山东曹县煤田某勘查区三维地震勘探报告8.3(李传明)

山东省曹县煤田某勘查区先期开采地段

三维地震勘探报告

山东中煤物探测量总公司

2015年5月

三维地震勘探报告

主

要

编

制 地震数据采集 地震数据处理 地震资料解释 工程测量 测

量

审

核 计算机成图处理 报

告

审

核

主要编制人员

李丽萍 范庆荣 王 晶 李金辉李京涛 董金鑫 张 宁

范庆荣 张宝水 李金辉 董金鑫高登辉 张宝水 高登辉

李丽萍 范庆荣 赵朝辉 李 冉 刘 良

李秀彦 曹春荣 孟宪德 许崇宝 邓广利 孙卫东

：

：：：：：：：

正 文 目 录

第一章 前 言 .......................................................................................... 1

第一节 项目来源 ........................................................................................................... 1 第二节 目的任务 ........................................................................................................... 1 第三节 任务完成情况 ................................................................................................... 2 第四节 工作区范围 ....................................................................................................... 3 第五节 自然地理条件及经济概况 ............................................................................... 5

第二章 以往工作程度 ................................................................................. 6 第三章 地质地球物理特征 .......................................................................... 9

第一节 区域地质特征 ................................................................................................... 9 第二节 勘查区地质 ..................................................................................................... 13 第三节 勘查区地球物理特征 ..................................................................................... 16

第四章 野外数据采集方法、工程量及质量评述 ...................................... 17

第一节 生产前的试验工作 ......................................................................................... 17 第二节 野外数据采集方法 ......................................................................................... 36 第三节 工程布置及完成的工程量 ............................................................................. 38 第四节 质量评述 ......................................................................................................... 42 第五节 主要技术及管理措施 ..................................................................................... 42 第六节 地震测量工作 ................................................................................................. 44

第五章 资料处理 ...................................................................................... 49

第一节 野外施工因素、原始资料分析 ..................................................................... 50 第二节 资料处理参数和流程 ..................................................................................... 51 第三节 资料处理质量控制手段 ................................................................................. 63 第四节 本区资料处理特点与效果分析 ..................................................................... 66 第五节 处理成果及质量评述 ..................................................................................... 67

第六章 资料解释........................................................................................ 69

第一节 地震资料的解释方法 ..................................................................................... 69

第二节 地震资料的地质解释 ..................................................................................... 77 第三节 速度分析 ......................................................................................................... 86 第四节 图件制作 ......................................................................................................... 90

第七章 地震地质成果 ............................................................................... 92

第一节 新生界厚度的控制 ......................................................................................... 92 第二节 煤层 ................................................................................................................. 92 第三节 构造 ............................................................................................................... 101 第四节 三维勘探前后构造方案对比 ....................................................................... 112 第五节 地震勘探成果资料分析 ............................................................................... 113

第八章 结论 ............................................................................................. 115

第一节 地震勘探成果评述 ....................................................................................... 115 第二节 需说明的问题及建议 ................................................................................... 116

附 件 .......................................................................................................... 117

附 图 目 录

《山东省曹县煤田某勘查区先期开采地段三维地震勘探报告》 文字说明书及附表 图号 顺序号 图 名 比例尺 一、平面图 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 2-13 2-14 2-15 2-16 2-17 2-18 2-19 2-20 2-21 2-22 2-23 2-24 2-25 2-26 2-27 2-28 2-29

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 构造控制程度图（附3煤层底板等高线） T3波t0等时线图 3煤层宏观结构图（附3（3上）煤层等厚线） 新生界等厚线图 时间剖面质量评价图 三维地震实际材料图 三维覆盖次数图 二、地震地质剖面图 IN80线地震地质剖面图 IN120线地震地质剖面图 IN160线地震地质剖面图 IN200线地震地质剖面图 IN240线地震地质剖面图 IN280线地震地质剖面图 IN320线地震地质剖面图 IN360线地震地质剖面图 IN400线地震地质剖面图 IN440线地震地质剖面图 IN480线地震地质剖面图 IN520线地震地质剖面图 IN560线地震地质剖面图 IN600线地震地质剖面图 IN640线地震地质剖面图 IN680线地震地质剖面图 IN720线地震地质剖面图 IN760线地震地质剖面图 IN800线地震地质剖面图 XL140线地震地质剖面图 XL180线地震地质剖面图 XL220线地震地质剖面图 XL260线地震地质剖面图 XL300线地震地质剖面图 XL340线地震地质剖面图 XL380线地震地质剖面图 XL420线地震地质剖面图 XL460线地震地质剖面图 XL500线地震地质剖面图 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000

