CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用:原理、實(shí)踐與展望_第1頁(yè)
CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用:原理、實(shí)踐與展望_第2頁(yè)
CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用:原理、實(shí)踐與展望_第3頁(yè)
CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用:原理、實(shí)踐與展望_第4頁(yè)
CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用:原理、實(shí)踐與展望_第5頁(yè)
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CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用:原理、實(shí)踐與展望一、引言1.1研究背景與意義隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng),油氣資源的勘探與開發(fā)愈發(fā)重要。柯克亞周緣沖斷帶作為塔里木盆地西南地區(qū)的重要構(gòu)造單元,在油氣勘探領(lǐng)域備受關(guān)注。其獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造特征,蘊(yùn)含著豐富的油氣資源潛力。研究表明,該區(qū)域發(fā)育陸相湖泊—三角洲沉積體系,具備良好的烴源巖和儲(chǔ)層條件,為油氣的生成、運(yùn)移和聚集提供了有利的地質(zhì)背景。如《中國(guó)石油勘探》中王清華等人的研究指出,塔西南山前西昆侖沖斷帶柯東構(gòu)造帶葉探1井在二疊系普斯格組獲得重大突破,揭示了該地區(qū)在二疊系普斯格組發(fā)育半深湖—深湖相烴源巖,面積達(dá)1.0×104km2,厚度最大800m,集中段有機(jī)質(zhì)豐度為0.92%-1.16%,以菌藻類生源為主,有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ型,有機(jī)質(zhì)豐度高;普斯格組下段發(fā)育三角洲前緣、濱淺湖沙壩優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)層,砂體厚度為42.5-63m,砂地比為27%-47%,是一套分布較廣的區(qū)域性儲(chǔ)層,與普斯格組上段泥巖組成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)蓋組合。這充分說(shuō)明柯克亞周緣沖斷帶在能源勘探領(lǐng)域的重要地位,對(duì)其進(jìn)行深入勘探研究,有望為我國(guó)能源供應(yīng)提供新的增長(zhǎng)點(diǎn)。然而,柯克亞周緣沖斷帶的地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜。它經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),特別是印支期和喜馬拉雅期的構(gòu)造變形,使得古生界疊瓦沖斷、強(qiáng)烈逆掩疊置,圈閉成排成帶,喜馬拉雅期進(jìn)一步的擠壓抬升改造,導(dǎo)致局部構(gòu)造復(fù)雜化。這種復(fù)雜的構(gòu)造背景給傳統(tǒng)的勘探方法帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。地震勘探在該區(qū)域常面臨資料信噪比低、成像質(zhì)量差等問(wèn)題,難以清晰揭示地下構(gòu)造形態(tài)和地層結(jié)構(gòu)。在復(fù)雜山地等地形條件下,地震波的傳播受到多種因素干擾,導(dǎo)致反射信號(hào)模糊,無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別斷層、褶皺等構(gòu)造特征,從而影響對(duì)油氣藏的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。在這樣的背景下,連續(xù)電磁剖面法(CEMP)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為解決柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋難題的關(guān)鍵技術(shù)。CEMP利用天然電磁場(chǎng)為場(chǎng)源,在地表接收水平、正交的四個(gè)方向的電磁場(chǎng)分量,能夠有效壓制淺部電性不均勻引起的靜態(tài)效應(yīng)。它具有儀器輕便靈活、易于穿透淺層黃土高阻層、探測(cè)深度大、勘探成本低等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于像柯克亞周緣沖斷帶這樣地質(zhì)條件復(fù)雜、地震資料品質(zhì)較差的地區(qū)。通過(guò)CEMP方法,可以獲取地下的電性結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)而推斷地質(zhì)構(gòu)造形態(tài),為沉積盆地分析、圈閉描述與油氣評(píng)價(jià)提供大量可靠信息。如在一些類似復(fù)雜地質(zhì)條件的地區(qū)應(yīng)用中,CEMP成功識(shí)別出了被傳統(tǒng)方法遺漏的潛在油氣圈閉,為后續(xù)勘探工作指明了方向。在柯克亞周緣沖斷帶應(yīng)用CEMP方法,能夠填補(bǔ)傳統(tǒng)勘探方法的不足,提高構(gòu)造解釋的準(zhǔn)確性和可靠性,對(duì)于深入了解該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造演化、尋找有利的油氣勘探目標(biāo)具有重要意義。它不僅有助于揭示地下復(fù)雜構(gòu)造的奧秘,還能為油氣勘探提供更精確的地質(zhì)依據(jù),降低勘探風(fēng)險(xiǎn),提高勘探效率,從而推動(dòng)柯克亞周緣沖斷帶油氣資源的有效開發(fā),為保障國(guó)家能源安全做出積極貢獻(xiàn)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀連續(xù)電磁剖面法(CEMP)作為一種重要的地球物理勘探方法,在國(guó)內(nèi)外復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造研究中得到了廣泛應(yīng)用。在國(guó)外,CEMP技術(shù)較早應(yīng)用于沉積盆地的構(gòu)造分析。如北美地區(qū)的落基山前陸盆地,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,傳統(tǒng)勘探方法面臨諸多挑戰(zhàn)。研究人員利用CEMP技術(shù),通過(guò)對(duì)地下電性結(jié)構(gòu)的精細(xì)探測(cè),成功識(shí)別出了隱伏的斷層和褶皺構(gòu)造,為油氣勘探提供了關(guān)鍵依據(jù)。在該地區(qū)的某勘探項(xiàng)目中,CEMP方法準(zhǔn)確圈定了一個(gè)潛在的油氣富集區(qū),后續(xù)鉆探驗(yàn)證了該方法的有效性,發(fā)現(xiàn)了新的油氣藏。在歐洲的阿爾卑斯山前帶,CEMP技術(shù)也被用于研究復(fù)雜的逆沖推覆構(gòu)造。通過(guò)多期次的CEMP測(cè)量和數(shù)據(jù)分析,揭示了該地區(qū)構(gòu)造演化的階段性特征,對(duì)理解區(qū)域地質(zhì)演化歷史和找礦方向具有重要指導(dǎo)意義。國(guó)內(nèi)對(duì)CEMP方法的研究與應(yīng)用起步相對(duì)較晚,但發(fā)展迅速。在塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地等多個(gè)含油氣盆地都開展了CEMP勘探工作。在塔里木盆地的部分山前構(gòu)造帶,由于地形復(fù)雜,地震資料品質(zhì)不佳,CEMP方法發(fā)揮了獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。研究人員通過(guò)建立合適的地質(zhì)模型,對(duì)CEMP數(shù)據(jù)進(jìn)行反演,獲取了地下深部的電性結(jié)構(gòu)信息,清晰地揭示了深部地層的構(gòu)造形態(tài)和斷裂分布。在某山前構(gòu)造帶的研究中,利用CEMP技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一條被忽視的深部斷裂,該斷裂對(duì)油氣的運(yùn)移和聚集起到了關(guān)鍵控制作用,為后續(xù)勘探提供了新的目標(biāo)。在鄂爾多斯盆地,CEMP技術(shù)被用于探測(cè)煤層氣儲(chǔ)層的電性特征,通過(guò)分析CEMP數(shù)據(jù)與煤層氣賦存的關(guān)系,為煤層氣的勘探開發(fā)提供了重要的地球物理依據(jù)。在柯克亞周緣沖斷帶的研究中,雖然已有一些關(guān)于構(gòu)造特征和油氣地質(zhì)條件的研究成果,但CEMP方法的應(yīng)用還相對(duì)較少。前人主要通過(guò)地震、鉆井等資料對(duì)該地區(qū)的構(gòu)造進(jìn)行分析,然而由于復(fù)雜的地質(zhì)條件,地震資料的成像效果不理想,導(dǎo)致對(duì)一些深部構(gòu)造和隱蔽構(gòu)造的認(rèn)識(shí)存在局限性。CEMP方法在該地區(qū)的應(yīng)用研究尚處于探索階段,相關(guān)的研究案例和數(shù)據(jù)積累較少,對(duì)于如何優(yōu)化CEMP數(shù)據(jù)采集參數(shù)、提高反演精度以及與其他勘探方法的有效融合等方面,還缺乏深入系統(tǒng)的研究。目前,針對(duì)柯克亞周緣沖斷帶復(fù)雜地質(zhì)條件下CEMP方法的適應(yīng)性研究還不夠充分,未能充分發(fā)揮該方法在揭示深部構(gòu)造和解決復(fù)雜地質(zhì)問(wèn)題方面的潛力,這也為后續(xù)的研究工作提出了新的挑戰(zhàn)和方向。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究聚焦于連續(xù)電磁剖面法(CEMP)在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用,主要涵蓋以下幾個(gè)關(guān)鍵方面:CEMP數(shù)據(jù)采集與處理:在柯克亞周緣沖斷帶精心設(shè)計(jì)并實(shí)施CEMP數(shù)據(jù)采集工作。依據(jù)該區(qū)域復(fù)雜的地質(zhì)條件和地形特征,合理確定測(cè)線的布置與測(cè)點(diǎn)的間距,以確保能夠全面、準(zhǔn)確地獲取地下電磁信息。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,嚴(yán)格控制儀器的工作參數(shù),保障數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理,包括去除噪聲干擾、校正數(shù)據(jù)誤差等步驟,運(yùn)用先進(jìn)的濾波技術(shù)和數(shù)據(jù)處理算法,提高數(shù)據(jù)的信噪比和分辨率,為后續(xù)的反演和解釋工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。