CN112859159B - 一种雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,结合钻井资料和测井资料,对地震资料进行层位标定并进行层位解释,得到初级标定地震剖面图,根据初级标定地震剖面图和沿层相干体属性图,使其相互印证,得到沉积地层的精细走滑带平面分布图和精细标定地震剖面图,然后结合精细走滑带平面分布图和精细标定地震剖面,确定走滑带走向、走滑断层走向和走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量Li,最终得到正断层走滑带走滑位移量为∑(Li/sinα)。在研究区缺乏明显的两盘标志物或缺少尾端帚状断层的情况下,也可对走滑带进行走滑位移量的定量表征,弥补明显错断标志物和尾端帚状断层等方法的不足,有效推进雁列式走滑带地下案例活动性的定量研究。
Description
技术领域
本发明属于构造地质勘探技术领域,具体涉及一种雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法。
背景技术
随着塔里木盆地顺北走滑带的油气重大突破,地质学家逐渐认识到了盆地内部走滑带的重要性。通常盆地内部走滑断裂带(简称走滑带)的走滑位移量不超过数千米,走滑带是具有复杂构造的地下构造样式。无论是在走滑带活动的早期还是末期,走滑带内都会出现雁列式走滑断层。
雁列式正断层走滑带是指由雁列式正断层组成的走滑剪切断裂带,具体为在走滑剪切作用下形成的呈带状展布的走滑断层系中各走滑断层端点的包络线所限制的区间范围,其中,走滑断层组中的各走滑断层平行错列或斜列、产状及性质相同、长度相近且皆较短,且相邻段走滑断层的端部尖灭侧现依次排列。
走滑位移量是指沿走滑断层走向发生活动时走滑断层产生的滑动位移量。在盆地内,走滑断层的走滑位移量是描述走滑断层活动强度和影响范围的重要指标。
上下文所述走滑断层均是指与地层错交或斜交的断裂面。
目前针对公开发表的走滑位移量的定量表征方法有以下两种:
第一种是利用走滑断层切割标志物(例如:河道、褶皱、前积体、火成岩、露头区两盘标志物等)计算出走滑断层的位移大小。例如:在沉积盆地地下案例中,利用三维地震数据的时间切片(或深度切片),将断层两侧河道轮廓恢复至原始对应位置,进而计算出走滑断层的平面走滑位移量。该方法具有如下局限性:该方法需要断层两盘有明显的标志物进行走滑位移量的计算,但是受盆地沉积环境,沉积相分布和断层产状等因素影响,断层两盘有很大可能不存在相应的标志物,也即不具备使用上述方法进行雁列式走滑带走滑位移量计算的条件。
第二种方法是利用断裂走向滑距与倾向滑距的关系计算走滑断裂的走滑距离。例如:在走滑断裂尾端通常会产生帚状断层,通常帚状断层与主断裂的走向近于垂直,通过对走滑断裂尾端多个帚状断层水平位移量的计算,定量表征走滑断裂走滑距离。但是该方法适用于大规模且具有尾端帚状分支断层的走滑断裂,但对于盆地内部小尺度,没有发育尾端帚状走滑断层的走滑断裂,则不具备使用该方法进行雁列式走滑带走滑位移量计算的条件。
因此,盆地内部走滑断层走滑位移量小,地震资料品质精度低和相对标志物缺少等问题,对雁列式走滑带的地下案例的活动性研究,尤其是走滑位移量的定量表征是本领域尚未攻克的技术难点。
发明内容
本发明提供一种雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,利用钻井资料、测井资料和三维地震资料,在雁列式正断层走滑带的地震解释基础上,对雁列式正断层走滑带的走滑位移量进行定量计算。
本发明技术方案如下:
一种雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,包括如下步骤:
S1,结合钻井资料和测井资料,对地震资料中走滑带内各地层进行层位标定,并在地震资料的地震剖面图中进行走滑带内各走滑断层两盘各个地层的层位解释,得到初级标定地震剖面图,进而确定走滑带内各走滑断层的初级剖面分布特征;所述走滑带内走滑断层的初级剖面分布特征包括走滑断层的走向及走滑带内主要走滑活动变形期;
