深度剖面、构造图及等厚图的绘制及解释

深度剖面、构造图、等厚图的绘制~

反射地震资料成图是一项实践性很强的工作，有关作图的一些具体方法可以通过教学实习等实践性教学环节来掌握，这里只简要讲述与作图有关的一些基本原理。
1.深度剖面的绘制
如果进行深度偏移则可以直接得到深度剖面。目前深度偏移还不是常规处理，所以解释所用的剖面多是时间剖面。为了把时间剖面上在时间域中显示的地质构造变成空间域中的几何形态，需要进行时深转换，绘制出深度剖面来。
一般情况下，利用平均速度曲线可以直接将水平叠加时间剖面转换为深度剖面。其方法是首先由反射同相轴的回声时间据平均速度计算界面法线深度，用它画圆弧，圆弧的包络线即深度剖面的反射界面。这样做既完成了时深转换，又进行了偏移。
在连续介质的情况下，绘制深度剖面采用曲射线t0 法。假设在水平叠加时间剖面上有一个反射同相轴，如图5-2-19 a所示。在时间剖面上取G1 点反射同相轴的回声时间为t01，将它代入等时线方程，可求出相应的Z01、R01；然后在要转换的深度剖面上过G1点作一条垂直线，使其长度等于Z01；以垂线的下端为圆心，以R01为半径作圆弧；对G2、G3 点作同样的处理，得到一系列的圆弧，这些圆弧的包络线就是深度剖面上的反射界面段，如5-2-19b图所示。图5-2-18上的深度剖面就是用这种方法作出的。

图5-2-18 冀中Ll 906 测线的偏移剖面和地震地质解释剖面


图5-2-19 连续介质中绘制深度剖面

在当前的反射地震资料解释中，一般只对联井测线、区域剖面、有油气显示或出油的典型剖面做深度剖面，并做出地质解释。
2.构造图的绘制
地震构造图就是地震层位的等深线平面图，它反映某个地质时代的地质构造形态，是地震勘探最终地质成果的基本图件。在油气勘探中，它是进行油气资源评价及提供钻探井位的重要依据；在工程勘探中，它是进行工程建设设计的基础图件。
根据等值线参数的不同，地震构造图又分为等t0 图和等深度构造图两大类。等t0 图是由时间剖面的数据直接绘制的，只在简单地质条件下可以反映构造的基本形态，但其位置有偏移。由于地震勘探中有三种深度，即法向深度、视深度和真深度，相应地有三种深度的构造图，在地质解释中真正有用的是真深度构造图。为此，首先需要了解这三种深度之间的关系。
1）三种深度之间的关系
如图5-2-20所示，反射界面为斜面，测线X是沿任意方向布置的。一般来说，射线平面不同于铅垂平面（除测线与界面倾向一致外）。对测线上O点来说，真深度hz （铅垂深度）是铅垂面内垂直地面由震源O点至界面的铅直距离（铅垂线交于界面上P点），它有时也称为钻井深度。视深度h*（视垂直深度）是射线平面内垂直测线从震源O点至界面的垂直距离（此垂线交于界面上N点）。法向深度h是射线平面内从震源O点至界面的法线距离（法线交于界面上M点）。

