CN111190240A - 基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法 - Google Patents

基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素提取方法,包括基于井震资料的含矿目标层段精细标定,对含矿目标层段实施精细三维地震构造解释,提取三维层位解释结果并与含矿井叠合,提取三维断层解释结果并与含矿井叠合,将全部构造信息与矿井叠合,提取砂岩型铀矿成矿构造要素等步骤。本发明提取方法实现了地下砂岩型铀矿床构造信息的三维透明化和可视化,能获得砂岩型铀矿成矿部位与构造要素的三维空间配置关系,能分析构造对砂岩型铀矿的控制和改造作用,基于构造演化分析可研究成矿与地质构造的时空对应关系,能综合分析砂岩型铀矿在构造方面的成矿机制和基本规律,能为砂岩型铀矿勘探提供重要找矿线索和找矿方向。

Description

基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法
技术领域
本发明属于砂岩型铀矿勘探技术领域,具体涉及一种采用地球物理领域中的三维地震构造解释方法透明化和可视化砂岩型铀矿床构造要素的新方法,尤其涉及一种基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素提取方法。
背景技术
砂岩型铀矿是一种新型的清洁战略性资源,构造因素无疑是砂岩型铀矿成矿最重要的控制要素之一,《中国煤炭地质》2018年公开了韩效忠的“砂岩型铀矿有利成矿构造识别技术研究”,该文指出构造对于砂岩型铀成矿起到的直接或间接作用。因此,如何准确提取砂岩型铀矿成矿构造要素,对于研究砂岩型铀矿的成矿机理和指导找矿方向具有重要的理论与实际意义。
目前,在砂岩型铀矿成矿的构造要素提取与分析研究方面,主要有基于钻孔资料分析的方法、区域构造背景分析方法和地质剖面分析方法这三种。关于钻孔资料分析的方法,《铀矿地质》2015年公开了张成勇等的“巴音戈壁盆地构造演化及其对砂岩型铀矿成矿的控制作用”,该文通过钻孔岩性剖面分析了构造与砂岩型铀矿的关系。关于区域构造背景分析方法,《世界核地质科学》2016年公开了刘武生等的“塔里木盆地中新生代地质构造演化与砂岩型铀成矿作用关系探讨”,该文通过区域构造分析得出砂岩型铀矿的构造控矿成矿模式;《地质通报》2017年公开了周恳恳等的“滇西腾冲地块构造-盆地演化与砂岩型铀矿成矿条件”,该文通过区域构造研究得出几种砂岩型铀矿的构造-盆地演化与铀矿化作用类型。关于地质剖面分析方法,《地质学报》2006年公开了陈正乐等的“准噶尔盆地北部新生代构造活动特征及其对砂岩型铀矿的控制作用”,该文基于地质剖面研究构造活动特征对砂岩型铀矿的控制作用;《岩石学报》2010年公开了陈正乐等的“准噶尔盆地南缘新生代构造特征及其与砂岩型铀矿成矿作用初析”,该文基于众多地质剖面构造特征的分析研究砂岩型铀矿的成矿作用;《地质与勘探》2018年公开了彭云彪等的“二连盆地川井坳陷构造演化对砂岩型铀矿成矿作用的约束”,该文通过川井坳陷1号地质剖面研究构造与铀成矿作用。上述三种方法可以归纳为地质类分析研究方法,它们能直接分析砂岩型铀矿的成矿构造要素,但是它们存在各自的问题。其中,钻孔资料分析方法需要大量的钻井施工,成本高且井间信息只能通过插值得到,所以精度有限;区域构造背景分析方法,是从大区域构造背景角度分析成矿的构造要素,其尺度较大,所以无法对矿床进行精细构造结构分析;地质剖面法大都基于地表露头资料,推测地下构造特征,它无法深入到矿床内部结构。