S2,制作走滑带内沉积地层的沿层相干体属性图,基于所述沿层相干体属性图,结合所述初级标定地震剖面图,明确走滑带在该沉积地层的初级平面分布特征并绘制该沉积地层的初级走滑带平面分布图;并进一步细化所述初级标定地震剖面图中走滑带内各走滑断层上下盘层位发育特征,得到精细标定地震剖面图;继而根据所述精细标定地震剖面图反馈调整所述初级走滑带平面分布图得到精细走滑带平面分布图,其中走滑带在该沉积地层的平面分布特征包括该沉积地层上各走滑断层的走向和各走滑断层的相对位置关系;
S3,根据走滑带在该沉积地层的平面分布特征中的各走滑断层的走向,在所述精细标定地震剖面图中,得到走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量Li;i表示走滑断层标号,所述倾向为垂直于所述走滑断层走向的方向;
S4,通过所述精细走滑带平面分布图中走滑带在该沉积地层的平面特征,确定走滑带走向;则走滑带在该活动时期的总走滑位移量为∑(Li/sinαi);其中,α为走滑断层走向与走滑带走向的夹角。
作为优选,所述S2中,制作走滑带内某些沉积地层的沿层相干体属性图,具体包括:根据实际活动期某些沉积地层的厚度,对沉积地层顶面上下分别选取合适宽度的时窗进行相干体属性提取,进而获得沉积地层顶面的沿层相干体属性图。
作为优选,所述S2中,结合的所述初级标定地震剖面图至少包括多个初级垂切标定地震剖面图,所述初级垂切标定地震剖面图为初级标定地震剖面图中垂直切过所述走滑断层的初级剖面分布特征中的走滑断层走向的剖面图。
作为优选,所述S2中,明确走滑带在该沉积地层的平面分布特征,具体包括:使用所述初级垂切标定地震剖面图对所述沿层相干体属性图上显示的走滑断层的平面分布重新厘定,进而得到走滑带在该沉积地层顶面的初级平面分布特征;走滑带在该沉积地层顶面的初级平面分布特征包括该沉积地层顶面上各走滑断层的走向和各走滑断层的相对位置关系。
作为优选,所述S2中,进一步细化所述初级标定地震剖面图中走滑带内各走滑断层上下盘层位发育特征,得到精细标定地震剖面图,具体包括:对所述初级标定剖面图中至少所述初级垂切标定地震剖面图的走滑断层上下盘层位发育特征,通过所述走滑带平面分布图进行反馈调整并精细刻画,得到精细标定地震剖面图。
作为优选,所述S3中,所述走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量Li为活动期沉积地层顶面在走滑断层上下盘间的水平平错量。
作为优选,所述S4中,确定走滑带走向具体包括:在所述精细走滑带平面分布图上,运用试错法,当走滑带中各走滑断层的走向与某一方向的夹角趋于一致时,该方向即为走滑带走向。
作为优选,所述S4中,走滑带在该活动时期的总走滑位移量为∑(Li/sinα),具体包括:在所述精细走滑带平面分布图中,根据各走滑断层走向与走滑带走向的夹角α,确定走滑带在走滑断层的走滑分量Si=Li/sinαi,则走滑带在该活动时期总走滑位移量即为∑(Si)。
作为优选,所述S2中,所述某些沉积地层包括走滑带内主要走滑活动变形期所在的沉积地层,且其沿层相干体属性图中,相干系数大的部位说明有断裂。
作为优选,所述S2中,对某些沉积地层顶面上下分别选取合适宽度时窗进行相干体属性提取时,所述合适宽度时窗的宽度为沉积地层的厚度1/20~1/5倍。
本发明相对于现有技术优势在于:本发明所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,结合钻井资料和测井资料,对地震资料进行层位标定并进行层位解释,得到初级标定地震剖面图,根据所述初级标定地震剖面图和沿层相干体属性图,使其相互印证,得到沉积地层的精细走滑带平面分布图和精细标定地震剖面图,然后结合所述精细走滑带平面分布图和精细标定地震剖面图中,确定走滑带走向、走滑断层走向和走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量Li,最终得到正断层走滑带走滑位移量为∑(Li/sinα)。在研究区缺乏明显的两盘标志物或缺少尾端帚状断层的情况下,也可对走滑带进行走滑位移量的定量表征,进而对走滑带的活动特征和影响范围提供数据支撑。该方法弥补了明显错断标志物和尾端帚状断层等方法的不足,是雁列式走滑带计算走滑位移量的补充,有效推进雁列式走滑带地下案例活动性的定量研究。