地下電性結(jié)構(gòu)反演與分析:運(yùn)用高效、精確的反演算法,對(duì)處理后的CEMP數(shù)據(jù)進(jìn)行反演,獲取地下詳細(xì)的電性結(jié)構(gòu)信息。通過(guò)構(gòu)建合適的地質(zhì)模型,約束反演過(guò)程,提高反演結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。深入分析反演得到的電性結(jié)構(gòu),識(shí)別不同電性層的分布特征和變化規(guī)律,推斷地下地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)、規(guī)模和空間展布。研究不同電性層與地質(zhì)構(gòu)造之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,如高阻層可能對(duì)應(yīng)致密的巖石層或斷層,低阻層可能與富含流體的地層或破碎帶相關(guān),從而為構(gòu)造解釋提供有力依據(jù)。構(gòu)造特征解釋與對(duì)比分析:根據(jù)地下電性結(jié)構(gòu)反演結(jié)果,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和其他地球物理勘探成果,對(duì)柯克亞周緣沖斷帶的構(gòu)造特征進(jìn)行深入解釋。識(shí)別斷層、褶皺、逆沖推覆構(gòu)造等主要構(gòu)造要素,分析它們的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,研究構(gòu)造的形成機(jī)制和演化歷史。將CEMP方法得到的構(gòu)造解釋結(jié)果與傳統(tǒng)地震勘探、鉆井等資料進(jìn)行對(duì)比分析,評(píng)估CEMP方法在揭示該地區(qū)構(gòu)造特征方面的優(yōu)勢(shì)和局限性。通過(guò)對(duì)比,驗(yàn)證CEMP方法的可靠性,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)其不足之處,為進(jìn)一步改進(jìn)和完善該方法提供參考。CEMP方法應(yīng)用效果評(píng)估:全面評(píng)估CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中的應(yīng)用效果。從數(shù)據(jù)采集的可行性、反演結(jié)果的準(zhǔn)確性、構(gòu)造解釋的合理性等多個(gè)角度進(jìn)行評(píng)價(jià),分析該方法在解決復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題方面的有效性和適用性。結(jié)合實(shí)際勘探需求,探討CEMP方法在油氣勘探中的應(yīng)用前景和潛力,為該地區(qū)的油氣勘探提供科學(xué)的技術(shù)支持和決策依據(jù)。同時(shí),針對(duì)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和挑戰(zhàn),提出相應(yīng)的改進(jìn)措施和建議,以提高CEMP方法在類似復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用效果。1.3.2研究方法為實(shí)現(xiàn)上述研究?jī)?nèi)容,本研究綜合運(yùn)用多種方法,具體如下:地球物理勘探方法:以CEMP方法為主,輔以重力、磁力等其他地球物理勘探方法。CEMP方法利用天然電磁場(chǎng)為場(chǎng)源,在地表接收水平、正交的四個(gè)方向的電磁場(chǎng)分量,能夠有效壓制淺部電性不均勻引起的靜態(tài)效應(yīng),獲取地下深部的電性結(jié)構(gòu)信息。重力勘探通過(guò)測(cè)量地球表面重力場(chǎng)的變化,研究地下地質(zhì)體的密度差異,從而推斷地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和分布。磁力勘探則是利用地質(zhì)體的磁性差異,通過(guò)測(cè)量地磁場(chǎng)的變化來(lái)識(shí)別地下地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)體的分布情況。通過(guò)多種地球物理方法的綜合應(yīng)用,相互補(bǔ)充和驗(yàn)證,提高對(duì)地下地質(zhì)構(gòu)造的認(rèn)識(shí)和理解。數(shù)據(jù)處理與反演方法:采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和反演算法對(duì)CEMP數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。在數(shù)據(jù)處理階段,運(yùn)用數(shù)字濾波、小波變換等方法去除噪聲干擾,提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在反演過(guò)程中,選擇合適的反演算法,如Occam反演、光滑約束反演等,結(jié)合地質(zhì)先驗(yàn)信息,對(duì)CEMP數(shù)據(jù)進(jìn)行二維或三維反演,獲取地下電性結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息。同時(shí),利用可視化技術(shù),將反演結(jié)果以直觀的圖形方式展示出來(lái),便于分析和解釋。地質(zhì)分析與綜合解釋方法:結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,包括地層、構(gòu)造、巖石等方面的信息,對(duì)CEMP反演結(jié)果進(jìn)行地質(zhì)分析和綜合解釋。運(yùn)用地質(zhì)構(gòu)造理論,分析地下電性結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系,識(shí)別斷層、褶皺等構(gòu)造特征,并推斷其形成機(jī)制和演化歷史。將CEMP解釋結(jié)果與地震、鉆井等其他勘探資料進(jìn)行對(duì)比和整合,綜合分析各種資料的相互關(guān)系,構(gòu)建全面、準(zhǔn)確的地質(zhì)模型,提高構(gòu)造解釋的可靠性和精度。二、CEMP方法原理與技術(shù)特點(diǎn)2.1CEMP方法基本原理連續(xù)電磁剖面法(CEMP)基于電磁感應(yīng)原理,利用天然電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源來(lái)探測(cè)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。其理論基礎(chǔ)源于麥克斯韋方程組,這組方程全面描述了電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及它們之間的相互關(guān)系,是電磁學(xué)的核心理論框架。在地球物理勘探中,當(dāng)天然的交變電磁場(chǎng)作用于地下地質(zhì)體時(shí),由于地下不同地質(zhì)體具有不同的電阻率、磁導(dǎo)率和介電常數(shù)等電性參數(shù),會(huì)導(dǎo)致電磁場(chǎng)在地下介質(zhì)中的傳播特性發(fā)生改變,如電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度、相位、方向等都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化。CEMP方法在地表接收水平、正交的四個(gè)方向的電磁場(chǎng)分量,即Ex、Ey、Hx、Hy。其中,Ex和Ey分別表示x方向和y方向的電場(chǎng)分量,Hx和Hy分別表示x方向和y方向的磁場(chǎng)分量。通過(guò)對(duì)這些電磁場(chǎng)分量的精確測(cè)量和分析,可以獲取地下介質(zhì)的電性信息。在實(shí)際觀測(cè)中,采用首尾相連的觀測(cè)方式,沿著測(cè)線連續(xù)記錄電磁場(chǎng)數(shù)據(jù),這種方式能夠有效壓制淺部電性不均勻引起的靜態(tài)效應(yīng)。靜態(tài)效應(yīng)是常規(guī)大地電磁測(cè)深法(MT)中常見的問(wèn)題,它主要由地表淺層不均勻體(如火成巖、風(fēng)化巖和沖積物等)引起,會(huì)導(dǎo)致觀測(cè)的電場(chǎng)發(fā)生畸變,進(jìn)而使視電阻率曲線出現(xiàn)異常偏移,嚴(yán)重影響對(duì)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確探測(cè)。CEMP方法通過(guò)較小的空間采樣間隔和對(duì)場(chǎng)的連續(xù)采樣,提高了橫向分辨能力,并利用自動(dòng)的波數(shù)域低通濾波特殊處理,有效壓制了靜態(tài)效應(yīng)的影響,從而能夠更準(zhǔn)確地獲取地下深部的電性結(jié)構(gòu)信息。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,首先將采集到的時(shí)間序列信號(hào)通過(guò)傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻率域數(shù)據(jù)。傅里葉變換是一種強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具,它能夠?qū)r(shí)間域的信號(hào)分解為不同頻率的正弦和余弦分量,從而揭示信號(hào)在頻率域的特性。通過(guò)傅里葉變換,將電磁場(chǎng)分量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不同頻率下的復(fù)數(shù)形式,包含了信號(hào)的幅度和相位信息。然后,根據(jù)電磁場(chǎng)分量之間的關(guān)系,計(jì)算張量阻抗。張量阻抗Z描述了電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間的線性關(guān)系,其計(jì)算公式為:Ex=Z_{xx}\cdotHx+Z_{xy}\cdotHyEy=Z_{yx}\cdotHx+Z_{yy}\cdotHy其中,Z_{xx}、Z_{xy}、Z_{yx}和Z_{yy}是張量阻抗的四個(gè)分量,x、y分別表示平行于地面x、y軸的電磁場(chǎng)分量。通過(guò)求解上述方程組,可以得到張量阻抗的各個(gè)分量。有了張量阻抗后,便可以進(jìn)一步求取電阻率。電阻率是地下地質(zhì)體的重要電性參數(shù),不同的地質(zhì)體通常具有不同的電阻率范圍,通過(guò)反演計(jì)算得到的電阻率分布,能夠直觀地反映地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,為地質(zhì)構(gòu)造解釋提供關(guān)鍵依據(jù)。在反演過(guò)程中,通常采用各種反演算法,結(jié)合地質(zhì)先驗(yàn)信息,對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和迭代,以獲取最符合實(shí)際地質(zhì)情況的地下電性結(jié)構(gòu)模型。