第四节特殊地质体的地震相解释

通过层序的划分，可以大致确定不同类型的砂岩储集体在纵向上发育的有利层位。

通过对有利层序内地震相的研究，可以确定砂岩储集体的沉积相及横向的分布范围，从而为砂岩储层的综合预测奠定基础。

一、地震相分析（一）地震相概念地震相是沉积相在地震剖面上表现的总和，是由沉积环境（如海相或陆相）所形成的地震特征，是指一定面积内的地震反射单元，该单元内的地震属性参数与相邻的单元不同.它代表产生其反射的沉积物的岩性组合、层理和沉积特征。

（二）地震相分析地震相分析就是在划分地震层序的基础上，利用地震参数特征上的差别，将地震层序划分为不同的地震相区，然后作出岩相和沉积环境的推断。

用来限定地震相单位的基本参数是那些涉及层系内部的反射形态和层系本身的几何外形的有关参数，目前在地震相分析中使用的地震反射参数及其地质解释如下:（1）反射结构:反射结构反映层理类型、沉积作用、剥蚀和古地貌以及流体类型。

（2）地震相单元外形和平面组合:不同沉积环境下形成的岩相组合有特定的层理模式和形态模式，导致反射结构和外形的特定组合，从而反映沉积环境、沉积物源和地质背景。

（3）反射振幅:反射振幅与波阻抗差有关，反映界面速度一密度差、地层间隔及流体成分和岩性变化。

大面积的振幅稳定揭示上覆、下伏地层的良好连续性，反映低能级沉积；振幅快速变化，表示上覆和（或）下伏地层岩性快速变化，是高能环境的反映。

（4）反射频率:反射频率受多种因素的影响，如地层厚度、流体成分、埋深、岩性组合、资料处理参数等。

视频率的快速变化往往说明岩性的快速变化，因而是高能环境的产物。

（5）同相轴连续性:它直接反映地层本身的连续性，与沉积作用有关。

连续性越好，表明地层越是与相对较低的能量级有关；连续性越差，反映地层横向变化越快，沉积能量越高。

（6）层速度:层速度反映岩性、孔隙度、流体成分和地层压力。

由于同一地震相参数的变化可以由多种地质作用产生，因此地震相分析具有明显的多解性。

但是既然地震相是沉积相的反映，地震相必然能够反映储集体或油气储集相带（刘震，1997）。

通过层序的划分，可以大致确定不同类型的砂岩储集体在纵向上发育的有利层位。

通过对有利层序内地震相的研究，可以确定砂岩储集体的沉积相及横向的分布范围，从而为砂岩储层的综合预测奠定基础。

一、地震相分析（一）地震相概念地震相是沉积相在地震剖面上表现的总和，是由沉积环境（如海相或陆相）所形成的地震特征，是指一定面积内的地震反射单元，该单元内的地震属性参数与相邻的单元不同.它代表产生其反射的沉积物的岩性组合、层理和沉积特征。

（二）地震相分析地震相分析就是在划分地震层序的基础上，利用地震参数特征上的差别，将地震层序划分为不同的地震相区，然后作出岩相和沉积环境的推断。

用来限定地震相单位的基本参数是那些涉及层系内部的反射形态和层系本身的几何外形的有关参数，目前在地震相分析中使用的地震反射参数及其地质解释如下:（1）反射结构:反射结构反映层理类型、沉积作用、剥蚀和古地貌以及流体类型。

（2）地震相单元外形和平面组合:不同沉积环境下形成的岩相组合有特定的层理模式和形态模式，导致反射结构和外形的特定组合，从而反映沉积环境、沉积物源和地质背景。

（3）反射振幅:反射振幅与波阻抗差有关，反映界面速度一密度差、地层间隔及流体成分和岩性变化。

大面积的振幅稳定揭示上覆、下伏地层的良好连续性，反映低能级沉积；振幅快速变化，表示上覆和（或）下伏地层岩性快速变化，是高能环境的反映。

（4）反射频率:反射频率受多种因素的影响，如地层厚度、流体成分、埋深、岩性组合、资料处理参数等。

视频率的快速变化往往说明岩性的快速变化，因而是高能环境的产物。

（5）同相轴连续性:它直接反映地层本身的连续性，与沉积作用有关。

连续性越好，表明地层越是与相对较低的能量级有关；连续性越差，反映地层横向变化越快，沉积能量越高。

（6）层速度:层速度反映岩性、孔隙度、流体成分和地层压力。

由于同一地震相参数的变化可以由多种地质作用产生，因此地震相分析具有明显的多解性。

但是既然地震相是沉积相的反映，地震相必然能够反映储集体或油气储集相带（刘震，1997）。

陆相湖盆主要砂岩沉积体地震相特征陆相湖盆由于沉积作用和断裂活动的复杂性和多样性，发育形成了多种沉积样式和特殊地质体，它们在地震剖面上具有各自特殊的地震属性，形成了多种多样的地震相类型，可大致划分为以下几种:砂砾岩扇体地震相、三角洲地震相、滩坝砂体地震相、河道砂体地震相、生物礁地震相、火成岩地震相、白云岩地震相、潜山地震相、深湖相泥岩地震相、盐丘地震相等10种类型。