附图说明
图1是本发明所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法的流程图;
图2是根据本发明雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法对济阳坳陷东营凹陷三维地震资料覆盖区域内的王家岗的雁列式走滑带进行地层标定和地层解释的一初级标定地震剖面图;
图3是根据本发明雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法对济阳坳陷东营凹陷三维地震资料覆盖区域内的王家岗的雁列式走滑带内沙河街组沙2段顶面的一沿层相干体属性图,为大地坐标系;
图4是根据本发明雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法对济阳坳陷东营凹陷三维地震资料覆盖区域内的王家岗的雁列式走滑带内沙河街组沙2段顶面的一走滑带平面分布图,为大地坐标系;
图5根据本发明雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法对济阳坳陷东营凹陷三维地震资料覆盖区域内的王家岗的雁列式走滑带进行地层标定和地层解释的一精细标定地震剖面图;
图6是本发明雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法中,雁列式走滑带的走滑断层滑移模型及滑移原理图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面结合附图1-6和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。
图1所示为本发明所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法的流程图,下述实施例是根据本发明所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法对济阳坳陷东营凹陷三维地震资料覆盖区域内的王家岗雁列式走滑带进行的分析计算过程。济阳坳陷东营凹陷三维地震资料覆盖区域内的王家岗雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,包括如下步骤:
S1,结合其钻井资料和测井资料,对地震资料中走滑带内各地层进行层位标定,并在地震资料的地震剖面图中进行走滑带内各走滑断层两盘各个地层的层位解释,尤其是走滑断层上下盘各个地层的解释,得到如图2所示的初级标定地震剖面图,图2中,T分别代表不同的地层顶部(或底部)的标准反射界面,即对各地层进行的层位标定,其中,对各层位进行层位标定和层位解释如下:
T0:明化镇组底面,
T1:馆陶组底面,
T2’:东营组底面,
T2:沙河街组沙1段底面(沙河街组沙2段顶面),
T3:沙河街组沙2段底面,
T4:沙河街组沙3上段底面,
T6:沙河街组沙3下段底面,
T7:沙河街组沙4段底面,
Tr:孔店组底面,
根据该初级标定地震剖面图图2,确定走滑带内各走滑断层的初级剖面分布特征,所述走滑断层的初级剖面分布特征包括走滑断层的走向;图2中,横向折线为不同的地层及其变形情况,接近竖向的粗实线为粗略标记的走滑断层。根据粗略标记的走滑断层与地层之间切割关系,确定雁列带内主要走滑活动变形期为沙河街组沙3段和沙2段沉积期;
S2,制作沿层相干体属性图,其中,可以对走滑带内的每一地层均制作其沿层相干体属性图,并进行沿层相干体属性图分析;也可选择雁列带内主要走滑活动变形期的地层制作其沿层相干体属性图,并进行沿层相干体属性图分析。
在所述沿层相干体属性图中,相干系数大的部位即为有断裂的部位,如图3所示的实线部分,即为沿层相干体属性分析的走滑断层所在部位。
图3所示为走滑带内沙河街组沙2段顶面的沿层相干体属性图,该图是根据实际活动变形期,沙河街组沙2段沉积地层的厚度为200ms,对沙河街组沙2段沉积地层顶面上下分别选取20ms宽度的时窗进行相干体属性提取,进而获得的沉积地层顶面的沿层相干体属性图。