图5-2-20 三种深度之间的关系

从图上可以得出：

地震波场与地震勘探

式中：φ为视倾角；ψ为真倾角；α是测线与界面倾向之间的夹角。
从上述公式可以知道，当界面水平时，射线平面是铅直的，三个深度相等。当测线沿地层倾向时，α＝0°，φ＝ψ，h*＝hz。当测线平行地层走向时，α＝90°，φ＝0°，h＝h*。
2）构造图绘制的步骤和方法
不论是深度构造图，还是等t0 构造图，绘制的步骤都是相同的。它包括绘制测线平面图、作图层位和比例尺的选取、取数据、断裂系统平面组合、勾绘等直线等。
绘制测线平面图的主要工作为：根据测量成果，将所有的测线平面位置绘出作为底图，详细注明测线号及测线的起止桩号、交点桩号、已钻井位、主要的地名、地物及经纬度等。
在一个工区做多少层构造图，一般依据构造分层来定。每一层构造图反映了不同地质时期地层面的构造形态。通常在角度不整合面上、下应各选一个层位，分别成图。最好使用能严格控制构造特征的标准层位作图。比例尺和等值线距反映构造图的精确度，而构造图的精确度又取决于测网的密度、地质情况、勘探的要求、资料的质量等因素。
取数据就是在经过解释后的时间剖面或深度剖面上，对所选定的层位按一定距离及测线交点处读取t0 时间值或深度值，同时将断点位置、落差、超覆点、尖灭点等数据标注在图上。
绘制构造图中最重要的工作是断裂系统的平面组合，即把属于同一断层的断点在平面上组合起来，它是构造图的骨架，是作构造图的关键。也就是说在勾绘构造图等值线之前，应先在底图上绘出断裂系统图。作图原则如下。
a.应用t0 构造图的底图，进行断点组合，把同一层位的所有断点的t0 时间投到测线上相应的位置。
b.同一断层，在互相平行的测线上性质要相同，产状应相似，断开的层位要基本一致，断距也应相近，或沿走向呈规律性变化。
c.区域性大断裂一般平行区域构造走向，断层两侧的波组应有明显的差异。
d.经断点组合后，剩下的孤立断点应是断距小、延伸较短的小断层的。
e.一些断点很清晰的断层，在平面连接时不能穿过无断点显示的剖面。
f.在断点组合时，应结合时间剖面之间的对比，使剖面对比与断点组合相一致。
在断点平面组合之后，可勾绘等值线，即按照所采用的线距，将t0 值或深度值相等的点用圆滑的曲线连接起来。在勾绘中一般从易到难，先勾出大致的轮廓，然后再逐步完善。勾绘时可以将相同的高点或低点连接起来，组成背斜或向斜的轴线，利用轴线位置来勾等值线，简便且勾出的图更为合理。在复杂的断块区，应分断块勾绘。在等值线勾绘中，既要从所取的数据出发，又不应受个别数据的约束，重要的是所勾绘的构造图是否符合地质规律。
在当前的地震资料构造解释中，一般的做法是先做出等t0 构造图。因它是以水平叠加时间剖面为基础的，地质构造的空间位置存在着偏移，需对它作空间校正，才可以得到真深度构造图。
3.等厚图的绘制
表示两个地震层位之间沉积厚度的图件称为等厚线图。
在做等厚图时，要把画在透明纸上的两个层位的真深度构造图叠合在一起，在一系列等值线交点上计算它们的深度差值，然后把差值写在另一张平面图的相应位置上，再对它们绘等值线，结果就是等厚线图。使用计算机完成这一工作比较简单。
在等厚图上，如果发现在某个方向表现有厚度明显增大的趋势，则可推断在沉积期间，这个地区是向该方向倾斜的，或者说这个方向是沉积物来源的方向。如果发生褶曲的地层厚度一致，则说明褶曲发生于沉积之后。如果随着离开背斜顶部地层厚度增大，则沉积可能是与构造发育同时发生的，在沉积期间同时有构造活动，一般对石油聚集更为有利。如上所述，等厚图是根据不同地质时期地层沉积的厚度变化来研究工区构造发育演化史的一种重要资料。
目前解释工作已经广泛使用解释工作站，利用计算机可以完成大量简单繁琐的工作，如绘测线平面图、取数据等，甚至能自动地进行简单的断层组合和等值线的勾绘，但机器毕竟还不能完全代替人的劳动，关键性的工作还需要人工干预才能完成。

1.资料的检查
因为绘制构造图的全部数据都是从剖面图(时间剖面或深度剖面)上取得的，剖面解释的可靠程度直接关系到构造图的质量，所以在绘制构造图之前，应对所有剖面进行检查。主要检查标准层的地质属性是否准确，数量上是否满足地质任务的要求;断层、超覆、尖灭等地质现象的确定是否合理，上下反射层之间和相邻剖面间的解释有无矛盾之处;各剖面交点闭合误差是否在允许范围(小于等值线距之半)以内等。
2.选择作图层位和比例尺
(1)作图层位的选择:在所对比的若干反射层中，选择能控制地质构造特征的标准层作为绘制构造图的层位，目的层是必须选择的作图层位。如果目的层不是较好的反射标准层，甚至难以对比追踪波，也必须作假想层来绘制构造图。至于要选多少个层位制作构造图，则可根据勘探任务和地质要求而定。在角度不整合面上下，一般应各选一层分别作构造图。
(2)作图比例尺:比例尺和等值线距反映了构造图的精确度，而构造图的精确度又取决于测网的密度、地质情况、勘探任务和资料质量等因素。在资料质量好，构造复杂的情况下，应选择较大的比例尺和较小的等值线距，反之亦然。在不同的勘探阶段，其构造图的作图比例尺和等值线距，都有一定的要求，详见下表。
地震勘探


