岩浆岩地震信息解释技术

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1、2021/6/12中国矿业大学1岩浆岩地震信息解释技术中国矿业大学二零一零年四月2021/6/12中国矿业大学2汇报提纲确定岩浆岩分布范围的方法地震反演技术地震相分析技术谱分解技术2021/6/12中国矿业大学31确定岩浆岩分布范围的方法岩浆岩侵入煤层给煤矿安全生产带了很大影响，因此准确确定岩浆岩侵入煤层边界十分重要。传统方法主要依靠钻孔资料利用地质手段来解释岩浆岩侵入问题，虽然钻孔资料的纵向分辨率很高，但毕竟数目太少，必然影响了岩浆岩侵入边界的划定。三维地震资料具有大面积密集采集信息的优势，利用地震信息可以从平面和立体角度研究地层的构造、岩性的变化

2、，因此利用地震信息确定岩浆岩分布范围。2021/6/12中国矿业大学41确定岩浆岩分布范围的方法2006年以来，中国矿业大学利用三维地震信息，配合地质资料，在皖北煤电集团公司卧龙湖煤矿、恒源煤矿；淮北矿业集团桃园煤矿；大屯煤电公司徐庄煤矿；山东省崔庄煤矿、金源煤矿进行了岩浆岩侵入煤层边界的解释工作。使用的地震技术包括波阻抗反演、地震相分析和谱分解。2021/6/12中国矿业大学52地震反演技术地震反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，是一门集地震、测井、地质、计算机等多学科的综合地球物理勘探技术。根据钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件，对井旁地震资

3、料进行约束反演，并在此基础上对孔间地震资料进行反演，推断煤系地层岩性在平面上的变化情况，这样就把具有高纵向分辨率的已知测井资料与连续观测的地震资料联系起来，实行优势互补，大大提高三维地震资料的纵、横向分辨率和对地下地质情况的勘探研究程度。2021/6/12中国矿业大学62地震反演技术岩浆岩与煤层的物性(包括波阻抗、速度和密度)差异较大，根据物性差异可以解决岩浆岩侵入煤层边界问题。解释依据有以下三点：波阻抗差异煤层的波阻抗小，岩浆岩的波阻抗大。煤层波阻抗的不连续性岩浆岩侵入煤层后，煤层波阻抗不连续。煤层顶板的岩性变化正常情况下，煤层的直接顶板为砂岩和泥

4、岩，它们的波阻抗值较岩浆岩的波阻抗值要低。当煤层的直接顶板为岩浆岩时，其波阻抗值变高。2021/6/12中国矿业大学7应用实例1图1、图2和图3是皖北煤电集团公司卧龙湖煤矿南一采区的典型波阻抗反演地震剖面，依据上述解释原则确定了10煤层的岩浆岩侵入范围，见图4。图5是皖北煤电集团公司恒源煤矿Ⅱ62采区的波阻抗切片，利用它们确定了6煤层岩浆岩侵入带范围，包括岩浆岩侵入煤层底板、岩浆岩侵入煤层和岩浆岩侵入煤层顶板。火成岩7火成岩8火成岩10图1三个煤层全部被岩浆岩侵入火成岩78煤+焦火成岩10图27煤和10煤被全部侵入，8煤部分被焦化火成岩7火成岩810

5、煤图37煤和8煤被全部侵入，10煤完好图410煤层岩浆岩分布范围平面图2021/6/12中国矿业大学12煤层底板图56煤层波阻抗切片煤层煤层顶板2021/6/12中国矿业大学133地震相分析技术任何与地震波传播有关的物理参数变化都反映在地震道波形的变化中，这就是基于波形的地震相分析技术。基于波形的地震相分析技术综合利用了地震波的频率、相位、速度、能量等各种信息，是基于地震信号整体差异的分类，具有独特解决问题的能力。岩浆岩与煤层的物性差异使得二者的地震波形不同，因此利用地震相分析可以对它们进行分类。2021/6/12中国矿业大学144谱分解技术谱分解技

6、术的理论基础是薄层反射系统可产生复杂的谐振反射，利用薄层反射的频率属性来确定薄层地层的变化情况，包括局部岩体的变化情况。岩浆岩侵入煤层使得局部岩体发生变化。因此，利用谱分解结果能有效地评价局部岩体变化的平面展布。2021/6/12中国矿业大学15图6是皖北煤电集团公司卧龙湖煤矿北一采区6煤层反射波(T6波)的频谱，正常煤层与岩浆岩侵入煤层之间存在着明显的频率差异。当煤层被岩浆岩侵入后其反射波的主频增高，频谱宽度明显增加。图7是谱分解切片，利用正常煤层与岩浆岩的频谱特征作为解释岩浆岩侵入边界的依据，见图中的黑线范围。图8是地震相分类结果，绿色和青色区域

7、基本对应正常煤层，红色和紫色区域基本对应岩浆岩侵入区。应用实例2中国矿业大学16图6T6波频谱特征浆岩侵入反射波频谱征正常煤层反射波频谱2021/6/12中国矿业大学1725Hz图7T6波谱分解切片65Hz45Hz85Hz2021/6/12中国矿业大学图8T6波地震相图2021/6/12中国矿业大学19利用谱分解技术和地震相分析分别对6煤层的岩浆岩侵入带进行了解释，将两种解释结果进行数据融合后得到最终解释成果，见图9。在图9中，粉色线范围为地震相分析所解释的岩浆岩侵入带，绿色线范围为谱分解技术所解释的岩浆岩侵入带。对比这两个区域，发现在大部分范围内两

8、条线几乎重合，仅在个别地区两种方法所解释的岩浆岩侵入范围存在一定差异。应用实例22021/6/12中国矿业大