结合所述初级标定地震剖面图中垂直切过其每个走滑断层走向的剖面图,即初级垂切标定地震剖面图,对所述沿层相干体属性图上显示的走滑断层展布范围内的走滑断层的分布和走向重新厘定,明确走滑带在该沉积地层的初级平面分布特征并绘制该沉积地层的初级走滑带平面分布图;在重新厘定的过程中,需要使用所述初级垂切标定地震剖面图与所述沿层相干体属性图,重复并多次相互印证,进而得到走滑带在该沉积地层顶面的初级平面分布特征;走滑带在该沉积地层顶面的平面分布特征包括该沉积地层顶面上各走滑断层的走向和各走滑断层的相对位置关系。根据所述走滑带在该沉积地层顶面的初级平面分布特征绘制该沉积地层的初级走滑带平面分布图,在多次相互印证时,所述初级标定地震剖面图中,走滑带内各走滑断层上下盘层位发育特征,通过所述初级走滑带平面分布图进行反馈调整并得到精细刻画,得到如图5所示的精细标定地震剖面图。继而根据所述精细标定地震剖面图反馈调整所述初级走滑带平面分布图得到如图4所示的精细走滑带平面分布图,图4所示为根据图2、图3和图5进行反复印证并绘制的走滑带内沙河街组沙2段顶面的精细走滑带平面分布图。在该精细走滑带平面分布图中,其内的每条实现均为相互印证并绘制的走滑断层,其上与之走向相垂直的短线所示方向为其倾向,其中,短线在走滑断层上方,则表示该走滑断层为北倾断层,短线在走滑断层下方,则表示该走滑断层为南倾断层。
S3,根据各走滑断层的走向,在所述精细标定地震剖面图图5中,得到活动期沙河街组沙2段沉积地层顶面在走滑断层上下盘间的水平平错量,即沿倾向的水平平错量Li;其中,i表示走滑断层标号,如图4所示,存在32个走滑断层,其中北倾断层18个,南倾断层14个,故而i=1,2,3……,32。
所述倾向为垂直于所述走滑断层走向的方向;
S4,通过所述精细走滑带平面分布图中走滑带在该沉积地层的走滑断层的走向和走滑断层间的相对位置关系,运用试错法,当走滑带中各走滑断层的走向与某一方向的夹角趋于一致时,该方向即为走滑带走向,如图4所示的虚线。
根据图4中的走滑带走向和走滑断层的走向,确定走滑带走向和走滑断层的走向夹角为α。则,走滑带该活动时期在沙河街组沙2段沉积地层顶面的总走滑位移量即为∑(Si)=∑(Li/sinαi)。
其中,走滑带在走滑断层i的走滑分量公式Si=Li/sinαi,其原理如图6所示,在走滑带的雁列式走滑断层模型中,虚线所示方向为走滑带走向,沿走滑带走向,左侧为下盘(如图6中的箭头1所指方向),右侧为上盘(如图6中的箭头2所指方向),阴影部分为走滑断层,阴影部分的上边界粗实线分别为走滑断层下盘切割线和上盘切割线,在阴影部分的小箭头即为在所述精细标定地震剖面图中,得到的走滑断层i在活动期沿倾向的水平平错量Li;故而走滑带在走滑断层i的走滑分量公式为Si=Li/sinα;该活动时期走滑带在沙河街组沙2段沉积地层顶面的总走滑位移量即为∑(Si)=∑(Li/sinαi)。
表1,根据图3统计得到在沙河街组沙2段沉积地层顶面的走滑量。
应当指出,以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。因此,尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或者等同替换,总之,一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变,其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,结合钻井资料和测井资料,对地震资料中走滑带内各地层进行层位标定,并在地震资料的地震剖面图中进行走滑带内各走滑断层两盘各个地层的层位解释,得到初级标定地震剖面图,进而确定走滑带内各走滑断层的初级剖面分布特征;所述走滑带内走滑断层的初级剖面分布特征包括走滑断层的走向及走滑带内主要走滑活动变形期;
S2,制作走滑带内沉积地层的沿层相干体属性图,基于所述沿层相干体属性图,结合所述初级标定地震剖面图,明确走滑带在该沉积地层的初级平面分布特征并绘制该沉积地层的初级走滑带平面分布图;并进一步细化所述初级标定地震剖面图中走滑带内各走滑断层上下盘层位发育特征,得到精细标定地震剖面图;继而根据所述精细标定地震剖面图反馈调整所述初级走滑带平面分布图得到精细走滑带平面分布图,其中走滑带在该沉积地层的平面分布特征包括该沉积地层上各走滑断层的走向和各走滑断层的相对位置关系;