2.2CEMP方法技術(shù)優(yōu)勢(shì)CEMP方法在地質(zhì)勘探領(lǐng)域展現(xiàn)出諸多顯著優(yōu)勢(shì),使其成為解決復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題的有力工具。在穿透高阻層方面,CEMP方法具有獨(dú)特的能力。在柯克亞周緣沖斷帶等復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域,地表常覆蓋著厚層的黃土或火成巖等高阻地質(zhì)體,這對(duì)傳統(tǒng)勘探方法構(gòu)成了巨大障礙。地震波在遇到高阻層時(shí),能量會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的反射和衰減,導(dǎo)致難以有效穿透,從而無(wú)法獲取高阻層下方的地質(zhì)信息。而CEMP方法利用天然電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源,電磁場(chǎng)能夠在不同電性介質(zhì)中傳播,受高阻層的影響相對(duì)較小。根據(jù)麥克斯韋方程組,電磁場(chǎng)在介質(zhì)中的傳播特性取決于介質(zhì)的電阻率、磁導(dǎo)率和介電常數(shù)等參數(shù)。在高阻層中,雖然電場(chǎng)的強(qiáng)度可能會(huì)有所變化,但磁場(chǎng)依然能夠相對(duì)穩(wěn)定地傳播,通過(guò)接收不同方向的電磁場(chǎng)分量,CEMP方法可以有效穿透高阻層,獲取其下方地質(zhì)體的電性信息,為地質(zhì)構(gòu)造解釋提供關(guān)鍵依據(jù)。CEMP方法在勘探深度上具有明顯優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)說(shuō),其勘探深度可達(dá)數(shù)千米甚至更深,能夠滿足對(duì)深部地質(zhì)構(gòu)造研究的需求。在研究地殼深部結(jié)構(gòu)和大型地質(zhì)構(gòu)造時(shí),勘探深度是一個(gè)至關(guān)重要的因素。傳統(tǒng)的淺層勘探方法如電測(cè)深法,其勘探深度通常較淺,難以揭示深部地質(zhì)構(gòu)造的全貌。相比之下,CEMP方法通過(guò)選擇合適的觀測(cè)頻率,可以調(diào)節(jié)電磁場(chǎng)的穿透深度。低頻電磁場(chǎng)具有較強(qiáng)的穿透能力,能夠深入地下,探測(cè)深部地質(zhì)體的電性特征。研究表明,在頻率較低時(shí),電磁場(chǎng)的趨膚深度增大,能夠探測(cè)到更深層次的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)不同頻率下電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和分析,CEMP方法可以獲取地下不同深度的電性結(jié)構(gòu)信息,為研究深部地質(zhì)構(gòu)造提供全面的數(shù)據(jù)支持。與地震勘探等其他常見勘探方法相比,CEMP方法在復(fù)雜地質(zhì)條件下具有更好的適應(yīng)性。地震勘探依賴于人工激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)中的傳播和反射來(lái)獲取地質(zhì)信息,在地形復(fù)雜、地表?xiàng)l件惡劣的地區(qū),如柯克亞周緣沖斷帶的山區(qū),地震波的傳播路徑會(huì)受到地形起伏和地下復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的影響,導(dǎo)致反射信號(hào)雜亂無(wú)章,信噪比降低,成像質(zhì)量差。而CEMP方法采用天然電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源,不需要人工激發(fā),不受地形和激發(fā)條件的限制,儀器輕便靈活,易于在復(fù)雜地形條件下進(jìn)行野外作業(yè)。在山區(qū)等交通不便的區(qū)域,CEMP方法可以通過(guò)較小的空間采樣間隔和對(duì)場(chǎng)的連續(xù)采樣,提高橫向分辨能力,有效壓制靜態(tài)效應(yīng),獲取更準(zhǔn)確的地下電性結(jié)構(gòu)信息。CEMP方法還具有勘探成本低的優(yōu)勢(shì)。地震勘探需要大量的人力、物力和財(cái)力投入,包括地震儀器的購(gòu)置、運(yùn)輸和維護(hù),以及大量的炸藥或可控震源的使用等。而CEMP方法只需使用相對(duì)簡(jiǎn)單的電磁接收設(shè)備,設(shè)備成本較低,且在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中不需要進(jìn)行大規(guī)模的人工激發(fā)操作,大大降低了勘探成本。在大規(guī)模的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中,CEMP方法的低成本優(yōu)勢(shì)使其能夠在有限的預(yù)算下完成更廣泛的勘探任務(wù),為地質(zhì)研究提供更多的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2.3CEMP方法數(shù)據(jù)采集與處理流程在柯克亞周緣沖斷帶開展CEMP數(shù)據(jù)采集工作時(shí),測(cè)線布置是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。需充分考慮該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造走向、地形地貌特征以及已有地質(zhì)資料等因素。由于柯克亞周緣沖斷帶經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜,斷裂和褶皺發(fā)育,因此測(cè)線布置應(yīng)盡量垂直于主要構(gòu)造走向,以便更好地揭示構(gòu)造的空間展布和變化特征。在山前褶皺帶區(qū)域,將測(cè)線垂直于褶皺軸向布置,能夠清晰地反映褶皺的形態(tài)、軸面產(chǎn)狀以及地層的變形情況。同時(shí),還需結(jié)合地形條件,避免測(cè)線穿越地形起伏過(guò)大或交通極為不便的區(qū)域,以確保數(shù)據(jù)采集工作的順利進(jìn)行。在山區(qū)地形復(fù)雜的地段,合理調(diào)整測(cè)線位置,選擇相對(duì)平緩、易于通行的路線,同時(shí)保證測(cè)線能夠覆蓋關(guān)鍵地質(zhì)區(qū)域。測(cè)點(diǎn)間距的確定也至關(guān)重要,它直接影響到數(shù)據(jù)的分辨率和勘探成本。一般來(lái)說(shuō),在構(gòu)造復(fù)雜、變化劇烈的區(qū)域,適當(dāng)減小測(cè)點(diǎn)間距,以提高橫向分辨率,準(zhǔn)確捕捉地質(zhì)構(gòu)造的細(xì)微變化;而在構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的區(qū)域,則可適當(dāng)增大測(cè)點(diǎn)間距,在保證勘探精度的前提下降低成本。在斷層發(fā)育區(qū),將測(cè)點(diǎn)間距設(shè)置為50-100米,能夠詳細(xì)探測(cè)斷層的位置、產(chǎn)狀和破碎帶寬度;在穩(wěn)定地層區(qū)域,測(cè)點(diǎn)間距可擴(kuò)大至200-500米。儀器選擇方面,選用先進(jìn)的V8多功能電法工作站作為CEMP數(shù)據(jù)采集儀器。V8儀器具有高精度、高靈敏度和寬頻帶等優(yōu)點(diǎn),能夠準(zhǔn)確接收微弱的天然電磁場(chǎng)信號(hào)。其動(dòng)態(tài)范圍大,可有效適應(yīng)不同強(qiáng)度的電磁場(chǎng)環(huán)境,在信號(hào)較弱的深部地質(zhì)探測(cè)中也能獲取可靠的數(shù)據(jù)。該儀器還具備良好的抗干擾能力,在柯克亞周緣沖斷帶復(fù)雜的電磁環(huán)境下,能夠穩(wěn)定工作,減少外界干擾對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響。配備的磁力儀具有高分辨率,能夠精確測(cè)量磁場(chǎng)分量的微小變化,為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析提供準(zhǔn)確的磁場(chǎng)信息;電場(chǎng)傳感器采用先進(jìn)的設(shè)計(jì),對(duì)電場(chǎng)信號(hào)的響應(yīng)快速且準(zhǔn)確,保證了電場(chǎng)分量數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行操作。確保儀器的電極和磁棒正確安裝,電極接地良好,以減小接地電阻,保證電場(chǎng)信號(hào)的有效接收。磁棒的擺放方向準(zhǔn)確,避免因方向偏差導(dǎo)致磁場(chǎng)測(cè)量誤差。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上,記錄詳細(xì)的觀測(cè)信息,包括測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)、觀測(cè)時(shí)間、儀器工作狀態(tài)等,為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和解釋提供全面的基礎(chǔ)資料。在觀測(cè)時(shí)間方面,保證每個(gè)測(cè)點(diǎn)有足夠的觀測(cè)時(shí)長(zhǎng),以獲取穩(wěn)定的電磁場(chǎng)信號(hào),一般每個(gè)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間不少于30分鐘。數(shù)據(jù)處理是CEMP方法應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié),其目的是提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,為后續(xù)的反演和解釋提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。去噪處理是數(shù)據(jù)處理的首要步驟,由于在實(shí)際采集過(guò)程中,數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)受到各種噪聲的干擾,如工業(yè)干擾、自然電磁噪聲以及儀器自身的噪聲等。采用小波去噪技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,小波去噪基于小波變換的多分辨率分析特性,能夠?qū)⑿盘?hào)分解到不同的頻率尺度上,從而有效地區(qū)分信號(hào)和噪聲。通過(guò)選擇合適的小波基函數(shù)和分解層數(shù),對(duì)采集到的電磁場(chǎng)分量時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分解,然后對(duì)高頻系數(shù)進(jìn)行閾值處理,去除噪聲對(duì)應(yīng)的高頻分量,再進(jìn)行小波重構(gòu),得到去噪后的信號(hào)。