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(1)概况
“河南省内黄隆起区地震概查及资源远景评价”项目资金2559万元,工作时间为一年。
2011年4至6月编写项目工作设计,7月份开始野外工作;2012年3月25日完成野外施工,2012年12月提交概查报告,现报告正在进行审查。
(2)成果描述
通过二维地震勘探初步了解概查区内含煤面积3121平方千米,占概查区面积的59%。
其中,全区(含五个探矿权)二1煤埋深1200米以浅的面积有50平方千米,1500米以浅的面积有505平方千米,1500~2000米的面积有874平方千米,大于2000米的面积有1742平方千米。
根据预、普查钻探钻遇的二1煤平均厚度有4.5米,初步估算全区1500米以浅的资源量33亿吨,1500~2000米的资源量57亿吨,全区2000米以浅的资源量90亿吨。
工作区内新发现的(不含五个探矿权)二1煤层埋深1500米以浅的面积247.5平方千米,初步估算资源量16亿吨,1500~2000米的面积510平方千米,初步估算资源量33.3亿吨,共计49.3亿吨。
本区西部外,位于DZ48、DZ32线的西端,该块段目前未封闭。
推测该断陷内二1煤层埋深1500米以浅的面积约165.06平方千米,初步估算资源量11亿吨,1500~2000米的面积有60.34平方千米,初步估算资源量4亿吨,共计15亿吨。
通过本项目补充地震调查在崂山隆起上获得了T2界面以下清晰的层状反射,说明区内T2界面以下发育层状地层,这为整个南黄海地区的地层分析及其地质属性推断提供了重要资料。
依据地震剖面反射结构及其特征,对南黄海海域的地震层序进行了划分和对比,首次划分了南黄海海相中、古生界的地震层序,并从岩石物性组合特征、地震波组特征、反射速度特征、综合反演和海陆地质对比几个方面推测了海相古生界层序的地质属性,为海相古生界的油气远景评价和战略选区奠定了基础。
(一)地震调查在崂山隆起上获得了新的发现
崂山隆起是南黄海中、新生代盆地的一个二级构造单元,其地层发育一直是海洋石油地质学家关注的焦点。
该区所有的地震剖面都有一个极强的波阻抗界面,盆地内地震波组追踪对比及坳陷区钻井标定,这一强反射界面为T2,是新近系的底界面。
由于以往的地震剖面上,T2以下主要为空白反射地震相,无层状反射特征,因而前人对崂山隆起区的地层推测众说纷纭,或为变质岩,或为火山岩,或为中生代地层,或为下三叠统—上古生界,或为古生代地层。
2006年地震补充调查首次在崂山隆起上获得了T2界面以下清晰的层状反射(图4-90、图4-91),说明区内T2界面以下发育层状地层。
2007年进一步的补充调查发现T2界面以下发育多个可识别和追踪对比的地震反射波组(图4-91),为该区的地层分析及其地质属性推断提供了资料。
图4-90崂山隆起XQ06-1地震测线
(2006年采集,T2以下崂山隆起上有清晰的可识别的地震反射层)
图4-91崂山隆起XQ07-3地震测线
(2007年采集,T2以下崂山隆起上有清晰的可识别的地震反射层)
(二)反射波组特征
依据地震剖面反射结构和特征,南黄海盆地共对比解释了T2、T7、T8、T9、T10、T11、T12和Tg等八个特征波(图4-92),其中T2、T8、T11和Tg波为四个区域不整合面的反映,也是本区的标准反射层(李刚等,2004)。
图4-92 NT05-2线地震剖面解释图
1.T2波
该波为新近系底界反射,是区内第一标志波,也是一个区域不整合面的反射。
T2波广泛分布于全区,范围最大,通常为一套水平密集反射层的底界,能量较强,连续性好,波形稳定,视频率30~33Hz。
一般以两个强相位、高频、高连续性特征出现,能够可靠对比追踪。
该波与上覆反射层呈上超接触关系,与下伏反射波组呈削截接触,最大T0值为1500ms,最小T0值为300ms。
2.T7波
相当于古近系底界(或中生界顶界)反射,主要分布于北部的烟台坳陷。
该波组常以两个相位出现,一般为中-强振幅、高频、连续或较连续反射,局部地区可见上超和削截现象。
3.T8波
相当于下三叠统青龙组顶界或中、新生界底界的反射(印支面),是区内第二标志波,也是一个区域不整合面的反射。
T8波主要分布于北部的烟台逆冲带和南部的青岛断坳带内。
在烟台逆冲带内,最大T0值为3000~5000ms;青岛断坳带内,最大T0值为2000~4000ms。
该波通常为2~3个强相位,中~高连续性,中-强振幅和中等频率,区域内可连续对比追踪,该波顶部为上超,下部为削截接触关系。
4.T9波
相当于上二叠统龙潭组和大隆组顶界反射。
主要分布于南部青岛断坳带内,北部烟台逆冲带内仅有局部分布。
该波常以双相位出现,表现为中振幅、连续、低频。
总体上可以连续可靠的对比追踪。
该波与上下伏反射层呈似整一接触关系。
识别该波的另一个特征是:该波之上至T8波之间,有300~400ms不等的反射空白带或弱振幅的杂乱反射带(为青龙组灰岩);下部与T10之间为连续的平行密集反射带(图4-93)。
图4-93 79P19线地震剖面图
5.T10波
相当于下二叠统顶界反射,分布范围与T9波基本相似。
该波表现为一套平行、密集、能量强,连续性较好、中低频率,似等时间间隔(约250ms)的反射层底界,总体该波在区内能够可靠对比追踪。
6.T11波
相当于志留系顶界反射(加里东构造面),是区内第三标志波,也是一个区域不整合面的反射。
T11波除烟台逆冲带北部和崂山断隆带中、东部有缺失外,其余大部分地区均有分布。
该波通常为1~2个高连续、强振幅,下侧常伴有3~5个中、高连续性,中等频率、中振幅反射波组。
在崂山断隆带表现为较连续的强振幅反射,坳陷内一般为无反射或不连续弱反射,基本能全区追踪对比。
7.T12波
T12波相当于寒武系底部反射(或震旦系顶界),通常表现为中-弱振幅、中等频率,不连续或较连续,该波与上覆和下伏地层呈整合接触。
8.Tg波
Tg波相当于前震旦系变质岩顶界的反射,是区内第四标志波。
表现为中-弱振幅、中等频率,较连续或不连续,时隐时现。
Tg波与下伏反射层为不协调接触关系。
全区范围内,T12和Tg波之间构成为300~500ms的反射密集带,这是辨认两波的主要特征。
(三)层序划分与对比
根据地震T2、T8、T11和Tg波四大不整合面和次一级不整合面的反射特征,结合区域地层及构造运动特征,依据地震层序划分原则,将南黄海盆地地震反射时间剖面从上至下划分为9个地震层序(表4-10)。
1.第I地震层序
海底至T2波之间的反射波系为第I地震层序。
该层序分布面积广,内部各波组之间呈平行或亚平行结构,并都以高频、强振幅、高连续为反射特征。
表4-10南黄海盆地地震层序与地质属性表
2.第Ⅱ地震层序
T2—T7波之间的反射波系为第Ⅱ地震层序。
该层序主要分布于北部烟台坳陷和南部的青岛坳陷,内部存在多个次一级的不整合界面。
该层序主要由多个较强振幅,连续性较好的反射波组成一套基本上近于平行的密集状反射段。
层序内部反射能量强,连续性好,层次清楚,内部结构为似平行状,外部形态为楔形和前积状。
3.第Ⅲ地震层序
T7—T8波之间的反射波系为第Ⅲ地震层序。
该波系主要分布于北部烟台坳陷和南部的青岛坳陷,内部的各反射波多以高连续、强振幅和中、低频率为其特征。
4.第Ⅳ地震层序
T8—T9波之间的反射波系为第Ⅳ地震层序。
该层序主要分布于青岛断坳带,烟台逆冲带有局部分布。
其层序内部反射稀疏,能量弱,成层性差,主要为空白反射。
反射结构为平行—亚平行,外形为似席状。
5.第Ⅴ地震层序
T9—T10波之间的反射波系为第Ⅴ地震层序。
该层序总的特征为,内部反射能量强,连续性较好,反射层次较为丰富,有多个反射波组成一套似平行密集反射段(250ms),内部结构为似平行。
该地震层序主要分布于青岛断坳带内,烟台逆冲带东南部有局部分布。
6.第Ⅵ地震层序
T10—T11波之间的反射波系为第Ⅵ地震层序。
该层序总的特征为,内部反射能量不均,连续性一般—差,反射层次欠丰富,内部结构为平行—似平行状—杂乱空白反射。
7.第Ⅶ地震层序
T11—T12波之间的反射波系为第Ⅶ地震层序。
该地震层序内部反射能量弱,连续性差,反射层次不丰富,内部结构为亚平行—空白—杂乱反射。
8.第Ⅷ地震层序
T12—Tg波之间的反射波系为第Ⅷ地震层序。
该地震层序内部反射不丰富,能量较弱,反映其沉积物质较均一。
9.第Ⅸ地震层序
Tg波以下的反射层为第Ⅸ地震层序。
该层序内幕反射品质差,弱振幅,低连续,成层性差。
(四)地震-地质层位的标定
1.钻井标定
钻井是确定上古生界以上地震地质层位的主要依据,到目前为止南黄海地区共钻井28口(我国22口),主要钻遇新近纪、古近纪和白垩纪地层,其中有WX5-ST1、WX4-2-1、CZ24-1-1、WX133-1、CZ12-1-1、CZ35-2-1、Kachi-1、H2、ⅡC-1X井等9口井揭示了古生代地层(包括震旦系),考虑到钻井揭示的古生代层序的完整性和过钻井剖面古生代层序直观的反射特征,本次解释主要选取了揭示上古生代层位较全的WX5-ST1井和CZ35-2-1井,通过制作地震合成记录重点标定了T8、T9、T10三个地震反射层位(图4-93、图4-94)。
其中T8为下三叠统青龙组灰岩与陆相中生界之间的反射(印支面),WX5-ST1井资料表明,青龙组为一套岩性较为均一的灰岩,而陆相中生界主要沉积了一套碎屑岩。
因此在地震剖面上主要表现为,青龙组顶界面为强振幅,内部为空白、弱反射,陆相中生界为平行、近平行的密集反射,与下伏地层呈不整合接触,上、下反射特征对比明显。
T9为下三叠统青龙组灰岩与上二叠统龙潭组和大隆组之间的反射。
WX5-ST1井和CZ35-2-1井钻井和测井资料表明,青龙组为一套岩性较为均一的灰岩,大隆组为砂泥岩互层,龙潭组为煤系地层。
岩性和地球物理特征决定了地层的反射特征,在地震剖面上,青龙组顶底界面为强振幅,内部为空白、弱反射;大隆组和龙潭组为平行、近平行密集反射,主要表现为4~5个相位的密集、连续强反射,上、下反射特征对比明显。
图4-94 99CL500线地震剖面地震合成记录标定
T10波为上二叠统龙潭组与下伏下二叠统栖霞组之间的反射。
上二叠统内部反射能量强,连续性较好,反射层次较为丰富,由多个反射波(4~5个强相位)组成一套近平行密集反射(250ms)。
T10波位于4~5个相位的密集强反射的底部,与下伏栖霞组为一个强的反射界面。
2.三套反射标志层组的标定
通过对本区地震剖面的分析可以看出,该区存在三套上部为一组空白反射段,下部为一组平行亚平行的密集反射段的标志层组。
而第一套反射标志层组(三叠系青龙组灰岩与上二叠统大隆和龙潭组)已由钻井证实(图4-93、图4-94),可以进行全区闭合追踪。
在确定了第一套反射标志层组后,可以根据其余二套反射标志层组进行地震—地质层位的标定,重点标定了T11、T12、Tg三个地震反射层位,其中把泥盆系和志留系的分界面标定为T11地震反射界面,为加里东构造面,也是一个区域不整合面。
(五)地震层序地质属性推断
1.采用地震速度分析法对地震层序的地质属性进行分析
不同时代的地层和不同岩性的地层,其地震层速度不同,可以利用地震剖面上层速度分布特征,作为判断地震层序的地质属性的条件之一。
南黄海盆地范围大,构造复杂,变化幅度大。