S3,根据走滑带在该沉积地层的平面分布特征中的各走滑断层的走向,在所述精细标定地震剖面图中,得到走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量Li;i表示走滑断层标号,所述倾向为垂直于所述走滑断层走向的方向;
S4,通过所述精细走滑带平面分布图中走滑带在该沉积地层的平面特征,确定走滑带走向;则走滑带在该活动时期的总走滑位移量为∑(Li/sinαi);其中,α为走滑断层走向与走滑带走向的夹角。
2.根据权利要求1所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S2中,制作走滑带内某些沉积地层的沿层相干体属性图,具体包括:根据实际活动期某些沉积地层的厚度,对沉积地层顶面上下分别选取合适宽度的时窗进行相干体属性提取,进而获得沉积地层顶面的沿层相干体属性图。
3.根据权利要求2所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S2中,结合的所述初级标定地震剖面图至少包括多个初级垂切标定地震剖面图,所述初级垂切标定地震剖面图为初级标定地震剖面图中垂直切过所述走滑断层的初级剖面分布特征中的走滑断层走向的剖面图。
4.根据权利要求3所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S2中,明确走滑带在该沉积地层的平面分布特征,具体包括:使用所述初级垂切标定地震剖面图对所述沿层相干体属性图上显示的走滑断层的平面分布重新厘定,进而得到走滑带在该沉积地层顶面的平面分布特征;走滑带在该沉积地层顶面的平面分布特征包括该沉积地层顶面上各走滑断层的走向和各走滑断层的相对位置关系。
5.根据权利要求4所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S2中,进一步细化所述初级标定地震剖面图中走滑带内各走滑断层上下盘层位发育特征,得到精细标定地震剖面图,具体包括:对所述初级标定剖面图中至少所述初级垂切标定地震剖面图的走滑断层上下盘层位发育特征,通过所述走滑带平面分布图进行反馈调整并精细刻画,得到精细标定地震剖面图。
6.根据权利要求4或5所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S3中,所述走滑断层在活动期沿倾向的水平平错量Li为活动期沉积地层顶面在走滑断层上下盘间的水平平错量。
7.根据权利要求4或5所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S4中,确定走滑带走向具体包括:在所述精细走滑带平面分布图上,运用试错法,当走滑带中各走滑断层的走向与某一方向的夹角趋于一致时,该方向即为走滑带走向。
8.根据权利要求7所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S4中,走滑带在该活动时期的总走滑位移量为∑(Li/sinα),具体包括:在所述精细走滑带平面分布图中,根据各走滑断层走向与走滑带走向的夹角α,确定走滑带在走滑断层的走滑分量Si=Li/sinαi,则走滑带在该活动时期总走滑位移量即为∑(Si)。
9.根据权利要求1所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S2中,所述某些沉积地层包括走滑带内主要走滑活动变形期所在的沉积地层,且其沿层相干体属性图中,相干系数大的部位说明有断裂。
10.根据权利要求1所述雁列式正断层走滑带走滑位移量的计算方法,其特征在于,所述S2中,对某些沉积地层顶面上下分别选取合适宽度时窗进行相干体属性提取时,所述合适宽度时窗的宽度为沉积地层的厚度1/20~1/5倍。
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