与上述三种方法不同,基于地球物理领域的地震资料解释方法,却能深入到矿床内部进行精细的构造研究。关于这种方法,《铀矿地质》2008年公开了于文斌等的“松辽盆地南部断裂反转构造对砂岩型铀矿成矿的作用”,该文在进行构造特征分析时就利用到了地震解释剖面;《东华理工大学学报(自然科学版)》2012年公开了钟延秋等的“大庆长垣构造演化特征及对砂岩型铀矿成矿的控制作用”,该文在研究构造对砂岩型铀矿成矿的控制作用时直接用到了松辽盆地北部横穿大庆长垣Gu302-L3249测线地震剖面;《铀矿地质》2018年公开了刘武生等的“二连盆地反转构造与砂岩型铀矿成矿作用”,该文直接基于地震解释剖面研究了反转构造与砂岩型铀矿的关系。以上基于地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的研究方法,能够深入到地下含矿层中,直接高分辨率地研究构造对砂岩型铀矿的控制作用。但是,它们均是基于二维地震剖面的,只能得到矿床一个剖面内的分析结果,无法得到三维空间中的构造要素特征。与此同时,现有三维地震解释方法仅应用于油气领域,由于巨额成本的原因,鲜用于砂岩型铀矿勘探领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于三维地震构造解释,透明化和可视化地下砂岩型铀矿的三维空间结构,直观清晰的获得成矿构造要素的提取方法,采用高分辨率三维地震资料构造解释方法进行砂岩型矿床成矿构造要素的深入研究,以克服现有基于二维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的研究方法只能得到矿床一个剖面内的分析结果,无法得到三维空间中的构造要素特征的缺点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法,包括以下步骤:
a、读入测井、钻井及三维地震资料,其中,核心用到的测井资料为声波时差和自然伽玛数据,所述声波时差用于精细井震标定,建立地震和测井数据间的时空对应关系,所述自然伽玛数据用于定位砂岩型铀矿所在目标层段的空间位置和范围;
b、含矿目标层段的合成地震记录制作与精细井震标定,其中,含矿目标层段的范围是通过选定自然伽玛曲线的高值区圈定,合成地震记录制作是利用声波时差曲线来完成的,精细井震标定是采用先进行目标层段大段定位标定,再在目标层段内精细标定的方式;
c、含矿目标层段的精细三维地震构造解释,该构造解释是在步骤b精细井震标定的基础上,先作过井剖面和骨干剖面对比,其次确定构造解释方案,再次进行精细的层位追踪和断层解释,然后利用井时深关系构建速度场,最终实现变速成图和构造图编制;
d、提取三维层位解释结果并与含矿井叠合,其中,层位解释结果能够反映含矿目标层段主要的几个地层层位的空间结构,该信息叠合上含矿井后,能够分析含矿部位与地层界面结构的空间配置关系;
e、提取三维断层解释结果并与含矿井叠合,其中,断层解释结果能够反映含矿目标层段的断裂系统空间分布,这些断层信息叠合上含矿井后,可以分析含矿部位与目标层段断裂系统的空间配置关系;
f、叠合步骤d、步骤e的结果获得综合成矿构造要素,其中,叠合步骤d、步骤e通过在步骤d的三维空间中融入断层信息,或者在步骤e的三维空间中融入层位信息均可实现,得到的是一个成矿部位与综合构造要素的三维空间配置关系。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明针对常规地质勘查方法仅基于地表信息对地下构造进行推测,和井中资料“一孔之见”仅能反映井中及周围很小局部范围构造信息的问题,综合利用测井和三维地震资料进行精细构造解释,提出了一种基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素提取方法,该方法具有如下优势:
1、本发明方法充分利用井中资料对地下构造信息的真实反映和三维地震资料对地下三维空间构造信息的高分辨率优势,真真实现了地下砂岩型矿床目标层段构造信息的三维透明化和可视化;
