南沙海域曾母盆地西部地震速度分析和应用

Question

如题所述

Answer 1

王衍棠　陈玲

（国土资源部广州海洋地质调查局第二海洋地质调查大队　广州　510760）

摘要　本文在曾母盆地区域地质背景的基础上，描述了调查区的速度解释流程和计算公式，编制出该区主要地层的平均速度、层速度以及砂岩百分含量平面图；通过对各层速度平面图的分析，了解该区速度的横向和纵向变化规律。利用速度资料，提供时深转换速度公式，并对该区的岩性进行了分析。

关键词　曾母盆地　平均速度　层速度　砂岩百分含量　时深转换　岩性

本文对位于曾母盆地西部调查区内的1000多个速度谱进行了解释分析，目的是提供时深转换速度，了解区内速度变化规律，为地震地层解释和岩性分析提供依据。

1　区域地质概况

曾母盆地位于南沙西南海域大陆架上，是南海最大的新生代沉积盆地，总面积为17×10⁴km²，在我国传统疆界线内的面积为12.7×10⁴km²，是发育在曾母地块和巽他地块会聚带上，并被后期走滑断裂复杂化的周缘前陆盆地（吴进民，1994）。盆地主体呈近EW向展布，自西向东，由隆坳相间的8个二级构造单元组成。其南缘是由俯冲带杂岩所构成的古晋造山带，可见大型逆断层和褶皱，向北以正断层过渡到稳定的克拉通。基底由时代和岩性各不相同的三部分组成。盆地内以NW向断层为主，该组断裂控制了盆地及二级构造单元的边界。盆地大规模成盆期在晚始新世—渐新世，晚第三纪为盆地发育的全盛期，以海退旋回为主，沉积中心不断向北迁移，最大沉积厚度超过15000m，发育了巨厚的海相碎屑岩和碳酸盐岩，形成了多套良好的生储盖组合，具有丰富的油气资源。

根据对钻井、岩性资料、地震反射特征及沉积环境等的综合分析，对比解释了T₁、T₂、T₃、

、T₄和T₅（T_g）六个反射界面，将盆地的新生代沉积自上而下划分为A、B、C、D、E、F和G等七个地震层序，其相应的地质时代见表1。

2　速度资料管理

2.1　速度分析流程

调查区速度谱一般在2.5～3.0s前质量较高，速度误差小。中深层受多次波等因素干扰，能量团分散，速度误差增加。为减少误差，达到速度分析的目的，采用了如图1的速度解释流程。编绘了T₀—T₂、T₂—T₃、T₃—

、

—T₄、T₄—T₅等五层层速度平面图和前四层的砂岩百分含量平面图以及等时面（t₀＝1s、2s、3s）平均速度平面图等分析性图件。

表1　曾母盆地西部地震层序划分表　Table1　Seismic sequence dividing of the west of Zengmu basin

图1　速度资料解释基本流程图　Fig.1　The explanatory flow chart of velocity data

2.2　速度计算

根据速度谱得到的叠加速度计算出层速度、平均速度和砂岩百分含量等，由于本区绝大部分区域的海水深度均为100余米，对速度的影响不大，故没有做水深校正。反射时间和深度均从海面算起。计算公式见表2。

表2　速度资料计算公式表　Table2　Calculated formulation of velocity data

3　速度变化规律

3.1　横向变化规律

3.1.1　层速度变化规律

层速度平面图反映了地层层速度受岩性、埋深（压实作用）、地质年代等因素影响。对编制的T₀—T₂、T₂—T₃、T₃—

、

—T₄、T₄—T₅等五层层速度平面图（图2、图3、图4、图5、图6）分析，本区层速度变化具有如下规律：

（1）速度等值线走向西部为NNE向，中部转近EW向，到东部为NE向，与区域构造走向基本一致。

（2）层速度反映为西部低，东部和中部高。表明深凹部位由于埋藏深、压实作用明显，层速度较高。斜坡及隆起部位压实作用影响较小，层速度较低。因此，沉积压实作用是层速度变化的主要因素，控制了层速度的区域性变化。

图2　T₀—T₂层速度等值线图　Fig.2　Interval velocity contour of T₀—T₂

3.1.2　等时面平均速度变化规律

等时面平均速度平面图是以速度参数的形式，反映了一定深度范围内正、负向构造的展布特征。图7、图8、图9分别反映了t₀=1s、2s、3s平均速度的变化：

（1）等值线走向自西向东，为NW近EW—NE向，与区域构造走向吻合。

（2）坳陷区速度低，隆起区速度高。图7、图8、图9分别反映深度1000m,2600m和4600m范围内正、负向构造的展布特征，与等深图所反映的地层深度起伏基本一致。当t₀=1s时，坳陷部位速度为1700～1800m/s，隆起部位速度为1900～2000m/s；t₀=2s时，坳陷部位速度为2000～2200m/s，隆起部位速度为2500～2600m/s；t₀=3s时，坳陷部位速度为2400～2600m/s，隆起部位速度为3000～3100m/s。这是由于同一等时面，隆起部位包含年代较老的地层，岩性粗，速度高；而坳陷部位地层新，岩性细，速度低。