在某CEMP數(shù)據(jù)處理實(shí)例中,經(jīng)過(guò)小波去噪后,信號(hào)的信噪比明顯提高,原本被噪聲淹沒(méi)的有效信號(hào)得以清晰展現(xiàn),為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供了更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。靜態(tài)效應(yīng)校正是CEMP數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵步驟,它對(duì)于消除淺部電性不均勻體對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響至關(guān)重要。采用空間濾波法進(jìn)行靜態(tài)效應(yīng)校正,根據(jù)不同頻率對(duì)應(yīng)的穿透深度和測(cè)點(diǎn)位置,選取合適的濾波窗口寬度和衰減系數(shù)。在頻率較低、穿透深度較大時(shí),適當(dāng)增大濾波窗口寬度,以消除較大范圍內(nèi)淺部不均勻體的影響;在頻率較高、穿透深度較小時(shí),減小濾波窗口寬度,避免平滑掉淺層的有用信息。通過(guò)對(duì)不同頻率和測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)性的空間濾波處理,有效壓制了靜態(tài)效應(yīng),使觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠更真實(shí)地反映地下深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)的電性特征。數(shù)據(jù)反演是獲取地下電性結(jié)構(gòu)信息的核心步驟,采用二維Occam反演算法對(duì)處理后的CEMP數(shù)據(jù)進(jìn)行反演。Occam反演算法基于最小構(gòu)造約束原理,通過(guò)最小化模型的粗糙度和數(shù)據(jù)擬合誤差,尋找最符合觀測(cè)數(shù)據(jù)的地下電性結(jié)構(gòu)模型。在反演過(guò)程中,首先建立初始模型,初始模型的參數(shù)設(shè)置參考區(qū)域地質(zhì)資料和前期的勘探成果,包括地層的大致電阻率范圍、厚度等信息。然后,根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)和初始模型,通過(guò)迭代計(jì)算不斷調(diào)整模型參數(shù),使模型響應(yīng)與觀測(cè)數(shù)據(jù)之間的差異逐漸減小。在每次迭代中,利用靈敏度矩陣計(jì)算模型參數(shù)的更新量,通過(guò)不斷優(yōu)化模型,最終得到地下二維電阻率結(jié)構(gòu)模型。在柯克亞周緣沖斷帶的實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)二維Occam反演得到的電阻率結(jié)構(gòu)模型清晰地展示了地下不同電性層的分布情況,為地質(zhì)構(gòu)造解釋提供了關(guān)鍵依據(jù)。三、柯克亞周緣沖斷帶地質(zhì)背景3.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征柯克亞周緣沖斷帶位于塔里木盆地西南部,是西昆侖山北緣沖斷帶的重要組成部分,其構(gòu)造演化與塔里木盆地的形成和發(fā)展密切相關(guān)。塔里木盆地作為中國(guó)陸上面積最大的含油氣盆地,是由古生界海相克拉通盆地與中生界—新生界前陸盆地復(fù)合疊加而成的大型疊合盆地。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期中,塔里木盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),這些運(yùn)動(dòng)對(duì)柯克亞周緣沖斷帶的構(gòu)造格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。從大地構(gòu)造位置來(lái)看,柯克亞周緣沖斷帶處于印度板塊與歐亞板塊碰撞的遠(yuǎn)程效應(yīng)區(qū)域,受板塊碰撞的強(qiáng)烈擠壓作用,該區(qū)域構(gòu)造變形強(qiáng)烈。在新生代,印度板塊持續(xù)向北推擠,使得西昆侖山不斷隆升,山前地帶受到強(qiáng)烈的擠壓應(yīng)力,形成了一系列逆沖斷層和褶皺構(gòu)造。這種強(qiáng)烈的構(gòu)造變形導(dǎo)致地層發(fā)生復(fù)雜的褶皺和斷裂,使得地下構(gòu)造形態(tài)極為復(fù)雜,給地質(zhì)勘探工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)??驴藖喼芫墰_斷帶發(fā)育多條逆沖斷層,這些斷層呈北西—南東向展布,構(gòu)成了沖斷帶的主要構(gòu)造框架。其中,一些主要斷層如柯克亞斷層、柯東斷層等,對(duì)區(qū)域構(gòu)造演化和油氣運(yùn)移聚集起到了關(guān)鍵控制作用??驴藖啍鄬邮且粭l規(guī)模較大的逆沖斷層,其斷層面傾角較陡,上盤地層相對(duì)下盤發(fā)生強(qiáng)烈的逆沖推覆。在柯克亞斷層的作用下,上盤地層形成了一系列緊閉褶皺,褶皺軸面傾向與斷層傾向一致。這些褶皺和斷層的發(fā)育,使得地層的連續(xù)性遭到破壞,形成了復(fù)雜的構(gòu)造格局。不同斷層之間相互切割、錯(cuò)動(dòng),進(jìn)一步增加了構(gòu)造的復(fù)雜性。一些小斷層與大斷層相互交織,形成了斷層網(wǎng)絡(luò),使得地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加錯(cuò)綜復(fù)雜。沖斷帶內(nèi)的褶皺構(gòu)造也十分發(fā)育,褶皺形態(tài)多樣,包括緊閉褶皺、開闊褶皺等。緊閉褶皺的軸面傾角較陡,兩翼地層緊閉,反映了強(qiáng)烈的擠壓作用;開闊褶皺的軸面相對(duì)平緩,兩翼地層相對(duì)開闊。這些褶皺的軸向大多與斷層走向一致,表明它們是在同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下形成的。褶皺的發(fā)育對(duì)油氣的聚集具有重要影響,背斜構(gòu)造往往是油氣聚集的有利場(chǎng)所。在柯克亞周緣沖斷帶,一些背斜構(gòu)造的核部由于地層的抬升和剝蝕,可能導(dǎo)致油氣的逸散;而翼部則可能由于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定,成為油氣聚集的有利部位。褶皺的形態(tài)和規(guī)模也會(huì)影響油氣的運(yùn)移路徑和聚集范圍,例如,緊閉褶皺的油氣運(yùn)移通道相對(duì)狹窄,可能限制油氣的大規(guī)模聚集;而開闊褶皺則可能為油氣的運(yùn)移和聚集提供更有利的空間。3.2地層分布與巖性特征柯克亞周緣沖斷帶地層發(fā)育較為齊全,從古元古界至第四系均有出露。自下而上,古元古界主要為變質(zhì)巖系,經(jīng)歷了復(fù)雜的變質(zhì)作用,巖石礦物定向排列明顯,片理、片麻理等構(gòu)造發(fā)育,巖性以片巖、片麻巖為主。這些變質(zhì)巖是早期地殼運(yùn)動(dòng)和深部地質(zhì)作用的產(chǎn)物,記錄了古老地質(zhì)時(shí)期的構(gòu)造演化信息。長(zhǎng)城系和薊縣系主要為碎屑巖和淺變質(zhì)巖,碎屑巖成分以石英、長(zhǎng)石等礦物為主,分選性和磨圓度相對(duì)較差,反映了其形成于相對(duì)近源的沉積環(huán)境。淺變質(zhì)巖則在區(qū)域變質(zhì)作用下,礦物發(fā)生重結(jié)晶和定向排列,形成板巖、千枚巖等巖性。青白口系以淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖沉積為主,碎屑巖中常見海相生物化石碎片,表明其沉積環(huán)境為淺海海域。碳酸鹽巖主要為石灰?guī)r和白云巖,具有生物碎屑結(jié)構(gòu)和晶粒結(jié)構(gòu),反映了溫暖、清澈的淺海環(huán)境有利于生物的生長(zhǎng)和碳酸鹽的沉淀。寒武—奧陶系烴源巖在研究區(qū)具有重要的油氣地質(zhì)意義。該套地層形成于海相局限臺(tái)地環(huán)境,西南緣為斜坡相沉積。在麥蓋提斜坡東北部和巴楚隆起上廣泛分布,是坳陷東北部及麥蓋提斜坡地區(qū)的重要油源層系。在葉城地區(qū),推測(cè)烴源巖厚度為150-200m。巖性主要為暗色泥巖和灰?guī)r,暗色泥巖中富含有機(jī)質(zhì),有機(jī)碳含量較高,為油氣的生成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)?;?guī)r則以生物碎屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r為主,生物碎屑主要為海相無(wú)脊椎動(dòng)物化石,如腕足類、三葉蟲等,反映了當(dāng)時(shí)海洋生物的繁盛。石炭系烴源巖在塔西南坳陷全區(qū)廣泛發(fā)育,為淺?;旆e陸棚沉積。最厚達(dá)400m,一般厚度為100-200m。巖性為灰?guī)r和泥巖互層,有機(jī)碳豐度(TOC)為0.04%-5.98%,平均為1.02%,有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ型,干酪根最大裂解溫度(Tmax)平均為520℃,處于過(guò)成熟階段,以生氣為主?;?guī)r中含有豐富的海相化石,如珊瑚、苔蘚蟲等,指示了溫暖、清澈的淺海環(huán)境。泥巖則細(xì)膩致密,具有良好的生油條件。二疊系烴源巖同樣在全區(qū)廣泛分布,一般厚度為50-400m,以暗色泥巖為主,在葉城—和田凹陷尤為發(fā)育,陽(yáng)1井最厚達(dá)467m,整體具有南厚北薄、西厚東薄的分布特征。在南部昆侖山山前帶,TOC較高,達(dá)1.5%以上;有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ型,為中等偏好烴源巖;烴源巖熱演化程度高,現(xiàn)今處于成熟—高成熟晚期階段,以生氣為主。暗色泥巖中常含有豐富的植物化石碎片,表明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境為湖泊、沼澤等,有利于有機(jī)質(zhì)的堆積和保存。侏羅系烴源巖受沉積環(huán)境控制,為湖相和沼澤相沉積,主要分布在坳陷西南邊緣山前凹陷中,呈帶狀分布,蘇2井以西老山侏羅系廣泛出露。在喀什凹陷北部為湖相暗色泥巖沉積,有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ型,為中等—好烴源巖;向葉城方向,侏羅系逐漸向以河流相為主的沉積環(huán)境過(guò)渡,有機(jī)質(zhì)類型逐漸變差,以Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主。庫(kù)山河剖面的侏羅系楊葉組、康蘇組巖性主要為泥巖和頁(yè)巖,TOC值為0.03%-5.36%,平均為1.71%,Tmax主要為440-460℃,相當(dāng)于Ro值為0.7%-1.2%,烴源巖處于成熟階段,以生輕質(zhì)油為主。湖相暗色泥巖中可見豐富的淡水生物化石,如介形蟲、魚類等,反映了湖泊環(huán)境的特點(diǎn)。頁(yè)巖則具有頁(yè)理構(gòu)造,質(zhì)地細(xì)膩,富含有機(jī)質(zhì)。