3.描绘测线平面分布图
根据测量资料，用透明纸把所有测线的平面位置描下作为底图，注明测线号、测线起止桩号、交点桩号、已钻井位、主要地物及经纬度等。
4.取数据
在经过解释的时间剖面或深度剖面上，对所选的作图层位，按一定距离(通常在测线平面图上为1cm)及测线交点处读取t0值或深度值，同时将断点位置、落差、超覆点、尖灭点等数据标注在测线位置图上。对构造的主要部位及特征点附近应加密取值。
5.制作断裂系统图
在各条剖面上划分出断层之后，需要把属于同一断层的断点在平面上组合起来，绘制断裂系统图(图5-15)。断裂系统图的正确与否，直接关系到构造图的精度。
(1)断点在平面图上的标记方法
将同一层位的所有断点投影于测线上，如图5-16所示，把投影点的位置绘在测线平面位置图上，并用一定符号表示断层性质，如:正断层用 表示，逆断层用 表示，其中 代表下降盘，“↑”代表倾向(图5-15)。这样标记的断层位置，只有对水平界面或垂直断层走向的偏移剖面才是正确的，否则相对实际位置要出现偏移。所以这里所确定的断裂系统，如果是等t0图上的断裂系统，则由等t0图制作等深度图(构造图)要做偏移校正。

图5-15 断裂系统图


图5-16 断点位置确定

(2)在不同的剖面上识别同一断层的依据
1)在平行的剖面上，断层性质相同，断面、断盘产状相似。
2)断开的地层层位基本一致或有规律变化。
3)断点位置靠近、断距相近或沿走向呈规律变化。
4)同一断块、地层产状变化一致或有一定规律。
5)区域性大断裂一般平行区域构造走向，断层两侧波组有明显差异。
(3)断点平面组合时应注意的问题
①两条断层相交时，应该用构造地质学理论加以分析，按断层发生的先后分为主干断层和派生断层。晚期的新断层应切割早期的老断层，而老断层在新断层两侧发生错动(图5-17a)。当两条断层相接触时，一般应是小断层的一端触到大断层上(图5-17b)，其中长支是老断层或者是同时伴生的深断层，而浅层不断的一般是老断层;深浅层都断，落差基本一致时一般为新断层;落差上小下大者属于边沉积边发育的断层。

图5-17 断层年代判断

②一些断点很清晰的断层，在平面连接时不能穿过无断点显示的剖面。
③经平面组合后剩余的孤立断点，应是断距小，延伸较短的小断层。
④当地层倾角较大(20°以上)时，确定断层和组合断点时应结合偏移剖面，但剖面平行走向时，断层仍不能实现偏移归位，有时会存在假断点。在图5-18中，剖面E5在F'两边，分别收到来自断层F上、下盘的反射，因而出现了假断点F'。
⑤在断点组合时，应将剖面与平面相结合，反复对比，使组合方案达到最合理为止。

图5-18 假断点的形成

6.绘制等值线
按规定的等值线距(如前面表中所示)，根据展在平面透明底图上的t0值或深度值描绘圆滑的等值曲线。先勾出大致的轮廓，如构造的高点和低点，构造轴线等，然后再考虑构造的细节。在复杂断块区，应以断块为单位描绘。描绘等值线应注意下述规律:
(1)所绘出的平面图，在构造形态、范围、高点位置和幅度等方面的特征上，都与有关的剖面图基本一致。
(2)应符合构造规律(图5-19):①在单斜层上，等值线间隔应均匀变化，不允许出现多线或缺线现象(图5-19a、b)。②两个正向(或负向)构造之间不能存在单线，如图5-19c中虚线是错误的。③正负向构造，在无断层影响时，都应相间出现，构造轴向大体一致。④绘制断层线两侧的等值线时，应考虑断开前构造形态上的联系，如图5-19d的勾法是错误的，图e是正确的。另外，断层上升盘某点等值线的数值加上断层的落差，应等于下降盘等值线的数值，如图5-19f所示。⑤同一断层，在上下层构造图上的位置不能相交，当断面直立时，深浅层构造图的断层位置应当重合;当断层倾斜时，同一断层在各层构造图上应彼此平行，且在深层的位置较浅层的位置往断层下倾方向偏移。⑥背斜构造断开后，下降盘等值线范围比同深度上升盘的范围小。对于正断层，其上下盘断点投影到地面上的水平位置错开，如图5-19b所示;对于逆断层，其上下盘断点投影到地平面上的水平位置出现叠掩，如图5-19a所示。