2、本发明方法能在三维空间中综合叠合层位断层构造信息和矿体信息,可以简洁直观的刻画砂岩型铀矿成矿部位与构造要素的三维空间配置关系;
3、基于对本发明方法提取的构造要素的分析,可以得出含矿目标层段构造对砂岩型铀矿的控制和改造作用;
4、基于本发明方法提取的构造要素的构造演化分析,可以得出构造与成矿时期和部位的时空对应关系;
5、综合本发明方法提取的构造要素和成矿部位,可以综合分析和总结砂岩型铀矿在构造方面的成矿机制和基本规律,进而能为砂岩型铀矿勘探提供重要找矿线索和找矿方向。
附图说明
图1本发明方法的整体实现流程图;
图2本发明方法的具体实施例实现过程详解示意图;
图3a-图3e实施例效果分析图,图3a目标层段三维层位解释结果,图3b目标层位与矿井三维空间叠合,图3c断层解释结果与矿井的叠合,图3d目标层位断裂系统与矿井的叠合,图3e综合构造要素与矿井的叠合。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,本发明基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法,包括如下步骤:
a、读入测井、钻井及三维地震资料,其中,核心用到的测井资料为声波时差和自然伽玛数据,所述声波时差用于精细井震标定,建立地震和测井数据间的时空对应关系,所述自然伽玛数据用于定位砂岩型铀矿所在目标层段的空间位置和范围;
b、含矿目标层段的合成地震记录制作与精细井震标定,其中,含矿目标层段的范围是通过选定自然伽玛曲线的高值区圈定,合成地震记录制作是利用声波时差曲线来完成的,精细井震标定是采用先进行目标层段大段定位标定,再在目标层段内精细标定的方式;
c、含矿目标层段的精细三维地震构造解释,该构造解释是在步骤b精细井震标定的基础上,先作过井剖面和骨干剖面对比,其次确定构造解释方案,再次进行精细的层位追踪和断层解释,然后利用井时深关系构建速度场,最终实现变速成图和构造图编制;
d、提取三维层位解释结果并与含矿井叠合,其中,层位解释结果能够反映含矿目标层段主要的几个地层层位的空间结构,该信息叠合上含矿井后,能够分析含矿部位与地层界面结构的空间配置关系;
e、提取三维断层解释结果并与含矿井叠合,其中,断层解释结果能够反映含矿目标层段的断裂系统空间分布,这些断层信息叠合上含矿井后,可以分析含矿部位与目标层段断裂系统的空间配置关系;
f、叠合步骤d、步骤e的结果获得综合成矿构造要素,其中,叠合步骤d、步骤e通过在步骤d的三维空间中融入断层信息,或者在步骤e的三维空间中融入层位信息均可实现,得到的是一个成矿部位与综合构造要素的三维空间配置关系。
为了更好的说明上述具体实施方式的效果,下面给出一个具体实例:
实施例
a、如图2a所示,读入测井、钻井、三维地震等基础资料,其中:核心用到的测井资料为声波时差和自然伽玛数据,前者用于精细井震标定,建立地震和测井数据间的时空对应关系,后者用于定位砂岩型铀矿所在目标层段的空间位置和范围,分析钻井和测井资料发现含矿井段内钻井资料的岩性为砂岩、测井曲线电阻率和伽玛均为高值区;
b、如图2b所示,含矿目标层段的合成地震记录制作与精细井震标定,其中:含矿目标层段的范围是通过选定自然伽玛曲线的高值区来实现的,合成地震记录制作是利用声波时差曲线来完成的,精细井震标定采用先定位目标层段位置进行大段标定,再在目标层段内精细标定的方式,标定时仅保留那些合成记录与地震数据符合率达到精度要求的井进行标定;
c、如图2c所示,含矿目标层段的精细三维地震构造解释,该构造解释是在步骤b精细井震标定的基础上,先作过井剖面和骨干剖面对比,其次确定构造解释方案,再次进行精细的层位追踪和断层解释,然后利用井时深关系构建速度场,最终实现变速成图和构造图编制,分析示意图可知:层位解释是逐条测线依次实施的、断层解释是结合地震数据的相干属性来实现的;