白堊系、古近系和新近系主要為陸相碎屑巖沉積,巖性包括砂巖、泥巖和礫巖等。砂巖成分以石英、長(zhǎng)石為主,分選性和磨圓度較好,反映了河流、湖泊等沉積環(huán)境下的搬運(yùn)和分選作用。泥巖顏色多樣,常見紫紅色、灰綠色等,含有豐富的陸相生物化石,如植物根系、恐龍化石等,表明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境為陸地。礫巖則多為粗碎屑沉積,礫石成分復(fù)雜,磨圓度較差,一般分布在山前地帶或河流的上游,反映了快速堆積的沉積環(huán)境。第四系主要為松散的沉積物,包括黃土、砂質(zhì)土和礫石層等,是在近期地質(zhì)歷史時(shí)期形成的,與現(xiàn)代地貌和氣候條件密切相關(guān)。黃土層質(zhì)地均一,富含碳酸鈣,是風(fēng)力搬運(yùn)和堆積的產(chǎn)物。砂質(zhì)土和礫石層則分布在河流、湖泊和山前地帶,是流水搬運(yùn)和堆積的結(jié)果。3.3前人研究成果與存在問(wèn)題前人對(duì)柯克亞周緣沖斷帶的研究已取得了一系列重要成果。在構(gòu)造特征研究方面,通過(guò)地震、鉆井和野外露頭的綜合分析,對(duì)該區(qū)域的逆沖斷層和褶皺構(gòu)造有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。如杜治利等人通過(guò)對(duì)柯克亞及其周緣地區(qū)的研究,指出三條分別切過(guò)柯西、柯克亞和柯東的南北向剖面在幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征上存在差異,主要體現(xiàn)在反沖構(gòu)造、沖起構(gòu)造的發(fā)育和逆沖推覆的規(guī)模上。研究還表明,柯克亞周緣沖斷帶發(fā)育印支期、喜馬拉雅期兩期構(gòu)造變形,古生界疊瓦沖斷、強(qiáng)烈逆掩疊置,圈閉成排成帶,喜馬拉雅期進(jìn)一步擠壓抬升改造,局部構(gòu)造復(fù)雜化。在烴源巖研究方面,對(duì)柯克亞周緣沖斷帶內(nèi)主要烴源巖的分布、巖性和地球化學(xué)特征有了深入了解。寒武—奧陶系烴源巖形成于海相局限臺(tái)地環(huán)境,主要分布在麥蓋提斜坡東北部和巴楚隆起上,是坳陷東北部及麥蓋提斜坡地區(qū)的重要油源層系。石炭系烴源巖在塔西南坳陷全區(qū)廣泛發(fā)育,為淺?;旆e陸棚沉積,巖性為灰?guī)r和泥巖互層,處于過(guò)成熟階段,以生氣為主。二疊系烴源巖同樣在全區(qū)廣泛分布,以暗色泥巖為主,在葉城—和田凹陷尤為發(fā)育,有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ型,為中等偏好烴源巖,現(xiàn)今處于成熟—高成熟晚期階段,以生氣為主。侏羅系烴源巖受沉積環(huán)境控制,為湖相和沼澤相沉積,主要分布在坳陷西南邊緣山前凹陷中,在喀什凹陷北部為湖相暗色泥巖沉積,有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ型,為中等—好烴源巖;向葉城方向,有機(jī)質(zhì)類型逐漸變差,以Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主。然而,前人研究在構(gòu)造解釋方面仍存在一些問(wèn)題與爭(zhēng)議。由于柯克亞周緣沖斷帶地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,傳統(tǒng)地震勘探資料在該區(qū)域的成像質(zhì)量較差,對(duì)一些深部構(gòu)造和隱蔽構(gòu)造的識(shí)別能力有限。地震波在傳播過(guò)程中,受到復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的影響,如斷層、褶皺和地層巖性變化等,導(dǎo)致反射信號(hào)雜亂,難以準(zhǔn)確確定構(gòu)造的位置、形態(tài)和規(guī)模。在深部逆沖斷層的識(shí)別上,地震資料可能存在模糊或錯(cuò)誤的解釋,無(wú)法清晰地展示斷層的深部延伸和產(chǎn)狀變化。不同研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源導(dǎo)致對(duì)構(gòu)造特征的認(rèn)識(shí)存在差異?;诘卣鹳Y料的構(gòu)造解釋與基于鉆井資料的認(rèn)識(shí)有時(shí)并不完全一致,這給構(gòu)造解釋帶來(lái)了不確定性。在某一區(qū)域的構(gòu)造解釋中,地震資料顯示存在一條大型褶皺構(gòu)造,但鉆井資料卻未發(fā)現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的地層變形特征,這種差異使得對(duì)該區(qū)域構(gòu)造的準(zhǔn)確解釋變得困難。對(duì)于構(gòu)造演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,目前也存在不同的觀點(diǎn)和解釋。一些研究認(rèn)為,柯克亞周緣沖斷帶的構(gòu)造演化主要受印度板塊與歐亞板塊碰撞的遠(yuǎn)程效應(yīng)控制;而另一些研究則認(rèn)為,區(qū)域內(nèi)的基底構(gòu)造和早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)構(gòu)造演化也起到了重要作用。這種動(dòng)力學(xué)機(jī)制的不確定性,影響了對(duì)構(gòu)造演化過(guò)程的全面理解和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。四、CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶的應(yīng)用實(shí)例4.1測(cè)線布置與數(shù)據(jù)采集在柯克亞周緣沖斷帶進(jìn)行CEMP數(shù)據(jù)采集時(shí),測(cè)線布置是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作,需要綜合考慮多方面因素。該區(qū)域復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造走向猶如一幅錯(cuò)綜復(fù)雜的迷宮圖,斷裂和褶皺縱橫交錯(cuò),給測(cè)線布置帶來(lái)了極大的困難。為了能夠清晰地揭示構(gòu)造的空間展布和變化特征,測(cè)線布置應(yīng)盡量垂直于主要構(gòu)造走向。在柯克亞周緣沖斷帶的山前褶皺帶,通過(guò)對(duì)地質(zhì)露頭和前期地質(zhì)資料的詳細(xì)分析,確定了褶皺軸向?yàn)楸蔽鳌蠔|向,因此將測(cè)線垂直于該軸向布置。這樣的布置方式能夠最大程度地捕捉到褶皺的形態(tài)、軸面產(chǎn)狀以及地層的變形情況。在實(shí)際操作中,利用高精度的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和地形測(cè)量?jī)x器,精確確定測(cè)線的位置和走向,確保測(cè)線的準(zhǔn)確性和可靠性。地形地貌特征也是測(cè)線布置時(shí)不可忽視的重要因素??驴藖喼芫墰_斷帶地形復(fù)雜,包括山地、丘陵、戈壁等多種地形,其中山地地區(qū)地形起伏大,交通極為不便,給數(shù)據(jù)采集工作帶來(lái)了諸多困難。在山區(qū)進(jìn)行測(cè)線布置時(shí),需要對(duì)地形進(jìn)行詳細(xì)的勘察,選擇相對(duì)平緩、易于通行的路線。在某山區(qū),通過(guò)實(shí)地考察和地形分析,發(fā)現(xiàn)一條沿著山谷的路線相對(duì)較為平緩,且能夠覆蓋關(guān)鍵地質(zhì)區(qū)域,于是將測(cè)線沿著該山谷布置。同時(shí),為了確保數(shù)據(jù)采集的完整性,在地形復(fù)雜的區(qū)域,適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量,以提高數(shù)據(jù)的分辨率。在一些地形陡峭的地段,采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行地形測(cè)繪,獲取詳細(xì)的地形數(shù)據(jù),為測(cè)線布置提供科學(xué)依據(jù)。已有地質(zhì)資料在測(cè)線布置中也發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。通過(guò)對(duì)前人的地質(zhì)研究成果、地震勘探資料和鉆井資料的深入分析,了解該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征和地層分布情況,從而合理規(guī)劃測(cè)線的位置和長(zhǎng)度。在某區(qū)域,根據(jù)前期的地震勘探資料,發(fā)現(xiàn)存在一條深部斷裂,為了進(jìn)一步研究該斷裂的特征,將測(cè)線布置在該斷裂的上方,并適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)線長(zhǎng)度,以獲取更多關(guān)于斷裂的信息。在柯克亞周緣沖斷帶共布置了3條CEMP測(cè)線,分別命名為測(cè)線A、測(cè)線B和測(cè)線C。測(cè)線A位于柯克亞斷層的西側(cè),長(zhǎng)度為10km,測(cè)點(diǎn)間距為100m,主要目的是研究柯克亞斷層西側(cè)的構(gòu)造特征和地層結(jié)構(gòu)。測(cè)線B橫跨柯克亞斷層,長(zhǎng)度為12km,測(cè)點(diǎn)間距為80m,重點(diǎn)關(guān)注柯克亞斷層的幾何形態(tài)、產(chǎn)狀以及斷層兩側(cè)地層的電性差異。測(cè)線C位于柯克亞斷層的東側(cè),長(zhǎng)度為8km,測(cè)點(diǎn)間距為120m,用于分析柯克亞斷層?xùn)|側(cè)的構(gòu)造演化和地層分布情況。這些測(cè)線的布置相互配合,形成了一個(gè)較為完整的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),能夠全面地揭示柯克亞周緣沖斷帶的構(gòu)造特征。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,選用了先進(jìn)的V8多功能電法工作站作為CEMP數(shù)據(jù)采集儀器。V8儀器具備諸多卓越性能,其高精度的傳感器能夠敏銳捕捉到微弱的天然電磁場(chǎng)信號(hào),在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中也能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。高靈敏度使其能夠?qū)ξ⑿〉碾姶艌?chǎng)變化做出快速響應(yīng),有效提高了數(shù)據(jù)的分辨率。寬頻帶特性則使得儀器能夠接收不同頻率的電磁場(chǎng)信號(hào),滿足了不同深度地質(zhì)探測(cè)的需求。其動(dòng)態(tài)范圍大,在信號(hào)強(qiáng)度變化較大的情況下,也能穩(wěn)定工作,確保數(shù)據(jù)的可靠性。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。首先,確保電極和磁棒的正確安裝。