图3　T₂—T₃层速度等值线图　Fig.3　Interval velocity contour of T₂—T₃

　

　

图6　T₄—T₅层速度等值线图　Fig.6　Interval velocity contour of T₄—T₅

图7　等时面平均速度等值线图（t₀＝1.0s）　Fig.7　Average velocity contour of isotime plane（t₀=1.0s）

图8　等时面平均速度等值线图（t₀＝2.0s）　Fig.8　Average velocity contour of isotime plane（t₀=2.0s）

图9　等时面平均速度等值线图（t₀＝3.0s）　Fig.9　Average velocity contour of isotime plane（t₀=3.0s）

（3）浅层平均速度变化小，深层平均速度变化大，见表3。

表3　等时面平均速度变化表　Table3　Variation in isotime plane average velocity

t₀＝1s的平均速度变化范围是300m/s，而t₀＝3s的平均速度变化范围是700m/s；这是由于浅层产状平稳，岩性变化不大等，导致速度变化小，而深层受地质时代跨度大、岩性复杂、断层多等因素影响，导致速度变化较大。

3.2　纵向变化规律

3.2.1　层速度

层速度随着埋深、地质时代的变化而变化。埋藏越深，时代越老，速度越高。见表4。

表4　层速度变化表　Table4　Variation in interval velocity

3.2.2　平均速度

平均速度随着时间的增加而增高，浅层速度梯度大，深层速度梯度小。经计算，本区的综合平均速度公式为：

南海地质研究.12

4　速度资料的应用

4.1　时深转换

根据速度资料计算出本区的综合平均速度，经过换算，然后得出本区的时深转换公式为：

南海地质研究.12

主要时深转换数据见表5。

表5　时深转换数据表　Table5　Time-Depth converted data

4.2　岩性分析

利用层速度资料，可以计算砂岩百分含量（P_s），帮助了解本区的岩相变化以及资料量计算等。

划分岩相参数的标准是：P_s≤25%为泥岩相，25%～50%为偏泥相，50%～75%为偏砂相，P_s≥75%为砂岩相或台地碳酸盐相。图10、图11、图12、图13是反映本区主要地层的砂岩百分含量平面图，图14为P_s值概率统计图，其中F为谱点百分数。对P_s图分析如下：

（1）等值线走向主要为NW向和近SN向，局部近EW向。

图10　T₀—T₂层P_s值等值线图　Fig.10　P.contour of T₀—T₂

（2）（T₀—T₂）层砂岩百分含量（图10），主要是小于25%的低值异常，由图14可知，该层P_s值小于50%的占98.33%。在西部和东南部，P_s值大于37.5%，向中部和北部逐渐变小，大部分区域小于25%，东北角小于12.5%。表明在上新世—第四纪，沉积岩性较细，主要为泥岩相沉积。地震地层分析结果表明，西部和西南部靠近滨岸物源区，往中部、东部渐次过渡为浅海—半深海相泥岩沉积。

图11　T₂—T₃层P_s值等值线图　Fig.11　Pscontour of T₂—T₃

（3）（T₂—T₃）以下各层，北部和中部主要为低值异常（P_s≤50%），反映地层以泥岩相和偏泥相沉积为主。而西部、南部为中—高值异常（P_s>50%），推断该地层以砂岩相或台地碳酸岩相沉积为主。据地震地层解释，P_s值小于25%的为浅海—半深海偏泥相沉积；P_s值25%～50%，反映了相对稳定的浅海沉积环境；P_s值为50%～75%，则为高能，近物源的滨岸沉积或碳酸盐岩沉积。

（4）如图14所示，P_s值小于50%的泥岩相或偏泥相地层，在T₀—T₂层占98.33%，至

—T₄层占46.9%，表明岩性自上而下由细变粗，反映了海侵沉积序列。

南海地质研究.12

南海地质研究.12

图14　P_s值概率统计图　Fig.14　Chart of P_s probability

综上所述，本区的P_s值，总体呈西部、东南部高，北部低的趋势，结合区域地质资料，推断本区北部为泥岩相沉积，西部和东南部为偏砂相或大面积的台地碳酸盐相沉积。

SEISMIC VELOCTTY ANALYSIS AND APPLICATION IN THE WEST OF ZENGMU BASIN NANSHA AREA

Wang Yantang　Chen Ling

Abstract

Based on the regional geological background of Zengmu basin,this paper descriped the interpreted flow and calculated of velocity data in the west of Zengmu basin,and drawing the plane map of average velocity,interval velocity and percent by sand of main strata.Find out the lateral and vertical velocity change principle through integrated analysis of the interval velocity data in this area.Used the velocity data to make the time-depth conversion and lithologic analysis.

Key words:Zengmu Basin,average velocity,interval velocity,percent by sand,time-depth conversion,lithology

注释: