水平切片解释方法在焦作井田构造复杂区的应用
叶树刚1，孙希杰1，仝敏波2
【摘 要】 河南焦作某矿地处焦作煤田东部，该矿东三盘区地质构造复杂，主采的2号煤层底板与L8灰岩平均间距仅20m，与奥灰顶界面平均间距约100m，因此断层的存在极易导通奥灰水，形成较大的水患事故。故查明区内构造分布情况十分必要。本文重点介绍了用三维地震常规解释方法结合偏移及方差数据体水平切片解释方法在构造复杂区的应用情况，具有一定的推广意义。 【期刊名称】工程地球物理学报 【年(卷),期】2014(011)005 【总页数】5
【关键词】 水平切片；奥灰水；方差体
1 引 言
传统的三维地震勘探解释技术主要依据纵向和横向偏移时间剖面，而水平切片显示了某一时刻解释数据体上所有的地震信息，反映了不同地质层位的界面在某一时刻平面内的分布状况[1～5]。因此，综合利用地震时间剖面和水平切片信息，是三维地震解释的发展趋势[6,7]。本文重点介绍了在依据时间剖面的传统三维地震解释方法的基础上，结合偏移数据体及方差体水平切片解释方法在焦作井田某构造复杂区的应用情况。
2 井田地质概况
井田属第四系、新近系全掩盖区。据钻孔揭露，本区赋存地层主要有奥陶系中统马家沟组、石炭系中统本溪组和上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组、新近系、第四系，其中石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为主要含煤
地层。
井田总体构造形态为一走向NW、倾向SW，倾角2°～12°的单斜构造。受区域构造控制，其构造特征以断裂为主，局部发育小幅度次级褶曲。发育的断层以NE向为主，NW向次之，局部发育近EW向断层。NE向断层延伸长、落差大，频度高，由西北向东南把井田切割为阶梯状长条形断块，且具多期活动性。
3 资料解释
3.1 常规解释方法
三维地震资料常规解释主要是依据纵向和横向时间剖面进行。断层在时间剖面上反映为同相轴的错段或扭曲(图1和图2)。东三盘区中部存在两个轴向近NS向的背斜。北部背斜倾角最大可达40°，南部背斜倾角约20°。从图1和图2可以看到，地层受挤压作用严重，形成多个落差较大的逆断层，且有两个断层切割奥灰顶界面。 3.2 水平切片解释方法 3.2.1 叠加数据体水平切片
目前，广泛地应用于三维地震解释的切片技术，主要分为：水平切片、岩层切片和地层切片三种。水平切片是某一时刻三维数据体中所有地震信息的显示，反映了不同地层界面在某一时刻平面内的分布情况，包括瞬时振幅，瞬时频率，瞬时相位。时间剖面上的地震信息和铅垂剖面上某一时刻的地震信息一一对应，每个同相轴代表着反射界面与水平界面的交线，等时切片上的同相轴瞬时振幅分布的轮廓表示反射界面的局部走向[3,4](图3)。
从图3可以看出，背向斜和断层等构造在水平切片上的反映比较明显。但是断
层走向，断煤交线等细节反映仍然有所欠缺。因此，水平切片只适合从宏观上检查构造解释的正确与否。 3.2.2 方差体水平切片
方差体技术能够对三维地震地质信息自动拾取，在识别裂隙或者断层等异常体展布等方面非常有效，它能够准确识别断层及地层不连续变化，甚至能够更加准确地给出断裂带的产状及延展方向和异常岩性体的边界，进而探明更小的地质异常体(图4)。
方差体技术的核心就是求取整个三维数据体所有样点的方差值[5,6]。即通过该点与周围相邻地震道时窗内的所有样点计算出来的平均主值之间的方差。因此，方差体不受任何人为因素的影响[8,9]，以地震振幅数据体为基础，通过优选时窗及采样点计算得到的方差值来揭示断层的走向、规模及延伸长度等断层信息[10]，有助于解释人员快速从宏观上认识整个工区的断层空间展布特征及组合方式，为构造精细解释奠定基础。
图4(b)中标示的断层是经过多种解释方法确定的最终构造方案。可以看到，构造复杂区主断层，分支断层在不同时刻方差体切片上的反映十分明显，断层的走向、轮廓等细节反映得十分清楚。与叠加数据体水平切片相比，方差体水平切片在反映断层细节上更有优势。因此，方差体水平切片在检查常规时间剖面解释方法解释出的构造位置、走向等方面有重要意义。
4 解释成果
通过叠加数据体水平切片的分析，对构造复杂区的主要断层的分布情况有了初步认识，再结合方差体水平切片，对分支断层的平面位置有了进一步的判断(图5)，同时利用偏移时间剖面，确定了该区构造复杂区的构造方案。
水平切片解释方法在焦作井田构造复杂区的应用