電極接地是數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵環(huán)節(jié),良好的接地能夠減小接地電阻,保證電場(chǎng)信號(hào)的有效接收。在接地過(guò)程中,采用了專業(yè)的接地工具,如接地釬和接地導(dǎo)線,確保電極與大地緊密接觸。對(duì)于山地等巖石較多的地區(qū),通過(guò)挖掘接地坑、填充導(dǎo)電材料等方式,改善接地條件。磁棒的擺放方向也至關(guān)重要,需嚴(yán)格按照儀器的要求,準(zhǔn)確擺放磁棒,避免因方向偏差導(dǎo)致磁場(chǎng)測(cè)量誤差。在擺放磁棒時(shí),使用羅盤等工具,精確確定磁棒的方向,確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。記錄詳細(xì)的觀測(cè)信息是數(shù)據(jù)采集的重要內(nèi)容。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上,記錄測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)、觀測(cè)時(shí)間、儀器工作狀態(tài)等信息。測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)通過(guò)高精度的GPS測(cè)量獲取,確保坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。觀測(cè)時(shí)間精確到秒,以便后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析。儀器工作狀態(tài)包括儀器的電壓、電流、頻率等參數(shù),這些參數(shù)的記錄有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器故障和數(shù)據(jù)異常。在觀測(cè)時(shí)間方面,為了獲取穩(wěn)定的電磁場(chǎng)信號(hào),每個(gè)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間不少于30分鐘。在一些地質(zhì)條件復(fù)雜、信號(hào)干擾較大的測(cè)點(diǎn),適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間,以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。然而,在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,也遇到了一些問(wèn)題。由于柯克亞周緣沖斷帶地形復(fù)雜,部分測(cè)點(diǎn)位于山區(qū),交通不便,設(shè)備運(yùn)輸和安裝困難。在某山區(qū)測(cè)點(diǎn),由于道路崎嶇,車輛無(wú)法通行,只能依靠人力將設(shè)備搬運(yùn)到測(cè)點(diǎn)位置,這不僅耗費(fèi)了大量的時(shí)間和人力,還增加了設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題,采用了便攜式的設(shè)備和小型運(yùn)輸工具,如背負(fù)式的儀器箱和山地摩托車,提高了設(shè)備運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?。該區(qū)域存在較強(qiáng)的電磁干擾,影響了數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在一些靠近工業(yè)設(shè)施或高壓線的測(cè)點(diǎn),電磁干擾尤為嚴(yán)重,導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)。為了解決這一問(wèn)題,采用了屏蔽措施,如在儀器周圍設(shè)置電磁屏蔽罩,減少外界電磁干擾對(duì)儀器的影響。同時(shí),通過(guò)多次測(cè)量和數(shù)據(jù)對(duì)比,剔除異常數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的可靠性。在某受電磁干擾嚴(yán)重的測(cè)點(diǎn),通過(guò)設(shè)置屏蔽罩和多次測(cè)量,成功獲取了穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)。4.2數(shù)據(jù)處理與解釋結(jié)果對(duì)在柯克亞周緣沖斷帶采集的CEMP數(shù)據(jù)進(jìn)行精心處理與反演后,得到了一系列反映地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的成果圖件,其中電阻率剖面圖是關(guān)鍵成果之一。以測(cè)線B的電阻率剖面圖為例(圖1),該圖清晰地展示了地下不同深度的電阻率分布特征。在橫坐標(biāo)方向上,從0-12000米,代表了測(cè)線B的長(zhǎng)度;縱坐標(biāo)方向表示深度,從0-5000米,展示了地下一定深度范圍內(nèi)的地質(zhì)信息。從電阻率剖面圖中可以觀察到明顯的電性分層現(xiàn)象。在淺層,大約0-500米深度范圍內(nèi),電阻率值相對(duì)較低,一般在10-50歐姆?米之間,這主要對(duì)應(yīng)于第四系和新近系的松散沉積物。這些沉積物顆粒較細(xì),孔隙度較大,且含有一定量的水分,導(dǎo)致其導(dǎo)電性較好,電阻率較低。在測(cè)線B的起始段(0-2000米),淺層低阻層的厚度相對(duì)較薄,約為300米左右,這可能與該區(qū)域靠近山區(qū),地表侵蝕作用較強(qiáng),沉積物堆積相對(duì)較少有關(guān)。隨著測(cè)線向中部延伸(2000-8000米),淺層低阻層的厚度逐漸增加,達(dá)到500米左右,表明該區(qū)域的沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,沉積物堆積較厚。在500-2000米深度范圍內(nèi),出現(xiàn)了一層電阻率相對(duì)較高的地層,電阻率值在100-500歐姆?米之間。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和巖性特征分析,該高阻層主要對(duì)應(yīng)于古近系和白堊系的砂巖、礫巖等粗碎屑巖。這些巖石顆粒較粗,孔隙度較小,且膠結(jié)程度較好,使得其導(dǎo)電性較差,電阻率較高。在測(cè)線B的中部(4000-6000米),高阻層的電阻率值達(dá)到峰值,約為500歐姆?米,這可能是由于該區(qū)域的砂巖、礫巖膠結(jié)緊密,巖性致密,進(jìn)一步降低了其導(dǎo)電性。而在高阻層的局部區(qū)域,如5000米處,出現(xiàn)了電阻率值相對(duì)較低的異常區(qū),電阻率值約為200歐姆?米,這可能是由于該區(qū)域存在斷層破碎帶或富含流體的地層,導(dǎo)致巖石的導(dǎo)電性增強(qiáng),電阻率降低。在2000-4000米深度范圍內(nèi),又出現(xiàn)了一層低阻層,電阻率值在50-150歐姆?米之間。這一層主要對(duì)應(yīng)于侏羅系和三疊系的泥巖、頁(yè)巖等細(xì)粒沉積巖。這些巖石富含黏土礦物,孔隙度較小,但由于黏土礦物具有一定的離子交換能力,且?guī)r石中可能含有一定量的束縛水,使得其導(dǎo)電性相對(duì)較好,電阻率較低。在測(cè)線B的不同位置,該低阻層的厚度和電阻率值存在一定變化。在測(cè)線的東部(8000-10000米),低阻層的厚度相對(duì)較薄,約為1000米,電阻率值相對(duì)較高,約為150歐姆?米;而在測(cè)線的西部(2000-4000米),低阻層的厚度較大,達(dá)到1500米左右,電阻率值相對(duì)較低,約為50歐姆?米。這種變化可能與沉積環(huán)境和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的差異有關(guān),西部可能經(jīng)歷了更強(qiáng)烈的沉積作用和構(gòu)造變形,導(dǎo)致泥巖、頁(yè)巖的厚度增加,且?guī)r石的結(jié)構(gòu)更加致密,導(dǎo)電性增強(qiáng)。在深度大于4000米的區(qū)域,電阻率值再次升高,一般在500-1000歐姆?米之間。這主要對(duì)應(yīng)于古生界的變質(zhì)巖和火山巖等巖石類型。這些巖石經(jīng)過(guò)了復(fù)雜的地質(zhì)作用,巖石結(jié)構(gòu)致密,礦物成分穩(wěn)定,導(dǎo)電性較差,電阻率較高。在測(cè)線B的深部(4000-5000米),高阻層的電阻率值相對(duì)穩(wěn)定,約為800歐姆?米,表明該區(qū)域的古生界巖石巖性較為均一。除了電性分層,從電阻率剖面圖中還能識(shí)別出一些明顯的斷層特征。在測(cè)線B的3000米處,電阻率等值線發(fā)生了明顯的錯(cuò)動(dòng)和扭曲。正常情況下,電阻率等值線應(yīng)該是相對(duì)連續(xù)和平行的,但在該位置,等值線出現(xiàn)了上下錯(cuò)動(dòng),且在斷層附近,等值線的密度明顯增大,呈現(xiàn)出密集的條帶狀分布。這表明此處存在一條斷層,斷層兩側(cè)的巖石由于受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,發(fā)生了相對(duì)位移和破碎,導(dǎo)致巖石的電性特征發(fā)生改變。通過(guò)對(duì)電阻率剖面圖的分析,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和其他地球物理勘探成果,可以推斷該斷層為一條逆沖斷層,上盤相對(duì)下盤向上逆沖。根據(jù)電阻率等值線的錯(cuò)動(dòng)幅度和方向,可以大致估算出斷層的傾角約為60°,斷距約為500米。在該斷層的上盤,電阻率值相對(duì)較低,可能是由于巖石破碎,孔隙度增大,且含有較多的地下水,導(dǎo)致導(dǎo)電性增強(qiáng);而下盤的電阻率值相對(duì)較高,可能是由于巖石相對(duì)完整,結(jié)構(gòu)致密。在測(cè)線B的7000米處,也存在類似的斷層特征。電阻率等值線同樣發(fā)生了明顯的錯(cuò)動(dòng)和扭曲,呈現(xiàn)出不規(guī)則的形態(tài)。通過(guò)分析,判斷該斷層為一條正斷層,下盤相對(duì)上盤向下滑動(dòng)。該斷層的傾角約為45°,斷距約為300米。在正斷層附近,由于巖石破碎和地下水的作用,形成了一個(gè)低阻異常帶,電阻率值明顯低于周圍地層。這一低阻異常帶在電阻率剖面圖上表現(xiàn)為一個(gè)明顯的低值區(qū)域,其范圍從斷層兩側(cè)向周圍逐漸擴(kuò)大。低阻異常帶的存在不僅反映了斷層的位置和性質(zhì),還可能對(duì)油氣的運(yùn)移和聚集產(chǎn)生影響。由于斷層的存在,為油氣的運(yùn)移提供了通道,而低阻異常帶中的地下水可能與油氣相互作用,影響油氣的分布和富集。通過(guò)對(duì)柯克亞周緣沖斷帶CEMP數(shù)據(jù)處理后得到的電阻率剖面圖等成果的分析,可以清晰地揭示地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。電性分層現(xiàn)象反映了不同地層的巖性和沉積環(huán)境差異,而斷層特征則展示了該區(qū)域復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)歷史。