这里主要介绍与砂岩沉积体有关的地震相特征。

（一）砂砾岩扇体地震相陆相湖盆由于湖岸至深湖中心距离短，物源充足，水系发育，使本区沉积发育了大量的砂砾岩扇体。

同时不同时期地质条件不同，即使同一时期由于沉积部位不同沉积的砂砾岩扇体，也会因物源的距离、水体深度、湖底坡度、水动力条件和形成机制等各方面的差异而导致其形态、规模、岩性和物性都有所不同。

根据沉积相、测井相、地震相标志特征，将陡坡带划分为6种不同类型的砂砾岩扇体:冲积扇、近岸水下扇、扇三角洲、辫状河三角洲、陡坡深水浊积扇、近岸砂体前缘滑塌浊积扇。

各类扇体的一般地震相特征为；（1）一般产于箕状断陷盆地陡坡一侧的断层面附近，或古地貌的山谷出口。

（2）平面外形复杂，典型的呈扇形，顺倾向方向呈楔形，横界面为典型的丘状。

（3）在顺倾向方向的地震剖面中，发散型的反射结构十分发育，或称帚状结构，收敛点指向扇端。

在多期扇体相互叠置的剖面上，由于侧向上的差异压实作用和水流的冲刷剥蚀作用，扇体也可呈丘形反射特点。

（4）在倾向地震剖面上，地震反射的连续性是多变的。

一般说，在各期扇体的顶面和远端的反射连续性强，在它的内侧靠近断层面附近，反射杂乱或无反射。

在它的顶端，特别是靠上的扇体顶面，反射的连续性变差。

（5）在走向剖面上，典型扇体的外包络多呈丘状反射，背斜反射幅度最高部位多为扇中，内幕反射向扇端方向连续性变好，向扇根方向连续性变差。

典型扇体的地震相特征如下:1.冲积扇体这类扇体主要发育于陆相湖盆边缘，处于湖盆近物源区的峡谷出口处，由于古地形高差大，古气候干燥炎热，在湖盆边缘由季节性洪水搬运和堆积了一套粗碎屑物质，在平面上可分为扇根、扇中和扇端3个亚相。

设计的内容为地震资料构造解释和地震相解释。

地震资料构造解释的主要内容包括在剖面上识别断层并标识断层，在平面上利用相干体进行断层的组合，并且进行地层对比追踪，最后根据解释的断层和层位做等T0构造图。

地震相解释主要内容是在剖面上识别水道的形状，在平面上识别水道的空间展布情况，利用剖面上的地震反射构型、地震反射结构投影到平面上做出平面地震相图。

实验一、地震构造解释一、实验目的学会Discovery软件的安装、建立工区、三维数据加载、剖面显示地震记录。

进行层位对比追踪和断层解释，利用相干体进行断层的平面组合，以及根据解释的层位和断层做出等时构造图。

结合剖面图会分析地质意义和盆地内生储盖组合。

二实验内容本实验以Discovery软件为解释平台进行以下实验：1 利用Discovery 中模块建立中国的工区和Seisvision模块加载数据。

2断层的剖面解释并结合相干体切片进行断层的平面组合。

根据断层的识别标志进行断层的识别，并结合相干体提高断层识别准度（期间常见的问题：主测线和联络测线方向断层往往不闭合，解决办法是要根据两个方向综合判断断层。

）3 不整一地震反射界面的识别及追踪对比。

4 等T0构造图的绘制。

（断层在地震剖面上的一般标志）（1）同相轴错断、波组波系错断（中小断层）；（2）同相轴数目突然增减或消失（同生断层）；（3）地层产状突变、地震相特征突变（边界断层）；（4）同相轴分叉、合并、扭曲及强相位转换（小断层）；（5）断面波、绕射波。

（地震反射界面的追踪对比方法）（1）单一同相轴的基本追踪对比方法★反射波同相轴具线状廷伸特征，相邻记录道的同一同相轴应为一连续的曲线，相邻界面的同相轴应大体平行。