2-30 2-31 2-32 2-33 2-34 2-35 2-36 2-37 2-38 2-39 2-40 2-41 2-42 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12 3-13 3-14 3-15 3-16 3-17 3-18 3-19 3-20 3-21 3-22 3-23 3-24 3-25 3-26 3-27 3-28

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 XL540线地震地质剖面图 XL580线地震地质剖面图 XL620线地震地质剖面图 XL660线地震地质剖面图 XL700线地震地质剖面图 XL740线地震地质剖面图 XL780线地震地质剖面图 XL820线地震地质剖面图 XL860线地震地质剖面图 XL900线地震地质剖面图 XL940线地震地质剖面图 XL980线地震地质剖面图 XL1020线地震地质剖面图 三、地震时间剖面图 IN60线地震时间剖面图 IN80线地震时间剖面图 IN100线地震时间剖面图 IN120线地震时间剖面图 IN140线地震时间剖面图 IN160线地震时间剖面图 IN180线地震时间剖面图 IN200线地震时间剖面图 IN220线地震时间剖面图 IN240线地震时间剖面图 IN260线地震时间剖面图 IN280线地震时间剖面图 IN300线地震时间剖面图 IN320线地震时间剖面图 IN340线地震时间剖面图 IN360线地震时间剖面图 IN380线地震时间剖面图 IN400线地震时间剖面图 IN420线地震时间剖面图 IN440线地震时间剖面图 IN460线地震时间剖面图 IN480线地震时间剖面图 IN500线地震时间剖面图 IN520线地震时间剖面图 IN540线地震时间剖面图 IN560线地震时间剖面图 IN580线地震时间剖面图 IN600线地震时间剖面图 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 1：5000 横向15道/cm 纵向50ms/cm

第三章 地质地球物理特征

第一节 区域地质特征

一、区域地层

勘查区区域地层区划为华北地层大区（Ⅴ）晋冀鲁豫地层区（Ⅴ4）的鲁西地层分区（Ⅴ84）。区内地层自下而上为(参见表3-1)： 1、新太古代泰山岩群（Art）

^

区内仅见有泰山岩群山草峪组（ArtS），分布于单县龙王庙及终兴集以东、金乡县北部地区。其岩性为黑云变粒岩夹含磁铁石英岩和磁铁矿层。据单3孔揭示，穿见厚度大于37m。 2、奥陶纪马家沟组(OM)

为石炭纪—二叠纪含煤地层的沉积基底，与其上覆石炭系本溪组呈平行不整合接触。据露头区资料，马家沟组岩性为灰色厚层石灰岩与泥质白云岩、角砾状白云岩的互层。区内厚度不详。 3、石炭纪—二叠纪地层（C—P）

9

石炭纪—二叠纪地层包括月门沟群和石盒子组。前者自下而上分为本溪组、太原组和山西组。

(1)本溪组(CyB)

岩性为青灰、紫红色铁铝质粘土岩、细砂岩和泥岩。厚15～20m。 (2)太原组(C-PyT)

该组为海陆交互相沉积，岩性以灰、灰黑色泥岩、页岩和砂岩为主，夹多层石灰岩和煤层。顶、底以石灰岩为界，与下伏本溪组和上覆山西组分开。该组为重要含煤层位，厚170m左右。 ^

(3)山西组(PyS)

该组以过渡相沉积为主，岩性由灰至深灰色砂泥岩夹煤层构成。该组的3煤层是鲁西南地区的主要可采煤层。本组厚90m左右。

^

(4)石盒子组(PS)

该组与月门沟群整合接触，其岩性为黄绿、灰绿、灰白色砂岩与杂色泥页岩，仅局部地区在底部有薄煤层或煤线赋存，已失去成煤的意义。由于遭受后期构造运动的剥蚀，该组多保存不全，各地残留厚度各异。

4、古近纪官庄群（Eg）

官庄群岩性据已有资料可大致分为3部分：上部为紫红、灰绿色粉砂岩夹泥岩和砂岩，含少量石膏结核；中部为紫红、灰绿色钙质泥岩、泥岩，夹粉砂岩和泥灰岩；下部为浅紫色粉砂岩夹砂质泥岩和砂砾岩，含石膏。在勘查区附近，最大厚度＞550m。

5、新近纪黄骅群(Nh)

上部为棕、浅棕色粘土岩夹粉砂岩；下部为浅灰、灰白色等含砾砂岩与杂色粘土岩呈等厚互层。与下伏古近系呈不整合接触。厚度＞300m。

6、第四纪地层 (1)平原组(QP)

主要为冲积相的浅黄、灰黄色粉砂质粘土、粘土质粉砂及粉、细砂层，含较多的钙质结核。厚150m左右。

(2)黑土湖组(QH)

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零星分布于菏泽、成武、定陶、曹县和单县一带。为距今1万年左右形成的湖沼相沉积。主要为黑色淤泥、淤泥质粉砂及灰绿色砂质粘土，含有机质，产腹足类化石。厚1.5～5m。与其上下层位呈整合接触。