這些成果為進(jìn)一步研究柯克亞周緣沖斷帶的構(gòu)造演化和油氣勘探提供了重要的地球物理依據(jù)。4.3構(gòu)造解釋與驗(yàn)證基于CEMP數(shù)據(jù)解釋結(jié)果,對(duì)柯克亞周緣沖斷帶的構(gòu)造特征進(jìn)行了深入分析,構(gòu)建了該區(qū)域的構(gòu)造模型。以測(cè)線B的解釋結(jié)果為例,在構(gòu)建構(gòu)造模型時(shí),充分考慮了電阻率剖面圖中所反映的電性分層和斷層特征。從電性分層來(lái)看,淺層的低阻層對(duì)應(yīng)第四系和新近系的松散沉積物,中層的高阻層對(duì)應(yīng)古近系和白堊系的粗碎屑巖,再下層的低阻層對(duì)應(yīng)侏羅系和三疊系的細(xì)粒沉積巖,深層的高阻層對(duì)應(yīng)古生界的變質(zhì)巖和火山巖。這些不同電性層的分布和變化,反映了地層的沉積旋回和構(gòu)造演化過(guò)程。根據(jù)電阻率剖面圖中識(shí)別出的斷層特征,在構(gòu)造模型中明確了兩條主要斷層的位置和性質(zhì)。3000米處的逆沖斷層和7000米處的正斷層,它們對(duì)地層的錯(cuò)動(dòng)和變形產(chǎn)生了重要影響,改變了地層的原始沉積形態(tài)和分布規(guī)律。將這些地層和斷層信息進(jìn)行整合,構(gòu)建出了測(cè)線B的二維構(gòu)造模型(圖2),該模型直觀地展示了地下地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和空間展布。為了驗(yàn)證構(gòu)造模型的準(zhǔn)確性,將CEMP方法得到的構(gòu)造解釋結(jié)果與地震資料進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比。選取了與測(cè)線B位置相近的一條地震測(cè)線,對(duì)兩者的構(gòu)造解釋進(jìn)行對(duì)比分析。在地震剖面上,通過(guò)識(shí)別地震反射波的同相軸和波組特征,確定地層的界面和構(gòu)造形態(tài)。在地震剖面上,觀察到了與CEMP解釋結(jié)果中相似的地層分層現(xiàn)象。淺層的反射波同相軸較為密集,反映了第四系和新近系松散沉積物的特征;中層的反射波同相軸相對(duì)稀疏,且振幅較大,對(duì)應(yīng)著古近系和白堊系的粗碎屑巖;下層的反射波同相軸又變得相對(duì)密集,與侏羅系和三疊系的細(xì)粒沉積巖相對(duì)應(yīng)。在地震剖面上也識(shí)別出了兩條斷層,其位置和走向與CEMP解釋結(jié)果中的斷層基本一致。在3000米處,地震剖面顯示地層發(fā)生了明顯的錯(cuò)動(dòng)和扭曲,形成了逆沖斷層的地震反射特征;在7000米處,地層的錯(cuò)動(dòng)和變形特征與CEMP解釋中的正斷層相吻合。通過(guò)對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)CEMP方法得到的構(gòu)造解釋結(jié)果與地震資料在主要構(gòu)造特征上具有較好的一致性。地層的分層和斷層的位置、性質(zhì)等方面都能夠相互印證,這表明CEMP方法在揭示柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造特征方面具有較高的可靠性。CEMP解釋結(jié)果與鉆井資料的對(duì)比也進(jìn)一步驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性??驴藖喼芫墰_斷帶內(nèi)有多口鉆井,這些鉆井揭示了地下不同深度的地層巖性和構(gòu)造信息。選取了位于測(cè)線B附近的一口鉆井,將鉆井資料與CEMP解釋結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。在鉆井資料中,詳細(xì)記錄了從地表到井底的地層巖性變化。通過(guò)對(duì)鉆井巖性的分析,確定了不同地層的位置和厚度。將這些信息與CEMP解釋結(jié)果中的電性分層進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩者高度吻合。鉆井中揭示的第四系和新近系松散沉積物,對(duì)應(yīng)著CEMP解釋中的淺層低阻層;古近系和白堊系的粗碎屑巖,與中層高阻層相對(duì)應(yīng);侏羅系和三疊系的細(xì)粒沉積巖,與下層低阻層一致;古生界的變質(zhì)巖和火山巖,與深層高阻層相符。在斷層方面,鉆井過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了地層的錯(cuò)動(dòng)和破碎現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)鉆井巖芯的觀察和分析,確定了斷層的存在和位置。這些斷層信息與CEMP解釋結(jié)果中的斷層位置和性質(zhì)相匹配。在鉆井巖芯中,觀察到了3000米處的逆沖斷層導(dǎo)致地層的逆沖推覆現(xiàn)象,以及7000米處正斷層造成的地層錯(cuò)動(dòng)特征,與CEMP解釋結(jié)果完全一致。通過(guò)與鉆井資料的對(duì)比,充分驗(yàn)證了CEMP方法在構(gòu)造解釋中的準(zhǔn)確性,表明CEMP方法能夠準(zhǔn)確地反映地下地質(zhì)構(gòu)造的真實(shí)情況。五、CEMP方法應(yīng)用效果分析與評(píng)價(jià)5.1CEMP方法在構(gòu)造解釋中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中展現(xiàn)出多方面的顯著優(yōu)勢(shì),為準(zhǔn)確揭示該區(qū)域復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造提供了有力支持。在識(shí)別斷層方面,CEMP方法具有獨(dú)特的能力??驴藖喼芫墰_斷帶斷層發(fā)育,傳統(tǒng)勘探方法在識(shí)別一些深部和隱蔽斷層時(shí)存在困難。而CEMP通過(guò)對(duì)地下電性結(jié)構(gòu)的精細(xì)探測(cè),能夠敏銳捕捉到斷層引起的電性異常變化。在測(cè)線B的電阻率剖面圖中,在3000米和7000米處,電阻率等值線發(fā)生明顯錯(cuò)動(dòng)和扭曲,清晰地指示了逆沖斷層和正斷層的存在。這種對(duì)斷層的準(zhǔn)確識(shí)別,為研究構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地質(zhì)演化提供了關(guān)鍵依據(jù)。與傳統(tǒng)地震勘探方法相比,CEMP方法不受復(fù)雜地形和淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的干擾,能夠更直接地反映地下斷層的特征。在山區(qū)等地震波傳播受影響的區(qū)域,地震資料可能無(wú)法清晰顯示斷層信息,但CEMP方法能夠穩(wěn)定地獲取地下電性數(shù)據(jù),準(zhǔn)確識(shí)別斷層位置和性質(zhì)。CEMP方法在確定地層結(jié)構(gòu)方面也表現(xiàn)出色。通過(guò)對(duì)不同頻率電磁場(chǎng)信號(hào)的分析和反演,能夠清晰地劃分地下不同地層的電性層,從而推斷地層的巖性和分布。在柯克亞周緣沖斷帶,CEMP方法準(zhǔn)確識(shí)別出了第四系和新近系的松散沉積物、古近系和白堊系的粗碎屑巖、侏羅系和三疊系的細(xì)粒沉積巖以及古生界的變質(zhì)巖和火山巖等不同地層。這種對(duì)地層結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確確定,有助于深入了解區(qū)域地質(zhì)演化歷史和沉積環(huán)境變遷。在研究某區(qū)域地層的沉積旋回時(shí),CEMP方法提供的地層結(jié)構(gòu)信息能夠直觀展示不同地層的疊置關(guān)系,為分析沉積環(huán)境的變化提供了重要線索。在探測(cè)深部地質(zhì)構(gòu)造方面,CEMP方法具有明顯優(yōu)勢(shì)。其勘探深度大,能夠有效探測(cè)地下數(shù)千米甚至更深的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在柯克亞周緣沖斷帶,通過(guò)CEMP方法獲取的深部電性結(jié)構(gòu)信息,揭示了深部地層的構(gòu)造形態(tài)和斷裂分布,為研究深部構(gòu)造演化提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在研究深部逆沖斷層的深部延伸和產(chǎn)狀變化時(shí),CEMP方法能夠提供詳細(xì)的深部電性結(jié)構(gòu)信息,幫助地質(zhì)學(xué)家更準(zhǔn)確地理解深部構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)制。CEMP方法在復(fù)雜地質(zhì)條件下具有較高的適應(yīng)性??驴藖喼芫墰_斷帶地形復(fù)雜,地質(zhì)條件惡劣,傳統(tǒng)勘探方法受到諸多限制。而CEMP方法儀器輕便靈活,易于在山區(qū)、戈壁等復(fù)雜地形條件下進(jìn)行野外作業(yè)。它不受高阻層屏蔽的影響,能夠有效穿透厚層黃土或火成巖等高阻地質(zhì)體,獲取地下深部的地質(zhì)信息。在某山區(qū)進(jìn)行勘探時(shí),CEMP方法成功穿越了厚層的火成巖高阻層,獲取了其下方地層的電性信息,為該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造研究提供了重要資料。5.2與其他勘探方法的對(duì)比分析在柯克亞周緣沖斷帶的勘探工作中,CEMP方法與地震勘探、重力勘探等其他常見勘探方法各有特點(diǎn),在不同方面發(fā)揮著重要作用。地震勘探是一種廣泛應(yīng)用的地球物理勘探方法,它通過(guò)人工激發(fā)地震波,利用地震波在地下介質(zhì)中的傳播和反射來(lái)獲取地質(zhì)信息。地震勘探的主要優(yōu)點(diǎn)在于其對(duì)地層結(jié)構(gòu)的成像能力較強(qiáng),能夠提供高分辨率的地下構(gòu)造圖像。在理想條件下,地震勘探可以清晰地分辨出地層的層面、斷層的位置和形態(tài)等構(gòu)造特征。通過(guò)對(duì)地震反射波的分析,可以準(zhǔn)確確定地層的厚度和深度,為地質(zhì)構(gòu)造解釋提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。在一些構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的地區(qū),地震勘探能夠精確地描繪出地下地質(zhì)構(gòu)造的細(xì)節(jié),為油氣勘探提供可靠的依據(jù)。然而,在柯克亞周緣沖斷帶這樣復(fù)雜的地質(zhì)條件下,地震勘探面臨諸多挑戰(zhàn)。該區(qū)域地形復(fù)雜,地表?xiàng)l件惡劣,地震波在傳播過(guò)程中會(huì)受到地形起伏和地下復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的強(qiáng)烈干擾。山區(qū)的地形起伏會(huì)導(dǎo)致地震波的傳播路徑發(fā)生彎曲和散射,使得反射信號(hào)雜亂無(wú)章,信噪比降低。地下的高阻層、斷層和褶皺等復(fù)雜構(gòu)造會(huì)使地震波發(fā)生多次反射、折射和繞射,進(jìn)一步影響信號(hào)的質(zhì)量和成像效果。