★相邻记录道同一界面反射波同相轴波形特征相似，即振幅、周期、相位数等相似，它们在空间上是逐渐地变化的。

（2）根据波组或波系进行地震反射界面对比★波组是相邻若干个界面形成的多个强反射同相轴的组合。

波组之间是一些振幅比较弱的同相轴，★多个波组组成一个波系。

地震相分类⼀、引⾔地震相分类是地震勘探中的⼀项重要技术，通过对地震波的传播特征进⾏分析，可以将地震数据划分为不同的相，进⽽推断地下岩层的性质、结构和构造。

地震相分类的研究对于油⽓勘探、矿产资源调查、⼯程地质等领域具有重要意义。

本⽂将对地震相分类进⾏详细阐述。

⼆、地震相的定义地震相是指地震波在地下岩层中传播时所表现出的特征，包括波的传播速度、振幅、频率等。

通过对地震波的这些特征进⾏分析，可以对地下岩层的性质、结构和构造进⾏推断。

地震相分类就是将这些特征相似的地震波归为同⼀相，以便更好地研究和了解地下岩层。

三、地震相分类的依据地震相分类的依据主要包括以下⼏个⽅⾯：1.波速变化：地震波在地下岩层中的传播速度会因为岩层的性质、结构和构造的不同⽽发⽣变化。

通过对地震波速的测量和分析，可以推断出地下岩层的性质和构造，进⽽进⾏地震相分类。

2.振幅变化：地震波的振幅会受到岩层的物理性质和结构的影响。

通过对地震波振幅的分析，可以推断出地下岩层的岩性、粒度、孔隙度等因素，进⽽进⾏地震相分类。

3.频率变化：地震波的频率会受到岩层的弹性模量和孔隙流体等因素的影响。

通过对地震波频率的分析，可以推断出地下岩层的弹性模量和孔隙流体性质，进⽽进⾏地震相分类。

4.波形特征：不同类型的地震波具有不同的波形特征。

通过对地震波的波形特征进⾏分析，可以对地下岩层的结构和构造进⾏推断，进⽽进⾏地震相分类。

四、地震相分类的⽅法⽬前常⽤的地震相分类⽅法主要有以下⼏种：1.直⽅图法：将地震波的特征值（如速度、振幅、频率等）绘制成直⽅图，然后将特征值相近的波归为同⼀相。

这种⽅法简单直观，但可能会忽略掉⼀些重要的细节信息。

2.模式识别法：利⽤计算机技术对地震波进⾏⾃动分类。

这种⽅法可以处理⼤量的数据，但需要⼤量的训练样本和精确的模式识别算法。

3.神经⽹络法：利⽤神经⽹络的⾃学习能⼒对地震波进⾏分类。

这种⽅法可以处理复杂的⾮线性问题，但需要⼤量的训练时间和样本。

2016至2017学年第1 学期
教学日历
课程名称—地震资料地质解释—性质必修
总学时32 讲课32 实验一 _
授课班级资源勘查2014级4-5及留学生班学生人数59
任课教师孙思敏一职称.讲师-
所在院（系、部）_____ 地球科学学院________
系（教研室）主任签字 _________________________
教材名称：地震资料解释基础作者：王英民
出版单位：内部讲义出版时间：2002年
中国石油大学（北京）教务处制
填写说明：
1. 每上一次课填写一行，节次填写数字“1-5”，一天共分5大节课，例如：一周上三次
课填写三行，并在周学时栏合并单元格填写“6”，周一第3、4节，在节次栏中填写2。

2. 教学日历一经制订，不应出现大的变动，但允许主讲教师在完成课程教学大纲规定的教
学要求前提下，进行必要的调整，以适应不断出现的新情况。

如有变动，须经课程所属系主任（教研室主任）批准，并报院（系、部）办公室备查。

3. 上机、大作业、课堂讨论、外出参观、考试等如占课内学时，在“备注”栏内注明。

4. 教学日历由教师自存一份、课程所属系存一份，在每学期开学后第一周内送课程所属院
（系、部）办公室并发一份电子版给课程所属院（系、部）办公室；有实验和上机学时的须发一份电子版的给实践科sjk@。

Science &Technology Vision 科技视界作者简介:张向鹏(1980—),男,硕士,从事三维地震勘探。

0引言地质异常(geological anomaly)是指在成分、结构、构造或成因序次上与周围环境有明显差异的地质体或地质体的组合。

也常常表现为地球物理场、地球化学场及遥感影像异常等都有所差异,主要用于矿产预测,进而用来总结区域成矿规律。

煤矿中的地质异常通常是指小窑采空区、陷落柱、岩浆岩侵蚀、火烧区及冲刷带等,这些地质异常体通过三维地震勘探均能够被识别。

本文主要论述了几种常见特殊地质异常体的概念和地质形态、及其在地震时间剖面上的识别特征,并且通过实例将地震勘探技术和地质资料相结合进行了研究分析,为进一步解决煤矿安生产全提供地质保障。