(3)黄河组(QHh)

为近代黄河冲积形成的黄灰色粉砂质粘土、浅黄色粉砂、细砂、粘土质粉砂和棕色粘土的韵律堆积体，其上部是耕作层。厚约20m左右。

二、区域构造特征

勘查区的大地构造位置属华北板块（Ⅰ）鲁西地块（Ⅱ）鲁西南潜隆起区（Ⅲ）菏泽—兖州隆起（Ⅳ）菏泽凸起（Ⅴ）内。经过多年地质工作及资料研究，区内的地质构造特征已大致了解，现概述如下：

勘查区位于菏泽凸起西侧。勘查区南部发育有常乐集断裂；东南部有曹县断裂。西侧20km为聊考断裂（图3-1）。

曹县断裂北起成武县汶上，向南经伯乐集、曹县城东进入河南省，走向NE，断面倾向SE，倾角40°左右。是菏泽凸起与成武凹陷的边界断裂。

区域地层简表 表3-1 地 层 单 位 主 要 岩 性 特 征 黄色、棕、灰等杂色粘土、粘土质砂、砂砾石层，广布于全区，东北薄、西北厚。 0~350m 棕黄、黄、棕红等杂色粘土，粉砂夹细砂，下部有时夹泥炭薄层，底部常见砂砾。主要分布于西部，地表未出露。0~1000m 上部杂色粘土岩、粉砂岩夹泥灰岩和石膏层，下部红色粘土质粉砂岩、细砂岩夹砂砾岩，普遍含石膏层，分布于北部和西部。 0~＞1000m 杂色泥岩、粉砂岩和灰色粉砂岩，含植物化石，下部含不稳定的B层铝土岩。 ＞300 m 浅灰、灰白色中、细砂岩及灰色粉砂岩、泥岩夹煤层，为本区主要含煤地层。 80m± 以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，夹灰色砂岩、石灰岩8~13层、煤17~23层，为本区主要含煤地层，属海陆交互相第四纪（Q） 新近纪黄骅群（Nh） 古近纪 官庄群（Eg） 石盒子组 二 叠 纪 P 月 门 沟 ^PS 山西组 ^PyS 太原组 11

石 炭 纪 C 奥 陶 纪 O 寒 武 纪 ? 群 C- Py C-PyT 沉积 。170m± 本溪组 CyB 以杂色泥岩为主，夹石灰岩2~4层，上部夹不稳定薄煤1~2层，底部具G层铝土岩及山西式铁矿层。 20m± 为浅海相中厚层灰岩、豹皮灰岩夹泥灰岩、白云质灰岩。 660m± 中上部为青灰色竹叶状白云质灰岩、夹鲕状灰岩、泥岩及粉砂岩；下部为厚层泥灰岩及鲕状灰岩。 400m± 为黄绿、暗紫色云母泥岩、白云质灰岩及豹皮灰岩、泥灰岩及竹叶状灰岩。 320m± 主要为深变质的变质岩系。 ＞37 m 马家沟组（OM） 九龙群 （?-Oj） 长清群 （?c） 新太古代泰山岩群（Art）

图3-1 山东省曹县煤田前新近纪区域基岩地质图

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三、岩浆岩

区内岩浆活动不发育。近几年来，在单县煤田部分钻孔中发现有岩浆岩分布。岩性以闪长岩、辉长岩、辉长玢岩、蚀变闪长岩等为主。菏泽凸起由于工作程度所限，尚不明了。

第二节 勘查区地质

一、地层

该区含煤岩系为石炭纪—二叠纪月门沟群。煤系的沉积基底为奥陶纪马家沟组，盖层自上而下有第四系和新近系。区内地层较简单，由下而上主要为奥陶系、石炭系、二叠系、古近系、新近系、第四系。自下而上简述如下：

（一）奥陶纪马家沟组（OM）

为煤系的沉积基底，区域厚度＞650m，钻孔揭露最大厚度为30.10m。岩性为灰色厚层石灰岩与泥质白云岩、角砾状白云岩的互层，以厚层石灰岩为主。其顶部主要为浅灰、棕灰色厚层石灰岩夹白云质灰岩、角砾状白云岩，具缝合线构造。