图5-19 绘制构造图等值线正确性的判别

(3)构造图的规格要求及常用地质符号。在构造图上应标注图名、比例尺、经纬度、井位、主要地物、图例和责任人等。常用的地质符号见图5-20。

图5-20 构造图上所用符号

上述解释均是在时间剖面上进行的，由时间剖面只能得到各层界面反射波的t₀时间。为了获得各层的埋藏深度、倾角大小等，还必须进行时深转换制作深度剖面。时深转换是否正确关键在于速度资料是否准确。因此，在此首先要讨论速度问题。构造解释的最终成果是构造图，故构造图的绘制也是下面要讨论的一个重要内容。

（一）速度及在构造解释中的用途

速度是地震勘探中最重要的一个参数。地震勘探中使用的速度概念相当多，这里仅就与反射波地震资料解释有关的速度做一个小结。

1.真速度

它是波穿过无限小距离ds与其所用的时间dt之比，即

反射波地震勘探原理和资料解释

它是真正反映岩性的一个速度，是空间坐标的函数。由于地下地质情况的复杂，要精确测定它的大小是十分困难的；必须作不同形式的简化，所有其他速度概念都是由它简化引出来的。

2.层速度

按照地层岩石物性将地下介质分成若干厚度不等的地震层，将每一地震层看作为一种均匀介质，求该层各真速度的平均就是层速度。它与地层岩性密切相关，是进行岩性解释时必须使用的一个参数，也是多层介质模型下引出的速度概念的基础。

层速度可由地震测井求得：

反射波地震勘探原理和资料解释

ΔH为层厚，Δt为地震测井中穿过该层的时间。

3.平均速度

在水平层状介质中，取垂直于层理的射线段长度与该长度内波传播时间之比：

反射波地震勘探原理和资料解释

它是取从地面到某一层底的全部介质中垂向传播速度的平均。

平均速度主要用来作时深转换，进行空校。平均速度可以由地震测井求取，也可以用其他方法求得。

4.均方根速度

在水平层状介质中，取各层层速度对垂直传播时间的均方根值即为均方根速度：

反射波地震勘探原理和资料解释

式中t_k为波在第k层中垂直传播时间，v_k为第k层层速度。实际上它就是用双曲线时距关系代替水平层状介质非双曲线时距关系时所对应的速度。

均方根速度一般由速度谱资料求取。

5.等效速度

当界面倾斜时，双曲线时距关系所使用的速度

反射波地震勘探原理和资料解释

式中φ为界面倾角；v在双层介质情况下为上层介质速度，在水平层状介质情况下为均方根速度。

6.叠加速度

按双曲线进行校正、叠加效果最好的速度。它本身无地质含义，在一般水平层状介质情况下它为均方根速度；复杂介质情况下无法解释，它只有叠加效果上的意义。

7.射线平均速度

水平层状介质中，波沿某一射线传播的总路径与总时间之比。射线不同，射线平均速度也不同，因此很难计算它。实用意义不大。

由上所述可以知道，地震构造解释中主要应用平均速度；地震岩性解释中主要应用层速度和真速度。至于叠加速度，除了在处理中必须使用之外，在解释中也是求取平均速度或层速度的重要参数。如果没有测井资料，解释中唯一可以使用的速度资料就是叠加速度。此时假设地下介质为层状介质，则可以直接或经过倾角校正后得到均方根速度；然后利用迪克斯方式：

反射波地震勘探原理和资料解释

求得各层层速度。式中

，

。最后用：

反射波地震勘探原理和资料解释

求得第n层底界面以上的平均速度。或者直接用：

反射波地震勘探原理和资料解释

由均方根速度求得平均速度。

（二）深度剖面的绘制

虽然目前很少直接利用深度剖面制作深度构造图，但深度剖面的绘制原理和方法是了解空间校正的基础，而空间校正是目前获得深度构造图的主要方法。此外，在某些地区，深度剖面是常规构造图的补充，可以研究剖面细节，弥补构造图不太直观的不足，帮助解释。绘制深度剖面是把在时间域中显示的地质构造变成空间域（深度域）中的几何形态，由时间剖面上获取界面的t₀时间，利用平均速度即可进行时深转换。根据对覆盖介质所作的不同简化，绘制深度剖面的方法一般也有两种。

1.均匀介质直射线法

该方法假定反射界面以上的覆盖介质为均匀介质，此时地震波的射线为直线。则反射界面的法线深度为

反射波地震勘探原理和资料解释

式中

为平均速度，t₀为由时间剖面读取的反射界面自激自由时间。具体制作方法可由图6-2-39说明，即从水平叠加剖面上读取各接收点（如S₁、S₂、S₃、……）的反射界面t₀时间，利用式（6-2-9）计算法线深度，在深度剖面上分别以 S₁、S₂、S₃、……点为圆心，以相应的法线深度为半径做圆弧，圆弧的公切线就是反射界面段。实际工作中为了方便可制作h-t₀量板，由t₀数据直接查出h值作图。

图6-2-39 直射线法绘制深度剖面示意图

2.连续介质曲射线法

该方法假定反射界面以上的覆盖介质为连续介质，此时地震波的射线为曲线。当速度随深度线性变化时，即

v（z）＝v₀（1+βz） （6-2-10）

时，则反射界面在深度剖面上的位置是以（0，z₀）为圆心，R₀为半径的圆弧。z₀和R₀分别为

反射波地震勘探原理和资料解释

具体制作方法可由图6-2-40说明，即从水平叠加剖面上读取各接收点处（如S₁、S₂、S₃、…）的反射界面时间t₀₁、t₀₂、t₀₃、…利用式（6-2-11）计算z₀₁、R₀₁、z₀₂、R₀₂、z₀₃、R₀₃、…在深度剖面上分别从自激自收点S₁、S₂、S₃、…点向下做垂线，并截取z₀₁、z₀₂、z₀₃、…长度，以截取的端点为圆心，以R₀₁、R₀₂、R₀₃、…为半径作圆弧，圆弧的包络线就是反射界面段。

图6-2-40 曲射线法绘制深度剖面示意图

实际工作中为了方便，往往制作z₀-t₀和R₀-t₀量板，由这些数据直接查出z₀、R₀作图。

注意，上述两种方法制作的深度剖面为视深度剖面。

（三）平面构造图的绘制方法和步骤

所谓构造图，就是用等深线（或等时线）及其他地质符号表示地下某一层面起伏形态的一种平面图件。它反映了某一地质时代的地质构造特征，是地震勘探最终成果图件，是钻探提供井位的主要依据。因此，绘制构造图是地震勘探中十分重要的工作。

目前制作等深度构造图有两种方法，其一是利用水平叠加时间剖面，经过时深转换得到深度剖面图，再由深度剖面取各层深度值制作等深度构造图。其二是由水平叠加时间剖面取各层t₀时间制作等t₀构造图，再经空间校正后得到深度值，由此值制作等深度构造图。前一种方法因时深转换中偏移不彻底，得不到真深度，做出的等深度构造图不反映真实界面情况故很少使用。无论采用哪种方法，都有绘制构造图的问题，而且绘制构造图的步骤和方法都是相同的。其思想也适用于等厚度图、古构造图等一系列图件的绘制。

1.作图层位的选择

一张构造图只能反映一个层面的起伏状态，故作图前应事先选择好作图的层位。构造图作图层位的选择条件一般与标准层条件一致，故多选择标准层作图；但也不是将一个工区的所有标准层都选择出来作图。具体选多少层，选哪些层作图视地质任务和工区地质情况而定。如一般尽量选与油气有关的标准层作图，若工区存在不整合面（特别是角度不整合面），则应在不整合面的上、下至少选一个层位作图。总之，作图层位既要考虑能控制工区内构造图形态，又要与具体的、有意义的地质现象联系。

2.比例尺和等值线距的选择

比例尺和等值线距的大小反映了构造图的精度。它们的选择取决于地质任务的要求，地质情况的复杂程度，测网精度（它也由前二条因素决定）和资料质量等因素。原则上要能最大限度地反映构造的详细程度，但不能过于精细，以免影响图面清晰并增加不必要的工作量。一般来说，比例尺按不同勘探阶段有一定要求，如普查阶段比例尺一般为1：20万，详查阶段为1：10万或1：5万，而细测阶段为1：5万或1：2.5万。线距按资料好坏和倾角大小而定，资料较好、地层较平缓时线距可适当选大一些，资料较差、倾角较大时线距应选小一些。

3.绘制测线平面图并展开数据

根据测量成果将工区全部测线的平面位置按作图比例尺画出，详细注明测线号、测线起止桩号、交点桩号、已钻井位及主要地名、地物和经纬度坐标，作为绘制构造图的底图。由时间剖面绘等t₀构造图或由深度剖面绘等深度构造图时，从时间剖面（或深度剖面）上选定的层位处按一定间隔（一般为平面图上1cm测线长，可据比例尺换算出实际长度，如1：5万则间隔500m）读取各点及测线交点处的t₀值（或深度值）标在相应测线对应的位置处。在断点、尖灭点、超覆点及构造高、低点附近要加密获取数据，并将这些特征点用相应的地质符号标明，断点附近还应注明断距及上盘、下盘、断面倾角方向等。

4.断点的平面组合

这一工作是做好构造图的关键。因为断层平面分布图是构造图的骨架，其正确与否直接关系到构造图的质量和可靠程度。同一张图采用不同的断点组合方案可使构造图上的地质构造形态截然不同。断点平面组合的方法已在断层的解释中进行了讨论。

5.等值线的勾绘

断点组合后就可进行勾绘等值线了。勾绘等值线一般从易到难，从低到高或从高到低先勾出大概轮廓，然后再逐一考虑构造细节。在断块区应分块勾绘，并首先搞清每个断块的特点及与周围断块之间的关系。勾绘时应遵循下述原则：

（1）平面勾绘出的等值线所反映的构造形态应与各剖面上反映的构造形态一致。

（2）勾绘的等值线应符合构造规律。例如，单斜上不允许出现多线或少线（图6-2-41）的现象；二个正向构造的鞍部或两个负向构造的脊部不能有单线穿过，必须有数值相等的二条等值线并列地出现在轴线两侧（图6-2-42）；无断层时正、负向构造应相间出现，其间过渡带等值线走向不能突变，只能渐变；相邻构造的轴向应基本一致或是渐变的；断层上升盘等值线数值加上落差应等于断层下降盘等值线数值，即断层下降盘一侧比上升盘一侧等值线大，同一条等值线在下降盘一侧向地层上倾方向错动（图6-2-43）等。另外勾绘断层线两侧的等值线，应考虑断开前构造形态上的联系，如图6-2-44（a）的勾法是错误的。

（3）每根等值线都应有来龙去脉。在没有断层时等值线应自成回路或延伸到工区外，在有断层时可与断层相接。

（4）勾等值线时既要从数据出发（不能不顾数据任意圆滑），又不能只强调数据、受个别数据约束而忽略地质规律死板生硬地画线。

（5）相邻两等值线间的t₀（或深度）值绝大多数应在两根等值线之间，可允许少量异常值。

（6）无测线控制的地方应按构造线的总体趋势延伸。

图6-2-41 单斜等值线（错）

图6-2-42 鞍部、脊部不应过单线

图6-2-43 断层两侧等值线与落差关系（右盘为下降盘）

图6-2-44 断层两侧的等值线勾绘示意图

（四）等t₀构造图的空间校正

对等t₀构造图进行空间校正作出等深度构造图是目前构造解释中最常用的方法。空间校正的内容有二：其一是进行空间偏移归位，恢复地下反射层的真实空间位置；其二是将归位后的时间值转换为真深度值，做真深度构造图。

为什么不能用时深转换后的深度剖面做等深度图呢？因为在进行时深转换时的偏移归位仅在剖面上进行，归位不彻底，不能得到真深度。为了更清楚了解空间校正的原理，需了解几种深度概念及相互关系。

1.三种深度概念及相互关系

如图6-2-45所示，Q为地面，R为倾斜平反射界面。x轴为测线，它与界面倾向线夹角为α，ψ为界面真倾角，φ为测线方向界面视倾角，射线平面（垂直于R面）与R面交线为Ax′。过O点作OM垂直于Ax′（自然也垂直于R面）交Ax′于M点，h＝OM为法线深度；作ON垂直于Ax（但不一定垂直于Q面）交Ax′于N点，h_x＝ON为视深度；作OP垂直于Q面（自然也垂直于Ax）交R面于P点，h_z＝OP为真深度，也称铅直深度。法线深度h、视深度h_x和测线共处于一个射线平面内，时间剖面和深度剖面均是射线平面内的反映。因此，深度剖面中只能见到h和h_x。虽然在时深转换中也进行了偏移归位，但那只是在剖面内（在射线平面内）进行的偏移归位，是二维偏移归位，不完全彻底。因为真深度h_z并不在射线平面之内，怎么进行二维移偏归位也得不到它，所以必须进行空间校正。它实质是一种三维偏移归位。