既有陆相碎屑岩地层,又有海相碳酸盐岩地层;在碳酸盐岩地层中又夹有碎屑岩地层,造成速度的纵向变化较大(吴志强等,2003,2006)。
根据南黄海地层层速度分析确定,南黄海各时代地层的层速度为:
(1)青龙组为灰岩,平均层速度为5960m/s;
(2)大隆组加龙潭组为碎屑岩和煤系地层,平均层速度4000m/s;
(3)下二叠统以碳酸盐岩为主,地层层速度在6200m/s左右;
(4)石炭系以碳酸盐岩为主,地层层速度为5700~6700m/s;
(5)泥盆系以碎屑岩为主,地层层速度为3700~5000m/s;
(6)志留系以碎屑岩为主,地层层速度为3700~5000m/s;
(7)奥陶系为碳酸盐岩,地层层速度为5700~6700m/s;
(8)寒武系以碳酸盐岩为主夹碎屑岩,地层层速度为5600~6500m/s;
这样,在地震剖面解释中根据以上地层层速度,结合地震波组的反射特征,可以大致推测地震层序的地质属性。
2.海陆对比进行地震地质属性标定
由于邻区陆上勘探程度高,钻井、测井、地震资料多、研究深入,同时研究认为,震旦纪—中奥陶世南黄海盆地与下扬子地块及中、上扬子的沉积建造类似,为此,通过分析邻区陆上地震剖面反射特征、结构和地震地质属性,来对比研究、分析南黄海海域地震层序的地质属性是有益的,具有一定的可靠性。
扬子地区震旦系下部以页岩、泥岩夹砂岩为主(陡山沱组),上部主要为千枚状钙质粉砂岩和厚层灰质白云岩、藻云岩等(灯影组)(陈沪生,1988;陈世悦等,2000;邓红婴,1999;胡明毅等,1993,1999,2001)。
该套地层在地震剖面上形成了强的反射(图4-95、图4-96)。
图4-95苏北TN6-9地震反射剖面
图4-96南黄海XQ07-3地震剖面
早寒武世—中奥陶世下扬子地块与海域为一个大型海盆。
早寒武世主要沉积泥质岩和硅质泥岩,它们与震旦系可形成强的地震反射界面。
中寒武世—中奥陶世主要沉积了一套台地相灰岩、白云岩为主的沉积建造。
它们之间没有良好的岩石物性界面,因此地震剖面呈空白反射(图4-95、图4-96、图4-97)。
图4-97建南构造海相中、古生界地震反射特征
(JN00-33.5测线)
下扬子地块下志留统高家边组中、下部主要为泥岩、页岩,上部和中统为细砂岩与粉砂岩、粉砂质页岩互层,地层岩性差异较大,地震剖面上可以形成多个强的反射波组(图4-95、图4-96)。
通过陆上地震剖面反射特征、结构和地震地质属性的分析,可以初步推测本区三套反射标志层组的地质属性,第一套反射标志层组地质属性为下三叠统青龙组和上二叠统大隆、龙潭组;第二套反射标志层组地质属性为石炭系—下二叠统和泥盆系、志留系;第三套反射标志层组地质属性为寒武系—奥陶系和震旦系。
3.综合反演分析地震层序的地质属性
由对比重力异常曲线可以看出(图4-98),地震解释结果所对应的重力模型产生的重力异常与实测重力异常形态趋势具有总体的一致性,地震解释的凹陷等构造形态在重力测量中均有不同程度的反映;从剖面的重、磁、震反演也可以看出(图4-99至图4-101),崂山断隆带上广泛发育了震旦纪—早二叠世地层,烟台坳陷中古近系之下应发育有厚度较大的中、古生界地层,勿南沙隆褶带和青岛断坳带上古生界和中生界青龙组分布广泛,根据密度反演推测下部也有广泛的下古生代地层分布。
图4-98 XQ06-4线地震解释模型重力异常刨面图
(黑色曲线为模型重力异常、蓝色为实测)
图4-99 XQ07-线综合地质地球物理刨面
图4-100 XQ07-3线重力反演结束剖面图
(只保留地震解释N+Q)
图4-101 XQ07-3刨面磁力反演结束图
(只保留地震解释N+Q)
(六)层位标定结果
根据对南黄海盆地井-震对比、地震反射特征、地震层序特征分析,参考邻区地震-地质层位标定的成果,对南黄海盆地各地震层序的地质属性进行了确定和推断(表4-10):