1小窑采空区的识别特征1.1小窑采空区的地质特征小窑采空区是在采煤历史久远的矿区存在的一种特殊地质体,由于小煤窑的随意开采,存在许多不明采空区,这些采空区的存在对煤矿安全生产构成极大威胁,并对地面建筑、地面工程结构物的稳定性造成危害。

因此,对小窑采空区的准确勘查,了解和掌握采空区的岩层特征、采矿条件,查清采空区赋存深度、大小、状态以及覆岩和煤层的结构特征和物理、力学性质是关键问题所在[1-2]。

1.2小窑采空区的地震特征采空区是煤层被采空之后残余少量煤柱,上下围岩向下垮塌,三维地震勘探时得不到连续的煤层反射波,在地震时间剖面上表现特征为同相轴变弱、扭曲或者发生产状变化甚至缺失,采空区出现冒落时,其对上下反射波同相轴皆有较大影响[1-2]。

煤层采空之后还存在大量煤柱,勘探后获得微弱的反射波或得不到连续的反射波,在时间剖面上表现有三种特征:其一,是煤层反射波变弱,在采空区边界处反射波同相轴频率和产状发生突变,在采空区内部反射波同相轴如蠕虫状;其二,是通过房柱式采煤,煤层反射波同相轴的变弱,频率和产状变化较大,与周围非采空区煤层反射波存在明显差别,而且煤层反射波之下的层位反射波同相轴增强,频率和产状突变,从整张剖面来看无采空区的地段煤层反射波较强,其下覆层位反射波很弱,而有采空区的地段煤层反射波同相轴表现微弱,其下覆层位反射波同相轴较强,形成明显反差;其三,是煤层被完全采空,残余有少量煤柱,则在地震时间剖面上表现为煤层反射波缺失。

超详细——地震相的定义、识别标志与分析⽅法识别最下⽅⼆维码，回复“地震相”，获取本⽂word⽂档。

1、定义不同沉积体系的各级界⾯、岩性及⼏何特征在地震剖⾯上的综合表现。

地震相分析就是识别每个层序内独特的地震反射波组特征及其形态组合，并将其赋予⼀定的地质含义，进⽽进⾏沉积相的解释。

因此对有利层序内陆震相的研究，可以确定砂岩储集体的沉积相及横向的分布范围，从⽽为有利储层的综合预测奠定了基础。

2、识别标志（1）地震反射基本属性与结构（2）内部反射构造（3）外部⼏何形态（4）边界关系（包括反射终⽌型和横向变化型（5）层速度等。

最常⽤的是前三种标志。

3、描述原则地震内部反射构造是指地震地层单元内部多个同相轴的形态组合⽽外部⼏何形态则是地震地层单元的外观形体特征，反映上、下两个同相轴所构成的⼏何形态。

前者属于地震相的内部属性，⽽后者则为地震相的外观形态，因此在描述的语⾔上应有明显的区别。

4、地震反射基本属性与结构地震反射属性是指地震剖⾯各组成部分（即同相轴）的物理地震学特征，其基本属性包括振幅、视频率、连续性三个要素。

4.1 基本属性（1）振幅（Amplitude）振幅是质点离开其平衡位置的位移量。

视振幅反映相应地震界⾯反射系数的⼤⼩。

对于相同的⼊射波⽽⾔，界⾯的反射系数越⼤则所产⽣的反射波振幅越强。

反射系数的⼤⼩由界⾯上下岩层的波阻抗差所决定，波阻抗差越⼤则反射系数就越⼤。

波阻抗与岩性有着密切的关系，⼀般说来泥岩的波阻抗较低，砂岩的波阻抗中等，⽽碳酸盐岩的波阻抗较⾼。

因此，视振幅的⼤⼩最终可归结为界⾯上、下岩性差别⼤⼩。

（2）视频率（Frequency）视频率反映了相邻反射界⾯之间间距的⼤⼩。

间距越⼤，上、下界⾯处产⽣的反射波之间的时间间隔就越⼤，即视频率越⼩；反之，间距越⼩则视频率越⼤。

当界⾯间距⼩于⼊射地震波的 1/4 主波长时，两个界⾯形成的反射波将相互叠加成为⼀个复合波；从⽽⽆法将两个界⾯区分开，这就是所谓的地震波垂向分辨率（能确定出两个独⽴界⾯⽽不是⼀个界⾯所需的最⼩反射⾯间距，这⾥为 1/4 主波长）。

