研究区域的地震资料概况
( 一) 汶川地震相关背景
2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶川县境内发生8.0级强烈地震,震中位于映秀镇西南,地理坐标为北纬31.0°、东经103.4°。汶川地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大,诱发地质灾害最为严重的一次特大地震,造成8.7万余人死亡、37万人受伤,公路受损里程累计5.4万km,供水管道受损里程累计4.8万km,电信光缆损毁里程合计3.7万km,直接经济损失达8451亿元(殷跃平等,2009)。汶川地震发生时,全国25个省(市、区)有明显震感,其中,四川、陕西、甘肃及重庆4个省(市)是受灾最为严重的区域。根据不完全统计,四川省21个市(州)中有19个市(州)不同程度受灾、重灾区面积超过10万km2,涉及6个市(州)、8个县(市、区)、1204个乡镇,受灾人口超过2792万人;陕西省汉中、宝鸡等10个地市和92个县受灾,受灾人口超过300万人;甘肃省超过11万km2的地区成为灾区,包括陇南市、甘南藏族自治州、天水市、平凉市、庆阳市、定西市、白银市、临夏回族自治州8个市(州)、46个县(区),受灾人口500万人;重庆市40个区(县)不同程度地出现灾情,受灾人口超过213万人。
根据震前开展过的地质灾害调查,在四川省42个受灾县(市)共有地质灾害隐患点5430处,其中滑坡3572处、崩塌600处、泥石流737处、不稳定斜坡521处。地震发生后,根据遥感影像解译和实地现场调查,地震诱发的滑坡、崩塌和泥石流等灾害达15000多处,同时,新发现了地质灾害隐患点4942处,其中滑坡1701处、崩塌1844处、泥石流304处、不稳定斜坡1093处,发生密度最大的地区主要在汶川县、绵竹市、安县、北川羌族自治县和青川县等地,并且主要沿龙门山中央断裂带和后山断裂带展布,从面密度上统计,沿龙门山主中央断裂带汶川映秀—安县高川—北川陈家坝—平武南坝一线,滑坡密度大于50%以上,最大可达70%。
(二)研究区概况
研究区紫坪铺镇(图4-1)位于川西平原西部边缘,距成都市40.5km,岷江穿流而过,白沙镇小河水量充足。
祡坪铺镇面积49.1km2,内辖7个村、61个农业合作社、1个场镇居委会;总人口10983人,2207户,其中非农业人口3600人,农村劳动力4581人,常年外出务工经商1833人;全镇现有耕地593亩,人均耕地不足0.1亩,旱地多、水田少;退耕还林面积9199.53亩;年均气温15℃,年降雨量1260mm,年日照950h,年无霜期270d,森林覆盖率60%;境内青山绿水、冬暖夏凉、四季分明、环境优美、气候宜人,是川西平原大气环境最好的地区,空气质量常年保持一级标准,是发展观光旅游、休闲度假的黄金地带。特别是国家大型水利枢纽工程———紫坪铺水库建成后,高峡出平湖,将成为成都平原上最大的水上生态乐园,具有不可估量的综合效益。
图 4 -1 紫坪铺镇地理位置示意图
一、区域地层
该区位于河北平原北部,新生代地层十分发育,但由于受基底构造制约和构造运动影响,地层厚度和岩性岩相变化较大。由新而老共有第四系堆积物和新、老第三系地层。
1.第四系(Q)
根据《廊坊地区南部农田供水水文地质勘探报告》本区第四纪地层厚度为510m,其地层岩性由老而新依次为:
(1)全新统(Q4):厚度约26m,岩性多以灰、灰绿、黑灰和黄灰色亚砂土、亚粘土为主,其次为粘土,砂层只在局部出现,且多以粉细砂为主,厚薄不均并多含粉土。
(2)上更新统欧庄组(Q3o):底板埋深148m,厚度122m,下部岩性以灰黄、黄灰或灰、黄绿灰色亚砂土、亚粘土为主,砂层为中砂、粉细砂层,含钙质结核;上部岩性以灰黄、黄灰色亚砂土、亚粘土为主,砂层为细砂、粉细砂层,含钙质结核。
(3)中更新统杨柳青组(Q2y):底板埋深354m,厚度206m,下段厚度为96m,地层岩性主要以灰黄、黄灰夹锈斑和灰棕黄色的亚粘土为主,砂层为中砂、细砂层;上段厚度约110m,以黄灰、灰绿、灰棕黄色夹锈斑的亚砂土、亚粘土为主。砂层为中砂、细砂层,含钙铁质结核。
(4)下更新统固安组(Q1g):底板埋深510m,厚度156m,由冲积物组成,下部以棕红色夹有铁锈黄、锰黑、钙白等斑纹构成杂色粘土为主,夹有中砂、细砂层;上部以红棕色、灰褐色亚粘土、粘土夹中、细砂为主,含钙核。
2.新第三系地层(N)
区内埋深在500~600m以下,为一套冲、洪积相沉积,主要由砾砂岩、泥岩、泥质粉砂岩组成,底部普遍存在底砾岩层。是矿泉水和地下热水的主要产出层位,底板埋深800~1500m。
3.老第三系地层(E)
在本区埋深在800~1500m之下,为一套河流、湖泊相沉积,主要由砂岩、粉砂岩、泥岩组成,夹灰质页岩和少许玄武岩薄层。是本区主要的储油、气地层。底板埋深1480~3300m。
二、区域地质构造
廊坊市城市规划区位于中朝准地台(Ⅰ级构造单元)华北断拗(Ⅱ级构造单元)东部,隶属于冀中台陷(Ⅲ级构造单元)廊坊—固安凹陷(Ⅳ级构造单元)之上。其北侧与北北东向大厂凹陷相邻;南东与武清—霸州凹陷相接;南临牛镇凸起;西北面为大兴凸起。
本区断裂构造发育,活动断裂强烈,特别是第三纪以来的活动性断裂及隐伏断裂,是诱发本区地震的直接因素。4条较大活动性断裂分别是桐柏断裂、夏垫断裂、河西断裂和大王务断裂。主要特征见第二章。
三、地质灾害概况
廊坊市城市规划区属平原区,主要地质灾害有突发性地质灾害和缓变性地质灾害。突发性地质灾害有地震、地裂缝等;缓变性地质灾害有地面沉降、地下水污染等。
根据《河北省(包括天津市、北京市)地震地质初步研究》报告资料,廊坊地区(包括天津市)为全省六个地震活动较强地区之一,雄县—安次地震地质背景带上存在6级以上地震危险。
据历史资料记载,廊坊市自公元294~1993年底,全市范围内就发生了100余次地震,其中4级以上的地震49次,6级以上的地震3次,震源深度5~39km,其中8~25km的深度分布较集中。1994~1999年,该区域共发生地震79次,是多震区域。
根据河北省水资源局有关报告提供,廊坊市自20世纪40~70年代以来地面缓慢下沉,80年代后期以均加速度下沉。1981~1983年年均沉降21.51mm,1983~1988年年均沉降量为24.05mm,1988~1998年年均沉降量为30.47mm,至1998年沉降中心累计沉降量已达548.23mm,沉降范围逐渐扩大。
廊坊规划区尚未发现地裂缝。
S油田于1987年和2004年分别采集了两次三维地震资料。研究区主要在南部开发区域,其三维地震 数据分布范围为主测线550~1000和联络线840~1200(图9.31)。两套地震数据分别进行了三种方式处理 即保持振幅的纯波处理、高分辨率高频恢复处理和时移匹配处理。对比如图9.32所示相同位置的地震剖面,正如第6章可行性分析中所述,纯波数据可用于时移前后储层岩性和流体分布状况预测,匹配数据可用 于时移前后的差异分析,而高频恢复数据干扰严重不利于地震属性的分析研究工作。本章所述的时移前 后油藏参数的定量预测主要针对纯波数据,而时移前后的属性差异分析则主要针对匹配数据进行。
研究区目标油层Ⅰ油组可分为Ⅰ油组上和Ⅰ油组下两段,两段的厚度相对较厚(图9.33是各自的等 T0厚度图),在地震剖面上完全能够识别出它们各自的顶底界面。但Ⅰ油组8个小层的厚度和油层厚度 均较小,如图9.34,图9.35所示井点上统计的各小层的厚度分布范围,其中只有3,4,6,8小层厚度在 20m左右的分布较大。
图9.31 Ⅰ油组上、下段储层顶界面的等T0时间层位的平面展布
海上时移地震油藏监测技术
图9.32 时移前后地震数据三种处理方式的地震剖面对比
针对研究区泥岩波速2500~2800m/s,砂岩波速2300~2500m/s,单砂层多数小于10m的实际情况,则需要地震资料的主频为60Hz,而实际纯波地震资料主频只有30Hz(图9.36),即只能分辨21m厚地层(T0 时间为16ms)。因此,在预测时对1,2,3小层进行合并,5,6小层进行合并,7,8小层进行合并,这 样小层厚度(如图9.37)基本能够满足地震资料分辨率和地震属性计算的要求,同时也兼顾了对小层的 研究。依据地震资料的分辨率及提取地震属性计算方法的需要,在后面地震属性提取的时窗不宜于小于 20ms。
图9.33 Ⅰ油组上、下段储层的等T0厚度分布
图9.34 井资料统计的Ⅰ油组8个小层的厚度分布
海上时移地震油藏监测技术
图9.35 Ⅰ油组8个小层实际油层的厚度分布范围图9.36 实际纯波资料的频谱特征
图9.37 合并研究的小层厚度分布特征
地震地质学研究内容
准确划分潜在震源区的准确性很大程度上依赖于深入的地震地质研究。最后,诱发地震,特别是水库诱发地震,引起了广泛关注。其形成与发生与水库地质构造条件紧密相关。在不同地质地貌条件下,地震灾害的影响差异显著,因此对震害地质和诱发地震的研究对于工程防震、抗震设计以及地震风险区域划分具有重要意义。
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