（二）石炭纪—二叠纪月门沟群（C-Py） 自下而上分为本溪组、太原组和山西组。 （1）本溪组（CyB）

假整合于奥陶纪马家沟组之上。上部为灰、深灰色泥岩和细砂岩，下部为紫红、灰色铁铝质泥岩。厚12.55～15.28m。

（2）太原组（C—PyT）

岩性为灰、深灰色泥岩、粉砂岩夹细砂岩、多层石灰岩及煤层，其顶、底均以石灰岩为界与上覆山西组、下伏本溪组分开。厚141.82m。

区内太原组含12层石灰岩。累计厚度达29.93m，占该组地层厚度的21.1%。其中三灰和十下灰的厚度较大，与区域上的情况基本一致，是较为稳定的标志层。

太原组在区域上是重要的含煤层位，区内有3个钻孔穿透太原组，见煤计12层，最大单层厚度为0.68m(ZK-2孔的17煤)均达不到可采厚度。由于钻孔控制程度较低，其可采性有待进一步查明。

本组为海陆交互相沉积，厚度基本稳定。与下伏本溪组连续沉积，整合接触。

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8 10 12 14 16 18 20 22

图4-7 试验点1井深试验单炮记录信噪比分析图

由图4-7单炮信噪比对比分析，井深12m激发信噪比较高，其他井深信噪比以12m为中心逐渐降低，20-22m井深信噪比急剧下降。

综合分析试验井深10-12m单炮记录能量强，信噪比高，频带较宽，反射波组特征清晰，能够满足本次地震勘探的地质任务。

2）药量试验：根据井深试验单炮确定最佳激发井深12m，药量 0.5kg、1kg、1.5kg、2kg、2.5 kg、3kg。

0.5kg 1kg 1.5kg 2kg 2.5kg 3kg

图4-8 试验点1 药量单炮记录（井深12m）

药量试验范围内的单炮记录，反射波组信息都较丰富，连续性好，记录品质最好。

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振幅偏弱

图4-9 试验点1药量试验单炮记录频率分析图

药量试验分析

由单炮分频扫描结果分析， 0.5kg-3.0kg激发单炮记录频带宽度都比较宽，大约10-110Hz左右，有效信息丰富，反射波组特征较清晰，主频基本也相同，大约在50Hz左右；药量0.5-2.5kg主频段能量逐渐增大，当药量在3.0kg是主频段能量开始下降，从频率分析上看，2.5kg频带较宽，主频适中且能量最强反射波组信息丰富，连续性好，记录品质最好。

能量强 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

图4-10 试验点1药量试验单炮记录能量分析图

由图4-10单炮能量对比分析，2.5kg药量激发的单炮记录能量最强，0.5kg、1.5kg药量激发的单炮记录能量最弱，其他药量激发的单炮记录能量稍弱。

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信噪比最高 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

图4-11 试验点1药量试验单炮记录信噪比分析图

由图4-11单炮信噪比对比分析，药量2.5kg激发信噪比较高，其他井深信噪比稍弱。

分析试验点药量2.5kg激发的单炮记录能量强，信噪比高，频带较宽，反射波组特征清晰。

综上所述，试验点1井深10-12m，药量2.5kg激发能量强，信噪比高，频带较宽，反射波组特征清晰，能够满足本次地震勘探的地质任务。

2、试验点8：位于三维区的东北部, 处于煤层3煤分层地段，沿束线方向铺设1条二维线的检波器接收，100道接收,20m道距，中点激发。

1）井深试验：选择范围8m、10m、12m、14m、16m、18m、20m、22m,药量2.0kg。

8m 10m 12m 14m

26

16m 18m 20m 22m

图4-12 试验点8 井深单炮记录（2kg）

利用克朗等分析软件对目的层（900-1100ms）地震数据进行综合分析。

图4-13 试验点8井深试验单炮记录频率分析图

由图4-13单炮频谱分析，图中频谱各频带的振幅衰减曲线分析随时间的变化规律看，激发井深10m-14m的振幅能量相差不大，频带宽，约在8-120Hz左右；10-14m井深单炮记录目的层放射波主频较高，其中10m井深单炮记录中目的层反射波主频能量最高约50Hz；。当井深大于14m时，单炮记录中目的层反射波主频降低，约为40Hz。

激发井深为8-18m时，反射波组信息丰富，连续性好，记录品质最好；20-22m浅部反射波频率下降，分辨率降低。

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图4-14 试验点8井深试验单炮记录能量分析图

由图4-14单炮能量对比分析，10m井深激发的单炮记录中目的层反射波能量

最强，其他井深单炮记录目的层反射波能量稍弱，变化不大。

8 10 12 14 16 18 20 22

图4-15 试验点8井深试验单炮记录信噪比分析图

由图4-15单炮信噪比对比分析，井深10m激发的单炮记录目的层反射波信噪比较高，8m、12m井深单炮记录信噪比稍低，12m以深的井激发的单炮记录信噪比逐渐降低。

综合以上分析,试验点8的最佳激发井深10-12m单炮记录能量强，信噪比高，频带较宽，反射波组特征清晰。

2)药量试验：根据井深试验单炮确定最佳激发井深12m，药量1kg、1.5kg、2kg、3kg。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3l2.html