在某山區(qū)進(jìn)行地震勘探時(shí),由于地形陡峭,地震波在傳播過(guò)程中能量衰減嚴(yán)重,反射信號(hào)微弱,難以準(zhǔn)確識(shí)別地層界面和構(gòu)造特征,導(dǎo)致地震資料的解釋難度增大。重力勘探則是基于地球表面重力場(chǎng)的變化來(lái)推斷地下地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)體的分布。其原理是不同密度的地質(zhì)體在重力場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生不同的重力異常,通過(guò)測(cè)量這些重力異常,可以了解地下地質(zhì)體的密度差異,從而推斷地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和分布。重力勘探具有勘探速度快、成本相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)。在大面積的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中,重力勘探可以快速獲取地下地質(zhì)構(gòu)造的大致信息,為后續(xù)的詳細(xì)勘探提供宏觀指導(dǎo)。通過(guò)重力勘探,可以初步圈定出可能存在的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域,如斷層、褶皺和巖體等。在研究區(qū)域內(nèi),通過(guò)重力勘探發(fā)現(xiàn)了一個(gè)明顯的重力異常區(qū),進(jìn)一步的研究表明,該區(qū)域下方存在一個(gè)大型的巖體,為后續(xù)的地質(zhì)研究提供了重要線索。但重力勘探也存在局限性,它對(duì)地質(zhì)體的分辨率相對(duì)較低,只能提供地下地質(zhì)構(gòu)造的大致輪廓,難以準(zhǔn)確確定地質(zhì)體的邊界和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。重力異常的解釋存在多解性,同一重力異??赡苡啥喾N地質(zhì)因素引起,增加了地質(zhì)解釋的難度。在某地區(qū),重力勘探發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重力異常,但經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析,發(fā)現(xiàn)該異常既可能是由地下的斷層引起,也可能是由深部的巖體密度變化導(dǎo)致,需要結(jié)合其他勘探方法進(jìn)行綜合判斷。CEMP方法與地震勘探和重力勘探相比,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。CEMP方法利用天然電磁場(chǎng)為場(chǎng)源,無(wú)需人工激發(fā),不受地形和激發(fā)條件的限制,儀器輕便靈活,易于在復(fù)雜地形條件下進(jìn)行野外作業(yè)。在柯克亞周緣沖斷帶的山區(qū),CEMP方法可以通過(guò)較小的空間采樣間隔和對(duì)場(chǎng)的連續(xù)采樣,有效壓制靜態(tài)效應(yīng),獲取更準(zhǔn)確的地下電性結(jié)構(gòu)信息。CEMP方法能夠有效穿透高阻層,探測(cè)地下深部的地質(zhì)結(jié)構(gòu),這是地震勘探在該區(qū)域難以實(shí)現(xiàn)的。在某區(qū)域,地表覆蓋著厚層的火成巖高阻層,地震波難以穿透,而CEMP方法成功穿越了該高阻層,獲取了其下方地層的電性信息,為地質(zhì)構(gòu)造研究提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。CEMP方法在確定地層的電性結(jié)構(gòu)方面具有較高的精度,通過(guò)對(duì)不同頻率電磁場(chǎng)信號(hào)的分析和反演,可以清晰地劃分地下不同地層的電性層,從而推斷地層的巖性和分布。在柯克亞周緣沖斷帶,CEMP方法準(zhǔn)確識(shí)別出了不同地層的電性特征,為地質(zhì)演化歷史和沉積環(huán)境變遷的研究提供了重要依據(jù)。然而,CEMP方法也并非完美無(wú)缺。它對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的成像不如地震勘探直觀,需要通過(guò)對(duì)電性結(jié)構(gòu)的分析和解釋來(lái)推斷地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和分布,這對(duì)解釋人員的專業(yè)水平和經(jīng)驗(yàn)要求較高。CEMP方法在確定地質(zhì)體的具體巖性方面存在一定困難,雖然可以通過(guò)電性特征推斷地層的大致巖性,但對(duì)于一些巖性相似但電性差異較小的地質(zhì)體,難以準(zhǔn)確區(qū)分。在某區(qū)域,存在兩種巖性相近的地層,其電性特征差異不明顯,CEMP方法難以準(zhǔn)確確定它們的具體巖性,需要結(jié)合其他勘探方法進(jìn)行綜合判斷。綜合來(lái)看,在柯克亞周緣沖斷帶這樣復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)域,單一的勘探方法往往難以全面、準(zhǔn)確地揭示地下地質(zhì)構(gòu)造特征。因此,在實(shí)際勘探工作中,應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)條件和勘探目標(biāo),合理選擇和綜合運(yùn)用多種勘探方法,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),相互補(bǔ)充和驗(yàn)證,以提高勘探的精度和可靠性。在某勘探項(xiàng)目中,首先利用重力勘探進(jìn)行大面積的區(qū)域普查,初步圈定可能存在的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域;然后采用CEMP方法對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)探測(cè),獲取地下電性結(jié)構(gòu)信息,確定地層的大致分布和斷層的位置;最后結(jié)合地震勘探,對(duì)關(guān)鍵構(gòu)造部位進(jìn)行高分辨率成像,進(jìn)一步精確確定地質(zhì)構(gòu)造的細(xì)節(jié)。通過(guò)多種勘探方法的綜合應(yīng)用,成功揭示了該區(qū)域復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造特征,為油氣勘探提供了有力的支持。5.3CEMP方法應(yīng)用的局限性與挑戰(zhàn)盡管CEMP方法在柯克亞周緣沖斷帶構(gòu)造解釋中取得了顯著成果,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,也面臨著一些局限性與挑戰(zhàn)??驴藖喼芫墰_斷帶的電磁環(huán)境復(fù)雜,存在多種噪音干擾,這對(duì)CEMP數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的電磁干擾是其中的重要因素之一。在靠近城鎮(zhèn)或工廠的區(qū)域,大量的電力設(shè)備、通信設(shè)施等會(huì)發(fā)射出強(qiáng)烈的電磁信號(hào),這些信號(hào)會(huì)與CEMP所接收的天然電磁場(chǎng)信號(hào)相互疊加,導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)。在某測(cè)點(diǎn)附近有一座大型變電站,其產(chǎn)生的強(qiáng)電磁干擾使得該測(cè)點(diǎn)的CEMP數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真,無(wú)法準(zhǔn)確反映地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的真實(shí)情況。自然電磁噪聲同樣不可忽視,如雷電活動(dòng)、太陽(yáng)黑子活動(dòng)等都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的自然電磁噪聲。在雷電天氣下,瞬間的強(qiáng)電磁脈沖會(huì)淹沒(méi)CEMP信號(hào),導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集失敗。這些噪音干擾使得CEMP數(shù)據(jù)的信噪比降低,增加了數(shù)據(jù)處理和解釋的難度,可能導(dǎo)致對(duì)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤判斷。該區(qū)域復(fù)雜的地質(zhì)條件也給CEMP方法帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)??驴藖喼芫墰_斷帶經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,巖石電性參數(shù)變化較大。不同地層的電阻率、磁導(dǎo)率等電性參數(shù)不僅受到巖石本身成分和結(jié)構(gòu)的影響,還受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地下水分布等多種因素的制約。在斷層附近,巖石的破碎和地下水的侵入會(huì)導(dǎo)致電阻率發(fā)生明顯變化,使得基于電性結(jié)構(gòu)的地質(zhì)解釋變得困難。由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,地層可能發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺和變形,導(dǎo)致地下電性結(jié)構(gòu)變得異常復(fù)雜,難以準(zhǔn)確反演和解釋。在某區(qū)域,地層發(fā)生了強(qiáng)烈的褶皺,褶皺軸部和翼部的電性特征差異較大,使得CEMP反演結(jié)果難以準(zhǔn)確反映地層的真實(shí)形態(tài)和構(gòu)造特征。CEMP方法自身也存在一定的局限性。該方法對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的成像不如地震勘探直觀。CEMP是通過(guò)對(duì)地下電性結(jié)構(gòu)的分析來(lái)推斷地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和分布,需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和解釋過(guò)程,這對(duì)解釋人員的專業(yè)水平和經(jīng)驗(yàn)要求較高。對(duì)于一些復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,如隱伏的小斷層或復(fù)雜的褶皺構(gòu)造,CEMP數(shù)據(jù)的解釋可能存在多解性,難以準(zhǔn)確確定構(gòu)造的具體特征。在某地區(qū),根據(jù)CEMP數(shù)據(jù)解釋出存在一條小斷層,但由于

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