第二节地震相分析地震相是由地震反射参数（振幅、频率、相位、同相轴以及反射结构等）所限定的三维地震反射单元，它是特定沉积相或地质体的地震响应。

从研究层次上来看，地震相是地震层序或体系域的次一级单元，一个层序可以包含若干种地震相，这些地震相往往是特定沉积相的地震响应，因此对地震相的理解是应用地震相推断和划分沉积相的基础。

地震相的分析和识别有两种方法，第一种方法是通过肉眼来观测地震反射特征，并与所建立的标准地震相特征进行比较，判别属于何种地震相，俗称“相面法”。

这种方法一般应用于局部的地震资料解释和分析中，解释和识别精度较低。

第二种方法是应用地震数据处理技术、计算机技术以及一定的数学方法对地震数据体进行分析和计算，提取出能够反映沉积相变化的属性参数，依据地震属性参数的空间变化划分地震相，这种方法被称为定量地震相分析方法。

由于该方法能够对整个地震数据的属性参数进行精确分析和计算，因此是一种高效、先进的分析方法。

在本节主要介绍第一种地震相识别方法，定量地震相识别方法在地震属性分析一节中介绍。

一、地震相划分参数及地质意义（一）地震相分析参数地震相分析就是利用地震反射结构、连续性、振幅、频率、层速度和外部几何形态等参数解释和分析不同参数组合所反映的地质意义，从而推断可能的沉积相。

这些地震参数及其地质解释如表11-1所示。

表11-1 地震相参数及其地质意义（二）内部反射结构反射结构是指层序内部反射同相轴的横向变化情况及同相轴之间的关系。

根据内部反射结构的形态可以分为平行与亚平行反射结构，发散反射结构，前积反射结构，乱岗状反射结构，杂乱状反射结构和无反射。

1．平行与亚平行反射结构反射层由一组平行和亚平行的地震反射同相轴构成，地震相以中强振幅、中高连续性、近平行反射结构为特征，它往往出现在席状、披盖及充填型单元中。

平行与亚平行反射代表均匀沉降的陆架三角洲台地或稳定的盆地平原背景上的匀速沉积作用（图11－7a, 7b）。

地震相分析地震相：指有一定分布范围的三维地震反射单元，它由地震参数不同于相邻地震相单元的反射波组所构成。

地震相代表了产生其反射的沉积物的一定岩性组合、层理和沉积特征。

地震相的概念主要有三层含义：1、地震相指在区域内能够圈定、有一定规模可以作图的三维地震反射单元。

2、地震相单元的主要地震参数包括单元内部反射结构、单元外部几何形态（几何外形）、反射振幅、反射频率、反射连续性、地层速度地震参数是识别和划分地震相单元的标志。

正如识别和描述沉积相需用沉积物的颜色、粒度、结构、构造（如层理）等参数一样，识别和描述地震相也要有一定的参数。

地震相分析就是描述地震反射参数的特征和变化，并对其进行地质解释。

每个地震参数都提供了相当多的地下地质信息。

也可以说，地震相划分的依据就是地震反射参数特征的变化。

因此，地震参数很重要，下面还要详细讲述。

3、说明了地震相的地质含义。

归根结底，地震相就是沉积相的地震反射响应。

但由于地震反射波分辨能力的限制，地震相又不是沉积相细微的表现，而是沉积相宏观特征的响应。

地震相的目的及优点目的：既然地震相是沉积相的反映，我们可以根据地震层序内地震相的平面分布特征编制地震相平面图，进而转换成的沉积相平面图，帮助分析层序的沉积环境及古地理，重塑盆地的沉积史和构造史，预测盆地中生油岩相和储集岩相的分布；并在地震资料和地震相的解释过程中，可预测地层、岩性等有利圈闭。

地震相平面图→沉积相平面图优点：地震相分析是沉积盆地分析的一种新手段，特别是在盆地勘探早期、钻井有限的情况下尤为适用。

单井相分析是一孔之见，虽然精度高、可靠性强，但横向上不可能外推很远，尤其对于相变较快的陆相盆地。

在盆地勘探早期、井少的情况下，单用井资料恢复整个盆地的沉积相难度很大，地震相分析则有效地克服了这一点。

因为现代勘探，地震先行，地震资料往往很丰富，通过地震相分析制作地震相平面图，再结合钻井的岩心相、测井相标定对应的地震相，将地震相转换成沉积相，能对盆地的沉积环境和古地理有一个整体的把握，以便指导勘探。