图6-2-45 三种深度之间的关系

由图可知：

反射波地震勘探原理和资料解释

故

反射波地震勘探原理和资料解释

因此，当界面水平（ψ＝0°）时，h＝h_x＝h_z，三者重合，射线平面即铅垂面。当测线垂直界面走向（α＝0°）时，ψ＝φ，射线平面也是铅垂面，h_z＝h_x，这一点正是空间校正的基本依据。当测线平行于界面走向（α＝90°）时，φ＝0°，倾斜界面在剖面上成为平界面了，h＝h_x。一般情况下，三种深度同时存在。

2.空间校正的基本原理和方法

由上述讨论可以知道，一般测线不一定与界面走向正交，故进行偏移归位只能得到视深度，只有确定了界面倾向，在此方向上进行偏移归位才可得到真深度。由等t₀构造图可以方便地确定界面倾向，但此时无法进行像时深转换那样的画弧求包络，故改变方法为直接计算反射点的水平位置偏移和真深度值。据对覆盖介质的假设不同而方法不同，一般取二种假设。

（1）均匀介质假设。如图6-2-46所示设界面上覆介质为均匀介质。若图中剖面方向为界面倾向，则反射点真实位置应为A′，它在地面投影为O′₁；反射点在等t₀构造图上是向下倾方向偏移，偏移点A在地面投影为O₁。因此，反射点水平位置偏移为

O₁O′₁＝h₁sinψ （6-2-15）

A′点的真深度值O′₁A′₁为

H₁＝h₁cosψ （6-2-16）

而h₁可由式（6-2-9）求得。

欲计算O₁O′₁和H₁必须首先知道界面真倾角ψ。真倾角ψ的求取：在等t₀图上，等值线的法线方向n，就是地层的真倾向，如图6-2-47所示。可利用法线方向的相邻两条等值线，来求取真倾角，如图6-2-46所示，图上O₁、O₂点分别为等t₀图上相邻等值线与法线的两个交点，设两相邻等值线的水平距离Δx＝O₁O₂，等值线的间隔为某一常数值（Δt₀＝t₀₂-t₀₁），则由图6-2-46可知：

图6-2-46 均匀介质空校原理

图6-2-47 等t₀图

反射波地震勘探原理和资料解释

故

反射波地震勘探原理和资料解释

式中Δt₀＝t₀₁-t₀₂。而：

反射波地震勘探原理和资料解释

故

反射波地震勘探原理和资料解释

图6-2-48

（2）连续介质假设。如图6-2-48所示，设界面上覆介质为线性连续介质。若图中剖面方向为界面倾向，反射点真实位置A′的水平位置偏移应为O₁O′₁，而真实深度为O₁A′。由图可知：

O₁O′₁＝R₀₁sinψ （6-2-19）

H₁＝O′₁A′＝z₀₁+R₀₁cosψ （6-2-20）

z₀₁和R₀₁可由式（6-2-11）计算。

同样，欲计算O₁O′₁和H₁必须知道ψ，则按上述均匀介质中求真倾角ψ方法，在倾向上另取一点O₂，设O₁O₂＝Δx，则由图可知，在△C₂GE中

反射波地震勘探原理和资料解释

式中Δz₀＝z₀₁-z₀₂，ΔR₀＝R₀₁-R₀₂。经整理可得：

［（Δx）²+（Δz₀）²］cos²ψ+2（Δz₀）（ΔR₀）cosψ+［（ΔR₀）²-（Δx）²］＝0

解关于cosψ的一元二次方程，因ψ＜90°，故略去负根有：

反射波地震勘探原理和资料解释

由此可计算出真倾角ψ代入式（6-2-19）和式（6-2-20）求O₁O′₁和H₁。因为计算比较复杂，一般使用计算机计算或事先制作出量板（或数据表）直接查表求得。

3.空间校正的步骤

（1）在等t₀构造图上的各等值线上取足够多的点O_i，对每个O_i点向t₀值减小的方向量取相邻等值线间的法向距离Δx。

（2）根据O_i点所在的等时线的t₀值和量得的Δx值（等时线间的t₀时差Δt₀是固定值），由量板（或数据表）中查获该点对应的空校水平距离O_iO′_i和真深度H_i。