地震层序Ⅰ:该层序普遍分布于全区,根据多口钻井揭示及井、震对比,为第四系+新近系,T2波为新近系底面反射。
地震层序Ⅱ:该层序为T2—T7波之间的反射波组,主要分布于烟台坳陷和青岛坳陷。
根据多口钻井揭示及井、震对比,为古近系阜宁组—三垛组。
地震层序Ⅲ:该层序为T7—T8波之间的反射波组,主要分布于烟台坳陷,青岛坳陷有局部分布。
根据多口钻井揭示和井、震对比,标定为中生界(侏罗系~白垩系)。
地震层序Ⅳ:该层序为T8—T9波之间的反射波组,根据WX5-ST1井、KACHI-1井等5口钻井揭示和井、震对比,标定为下三叠统青龙组灰岩。
地震层序Ⅴ:该层序为T9—T10波之间的反射波组,根据CZ35-2-1、WX5-ST1钻井揭示和井、震对比及参考邻区研究成果,该层序为上二叠统龙潭组煤系地层~大隆组碎屑岩。
地震层序Ⅵ:该层序为T10—T11波之间的反射波组,根据CZ35-2-1、WX13-3-1、CZ12-1-1钻井揭示及井、震对比,结合邻区研究成果推测认为,该层序为泥盆系~下二叠系统栖霞组。
地震层序Ⅶ:该层序为T11—T12波之间的反射波组,普遍分布于全区,目前尚未有钻井揭示。
根据其各波组反射特征,参考邻区研究成果,推断该层序为寒武系~志留系。
地震层序Ⅷ:该层序为T12—Tg波之间的反射波组,在区内分布广泛,目前尚未有钻井揭示。
根据其各波组反射特征并参考邻区研究成果,推断该层序为震旦系。
地震层序Ⅸ:该层序为Tg波组以下地层,根据其各波组反射特征,参考邻区研究成果,推断该层序为前震旦系变质岩。
此外,在地震剖面上还存在T2波组之下的块状的杂乱反射特征,所对应较高的重力、磁力正异常,推测为火山岩的反射特征。
从解释结果来看,南黄海地区海相中、古生界广泛分布,发育较完整,保存相对完好,厚度大,近万米。
根据地震剖面推断解释和海陆对比认为,崂山隆起上可能主要分布石炭系及其以下地层,主要为震旦系、寒武系—志留系、泥盆系—二叠系栖霞组。
海啸可分为4种类型。
即由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。
中国地震局提供的材料说,地震海啸是海底发生地震时,海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动。
其机制有两种形式:“下降型”海啸和“隆起型”海啸。
“下降型”海啸:某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降,海水首先向突然错动下陷的空间涌去,并在其上方出现海水大规模积聚,当涌进的海水在海底遇到阻力后,即翻回海面产生压缩波,形成长波大浪,并向四周传播与扩散,这种下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。
1960年智利地震海啸就属于此种类型。
“隆起型”海啸:某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧上升,海水也随着隆起区一起抬升,并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚,在重力作用下,海水必须保持一个等势面以达到相对平衡,于是海水从波源区向四周扩散,形成汹涌巨浪。
这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。
1983年5月26日,中日本海7.7级地震引起的海啸属于此种类型。
剧烈震动之后不久,巨浪呼啸,以摧枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击着岸边的城市和村庄,瞬时人们都消失在巨浪中。
