(yàn)證DF42、DF43、DF44斷層以及此處存在較厚煤層，利用鉆探機(jī)動(dòng)工作量在A16-K1孔南200m布置了A16-K0孔，在135孔南200m布置了17-K8孔，在135孔南400m布置了17-K9孔，驗(yàn)證結(jié)果為斷層位置和煤層賦存情況與地震解釋一致。為了驗(yàn)證6煤層隱伏露頭，利用鉆探機(jī)動(dòng)工作量在18-K1孔南200m布置了18-K0孔，驗(yàn)證結(jié)果為6煤層全部被剝蝕、6下、7煤賦存正常，與地震解釋一致。19-K8孔未見煤層，此處新生界反射波之下沒有較強(qiáng)的反射波，無法判斷F8-1斷層的落差。19-K8孔南部新生界反射波之下有較強(qiáng)的反射波，其周圍沒有已知鉆孔來判斷這些反射波是煤層還是其它巖層產(chǎn)生的反射波，也無法判斷F8-1斷層的落差。為此，利用鉆探機(jī)動(dòng)工作量在19-K8孔南200m布置了19-K0孔，驗(yàn)證結(jié)果為新生界反射波之下較強(qiáng)的反射波是8煤和礫巖、粗砂巖產(chǎn)生的反射波，7煤及上部煤層全部被剝蝕，19-K0孔與F8-1斷層下降盤的其它鉆孔間接控制了F8-1斷層的落差。

　　通過后期施工的6個(gè)鉆探驗(yàn)證機(jī)動(dòng)孔，進(jìn)一步驗(yàn)證了三維地震解釋的斷層、主要煤層隱伏露頭和各個(gè)目的層深度的正確性，解釋精度滿足規(guī)范要求。

　　3.2斷層解釋精度評(píng)價(jià)及鉆探驗(yàn)證情況

　　地震解釋的斷層與鉆孔實(shí)際揭示的資料吻合好。有51個(gè)鉆孔直接驗(yàn)證了19條斷層的55個(gè)斷點(diǎn);另外，“三邊”工作中鉆探未解釋18條斷層的26個(gè)斷點(diǎn)，經(jīng)對(duì)26個(gè)鉆孔的鉆探、測井資料及煤巖層對(duì)比重新分析，均有斷點(diǎn)顯示。有9條聯(lián)井剖面，各由兩個(gè)及以上鉆孔直接驗(yàn)證了7條斷層的12個(gè)斷面視傾角。

　　3.3主要煤層隱伏露頭平面位置的解釋精度評(píng)價(jià)及鉆探驗(yàn)證情況

　　(1)4煤層隱伏露頭的驗(yàn)證。7-K4、A7-K4等37個(gè)鉆孔4煤層上部被剝蝕變薄，其南部各個(gè)鉆孔4煤層被剝蝕無煤，北部4煤層賦存正常，鉆探很好地驗(yàn)證了地震解釋的4煤層隱伏露頭。

　　(2)5煤層隱伏露頭的驗(yàn)證。7-K3、A7-K3等23個(gè)鉆孔5煤層上部被剝蝕變薄，其南部各個(gè)鉆孔5煤層被剝蝕無煤，北部5煤層賦存正常，鉆探很好地驗(yàn)證了地震解釋的5煤層隱伏露頭。

　　(3)6煤層隱伏露頭的驗(yàn)證。A14-K0、15-K1等11個(gè)鉆孔6煤層上部被剝蝕變薄，其南部各個(gè)鉆孔6煤層被剝蝕無煤，北部6煤層賦存正常，鉆探很好地驗(yàn)證了地震解釋的6煤層隱伏露頭。

　　3.4主要煤層底板標(biāo)高解釋精度評(píng)價(jià)及鉆探驗(yàn)證情況

　　三維地震勘探在主要煤層底板標(biāo)高解釋過程中，認(rèn)真分析研究各種速度資料，做好主要煤層反射波的時(shí)—深轉(zhuǎn)換工作，從本區(qū)時(shí)—深關(guān)系曲線圖(略)可以看出，區(qū)內(nèi)及外圍附近已知295個(gè)鉆孔的時(shí)—深樣點(diǎn)較為集中，相對(duì)于綜合時(shí)深曲線偏離誤差小于3%，使用綜合時(shí)—深關(guān)系繪制的中間成果資料主要煤層底板標(biāo)高解釋精度較高，深度誤差不超過4m。

　　4結(jié)語

　　筆者以內(nèi)蒙古錫林浩特市勝利煤田煤炭勘探為研究對(duì)象，利用三維地震勘探技術(shù)對(duì)本區(qū)進(jìn)行勘探，對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況進(jìn)行了更嚴(yán)密的控制，為開采設(shè)計(jì)及生產(chǎn)提供了更可靠的地質(zhì)依據(jù)，最終完成了規(guī)定的地質(zhì)任務(wù)。通過實(shí)際案例闡明了三維地震勘探技術(shù)在實(shí)際勘探工程中的必要性及在煤礦勘探綜合勘探中的重要作用。

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　　4史訶.地球物理學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2002

　　三維地震勘探技術(shù)論題拓展：要了解三維地震勘探技術(shù)，有必要先了解一下二維地震勘探的基本原理。二維地震勘探方法是在地面上布置一條條的測線，沿各條測線進(jìn)行地震勘探施工，采集地下地層反射回地面的地震波信息，然后經(jīng)過電子計(jì)算機(jī)處理得出一張張地震剖面圖。經(jīng)過地質(zhì)解釋的地震剖面圖就像從地面向下切了一刀，在二維空間(長度和深度方向)上顯示地下的地質(zhì)構(gòu)造情況。同時(shí)幾十條相交的二維測線共同使用，即可編制出地下某地質(zhì)時(shí)期沉積前地表的起伏情況。如果發(fā)現(xiàn)哪些地方可能儲(chǔ)有油氣，則可確定其為油氣鉆探井位。