d、如图2d所示,提取三维层位解释结果并与含矿井叠合,其中:层位解释结果能够反映含矿目标层段主要的几个地层层位的空间结构,该信息叠合上含矿井后,可以分析含矿部位与地层界面结构的空间配置关系,分析示意图可知:三维层位解释结果可以直观的给出目标层位的空间结构,它与矿井的叠合可以反映出二者的空间配置关系;
e、如图2e所示,提取三维断层解释结果并与含矿井叠合,其中:断层解释结果能够反映含矿目标层段的断裂系统空间分布、断层期次,断层演化等信息,这些断层信息叠合上含矿井后,可以分析含矿部位与目标层段断裂系统的空间配置关系,分析示意图可知:断层解释结果与矿井的叠合可以直观的显示断层和成矿部位的位置关系;
f、如图2f所示,叠合步骤d、e的结果获得综合成矿构造要素,其中:叠合步骤d、e通过在步骤d的三维空间中融入断层信息,或者在步骤e的三维空间中融入层位信息均可实现,它得到的是一个成矿部位与综合构造要素的三维空间配置关系,分析示意图可知:其可以直观综合的反映成矿部位与构造要素的空间对应关系。
图3a-图3e给出了图2中在研究区具体实施过程中的一些核心结果,分析它们可得出如下现象和结果:1、图3a为含矿目标层段几个核心地层的基本空间结构形态,成矿时期目的层段古地貌(古地形)地表高程变化剧烈,目的层段的层位起伏剧烈,这有利于砂岩型铀矿成矿需要的强水动力的形成;2、图3b为目标层位与矿井三维空间叠合,分析该图可以直观清晰的发现成矿部位大都位于目的层凹陷或斜坡局部凹陷处,该现象和规律非常有利于利用三维地震层位解释结果指导找矿方向;3、图3c-图3d分别为断层解释结果在三维空间和平面上与含矿井的叠合,分析该图可以直观清晰的发现含矿目标层段断层非常发育、断裂系统对成矿有很重要的控制作用,成矿部位大都位于大断裂边缘处或几条大断裂包围的区域;4、图3e为综合构造要素与矿井的叠合,分析该图可以直观清晰的发现成矿部位的核心构造要素是层位界面局部凹陷且附近有大断裂存在的构造区域。综上所述,采用本发明方法能够直观清晰的获得成矿的构造控制要素,它们对于研究成矿的构造机理和确定找矿方向意义重大。

Claims (1)

1.一种基于三维地震解释的砂岩型铀矿成矿构造要素的提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、读入测井、钻井及三维地震资料,其中,核心用到的测井资料为声波时差和自然伽玛数据,所述声波时差用于精细井震标定,建立地震和测井数据间的时空对应关系,所述自然伽玛数据用于定位砂岩型铀矿所在目标层段的空间位置和范围;
b、含矿目标层段的合成地震记录制作与精细井震标定,其中,含矿目标层段的范围是通过选定自然伽玛曲线的高值区圈定,合成地震记录制作是利用声波时差曲线来完成的,精细井震标定是采用先进行目标层段大段定位标定,再在目标层段内精细标定的方式;
c、含矿目标层段的精细三维地震构造解释,该构造解释是在步骤b精细井震标定的基础上,先作过井剖面和骨干剖面对比,其次确定构造解释方案,再次进行精细的层位追踪和断层解释,然后利用井时深关系构建速度场,最终实现变速成图和构造图编制;
d、提取三维层位解释结果并与含矿井叠合,其中,层位解释结果能够反映含矿目标层段主要的几个地层层位的空间结构,该信息叠合上含矿井后,能够分析含矿部位与地层界面结构的空间配置关系;
e、提取三维断层解释结果并与含矿井叠合,其中,断层解释结果能够反映含矿目标层段的断裂系统空间分布,这些断层信息叠合上含矿井后,可以分析含矿部位与目标层段断裂系统的空间配置关系;
f、叠合步骤d、步骤e的结果获得综合成矿构造要素,其中,叠合步骤d、步骤e通过在步骤d的三维空间中融入断层信息,或者在步骤e的三维空间中融入层位信息均可实现,得到的是一个成矿部位与综合构造要素的三维空间配置关系。
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