港口所有设施,被震塌的建筑物,在狂涛的洗劫下,被席卷一空。
事后,海滩上一片狼藉,到处是残木破板和人畜尸体。
地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的。
目前,人类对地震、火山、海啸等突如其来的灾变,只能通过预测、观察来预防或减少它们所造成的损失,但还不能控制它们的发生。
国家海洋局海洋环境预报中心海洋环境预报室副主任于福江介绍,我国位于太平洋西岸,大陆海岸线长达
1.8万公里。
但由于我国大陆沿海受琉球群岛和东南亚诸国阻挡,加之大陆架宽广,越洋海啸进入这一海域后,能量衰减较快,对大陆沿海影响较小。
因为地震波沿地壳传播的速度远比地震海啸波运行速度快,所以海啸是可以提前预报的。
不过,海啸预报比地震探测还要难。
因为海底的地形太复杂,海底的变形很难测得准。
1964年国际上成立了全球海啸警报系统协调小组,太平洋由于海啸多发,所以海啸预警系统很发达。
此次大地震发生15分钟后太平洋海啸预警中心就从檀香山分部向参与联合预警系统的26个国家发布了预警信息。
如果印度洋也有预警系统,也许人们就可以更好地利用从震后到海啸登陆印度洋沿岸的宝贵时间。
块发生大陆对撞的产物,地势高峻,平均海拔4000~5000米,有众多耸立于雪线之上高于6000~8000米的高峰。
高原的外缘,高山环抱,壁立千仞,以3000~7000米的高差挺立于周围盆地、平原之上,衬托出高原挺拔的雄伟之势。
高原面积250万平方公里,东西长3000公里,南北宽1500公里,跨15个纬度。
青藏高原的隆起和形成是晚新生代亚洲地质史上最重大的地质事件。
青藏高原隆起不仅改造了高原本身的自然环境,也对周围地区的环境产生了巨大的影响。
其中有些影响是更本性的,如亚洲东部和南部强大的季风就是高原隆起的结果。
目前,亚洲季风区以全球约十分之一的土地面积养活这占世界半数以上的人口,物种资源丰富、单位面积生产量高,都是季风的赐予。
而且高原几乎占冬季中纬度对流层厚度的1/3以上,成为中纬度大气环流中的一个庞大的障碍物。
对中国气候乃至亚洲气候的形成无疑起着巨大的作用。
一、青藏高原隆起与亚洲季风
青藏高原的隆起对亚洲季风的形成无疑具有巨大的作用,这是地质历史记录和模拟试验证明了的。
老第三纪不存在亚洲季风已是不争的事实,广阔的干旱带
(包括膏盐沉积)从西藏一直延伸到长江中下游。
究其原因,不仅是因为当时还没有高大的青藏高原,还在于亚洲西部古地中海还有很大海域,欧洲与亚洲隔着一个海峡而被孤立。
亚洲东部和南部的边缘海尚未开裂,因此海陆对立不强,难以引发深入内陆的季风现象。
渐新世中国东南部显著变湿润,东部季风已经出现,但其原因并非是青藏高原隆起,而更可能是亚洲中部地中海收缩、欧洲与亚洲连接形成超级大陆的结构。
中新世的开始是和喜马拉雅山的隆起同时发生的,人们有理由把西南季风的开始与高原隆起联系起来。
当代的亚洲季风可以分为三个子系统,即印度洋西南季风、东亚季风和高原季风。
东亚季风中的夏季风一支来自南中国海的越赤道气流,与南半球澳大利亚冬季的高气压有关,另一支来自西太平洋副热带高压西侧的的偏南气流。
前者为热带季风,后者为亚热带季风。
东亚季风总所周知来自亚洲北部,主要是冬季北半球最强的西伯利亚-蒙古高压。
由于青藏高原和秦岭的地形障碍,冬季风先是被迫走偏东路径表现为强劲的西北风,然后在离开陆地下海时转为东北风,还原其本来面目,并与北半球的东北信风叠加,以强劲的风势在苏门答腊海域吹越赤道。
与此同时,在地面和低空的冬季风之上有方向相反的偏南气流吹向中国大陆,造成华南冬季的阴雨天气。
这是亚洲冬季最谢谢
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