（3）从O_i点出发沿等值线值减小的法线方向上量出线段L，L＝O_iO′_i，在线段端点O′_i（即反射点归位后位置在地面的投影）附近标上H_i数值，并画一箭头表示偏移方向，就完成了一点空校。依次对各点均进行这一工作即完成空校工作。

（4）用透明纸将测线位置、所有的Ο′_i点及H_i数值均透下来。

（5）据新的资料点位置及真深度值按勾绘等值线的原则画出等值线，即得到等深度构造图。

注意，在进行空校时对断层线也要进行校正，通常是将断层线与各等t₀线交点按上述方法空校后再连成新的断层。

（五）等厚图的绘制及解释

1.等厚图的绘制

表示两个地震层位之间的沉积厚度的平面图称为等厚度图。一般绘制等厚图只绘视厚度图，视厚度是指两个地震标准层之间的铅垂深度。利用地震构造图很容易绘制等厚度图，具体绘制方法是把画在透明纸上的两个标准层的真深度构造图，按测线位置或经纬网精确地重合在一起，在这两张图的一系列等值线的交点上，计算它们的深度差值，然后把这些差值写在另一张平面图的相应位置上，绘出视厚度等值线，便得到等厚度图。

2.等厚图的解释

在等厚图上，如果发现在某个方向表现有厚度明显增大的趋势，则可推断在沉积期间这个地区是向该方向倾斜的，或者沉积物来源就是这个方向。如果发生扭曲的地层厚度一致，则说明扭曲发生于沉积之后。如果随着离开背斜顶部地层厚度增大，则沉积可能是与构造发育同时发生的。在沉积期间同时有构造活动一般对油气聚集更为有利，因为对于在微小起伏的构造侧翼，如果有砂岩储集体，对寻找油气更具远景。

在断裂发育的地区，地层受到断裂破坏作用，上升盘常常受到剥蚀，因此厚度变化很大。在断层附近，厚度变化迅速，厚度等值线较密集。根据从浅到深各层等厚图，分析不同时期地层的变化，可以看出地壳的升降和沉积中心的变化，从而了解沉积盆地的地质发展史。

（六）地震构造图的地质解释

绘好构造图之后，应对构造图上的圈闭类型、断层要素以及断裂带的划分作进一步解释，而且要对各局部构造进行含油气远景评价，并提供钻探井位。

1.断裂系统的分析

根据构造图，要对断裂作系统的分析，包括对各级断层进行分类、编号、统计断层要素等，还要描述断层出现的构造部位、走向和断距的变化，断面倾角及可靠程度。根据断开层位和断层的切割关系，结合其他有关的地质资料，分析断层产生的地质时代、最大活动时期及断层对油气生成、运移和保存的影响。

2.局部构造分析

通过制作各层构造图，可发现许多局部构造。为了便于统计和发现规律，可把同一层位的断层线和局部构造的圈闭线，透在一张平面图上，得到构造圈闭类型图。在此图基础上，可对局部构造要素进行统计和划分断裂构造带，描述局部构造圈闭类型、所在层位、构造高点埋藏深度、闭合幅度及闭合面积及可靠程度。一些走向一致，彼此相邻的局部构造，往往呈条带状延伸，称之为构造带。构造带的形成一般受主要断裂控制，也称断裂构造带。通过断裂构造带的划分，可以进一步了解区域构造特征以及局部构造与断裂之间的关系。

3.含油气远景评价

对各局部构造进行含油气远景评价是结合地质及其他物探资料，运用石油地质学的观点，对工区的油气生成和保存条件进行分析。

4.成果报告编写

解释地震资料之后，要编写成果报告。它一般包括地震信息的采集、处理、解释三大部分，具体内容大致有：①地震勘探的地质任务与工区的地震地质条件；②地震信息采集的方法及其原始记录的评价；③地震信息处理的流程及其剖面质量的评价；④地震地质层位的确定及时间剖面的对比；⑤速度参数的研究及选取；⑥区域构造发展与局部构造的研究；⑦地震地层及沉积相的研究；⑧储层预测；⑨油气的远景评价；⑩结论与建议（包括提供钻探井位）。

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