济阳拗陷近地表特征与探测方法9787030525031
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作者韩文功，张光德，杨剑萍著
出版社科学出版社
ISBN9787030525031
出版时间2016-07
装帧精装
开本16开
定价188元
货号8973329
上书时间2024-12-23
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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 区域地质背景 1
1.2 区域第四纪沉积研究现状 3
1.3 济阳拗陷浅层沉积物特征及演化概述 9
1.4 近地表探测方法概述 12
第2章 东营凹陷浅层沉积物特征研究 13
2.1 东营凹陷浅层沉积物的岩性特征 13
2.2 东营凹陷浅层沉积物的沉积相特征 31
2.3 典型地区的浅层沉积物分布规律 39
第3章 惠民凹陷浅层沉积物特征研究 55
3.1 惠民凹陷浅层沉积物的岩性特征 55
3.2 惠民凹陷浅层沉积物的沉积相特征 65
3.3 典型地区的浅层沉积物分布规律 74
第4章 沾化凹陷浅层沉积物特征研究 91
4.1 沾化凹陷浅层沉积物的岩性特征 91
4.2 沾化凹陷浅层沉积物的沉积相特征 101
4.3 典型探区(义东地区) 的浅层沉积物分布规律 109
第5章 济阳拗陷浅层精细建模及吸收衰减分析 119
5.1 济阳拗陷浅层精细建模 119
5.2 吸收衰减系数的求取方法 129
5.3 近地表吸收衰减对地震波的影响 144
第6章 近地表岩性精细探测方法 151
6.1 近地表岩土分类 151
6.2 动力岩性探测方法 152
6.3 静力岩性探测方法 156
6.4 近地表岩性测井探测方法 160
6.5 地震子波识别岩性 172
第7章 近地表速度精细探测方法 182
7.1 小折射方法 182
7.2 单井微地震测井方法 185
7.3 双井微地震测井方法 187
7.4 瑞利波方法 189
7.5 三分量多波方法 194
7.6 地质雷达方法 205
第8章 近地表岩土物性参数测试与分析方法 208
8.1 岩土的物性参数及测定 208
8.2 岩土物性参数分析方法 210
参考文献 226
内容摘要
**章 绪论
济阳拗陷近地表沉积是指第四系以来受河流、风力、海潮的影响所形成的浅表地层，以往东部老区勘探对近地表资料重视不够，近地表结构参数不能准确描述沉积介质的特征，缺乏准确的探测方法来有效指导激发条件的优选和静校正参数的选择。近年来，东部老区近地表结构的复杂程度、表层结构精细调查和应用越来越受到重视。尤其是东部老区近地表结构受到黄河不断改道的影响，形成了地表平坦，而近地表横向和纵向上沉积岩性变化剧烈的特点。不同时期形成的沉积叶瓣在横向上互相错动、纵向上互相叠加，形成该地区近地表岩性横向和纵向变化复杂的特点，而这一特点，严重制约了地震资料品质的提高。本章主要概述了济阳拗陷的区域地质背景、区域第四纪沉积研究现状、济阳拗陷浅层沉积物特征及演化、近地表探测方法等内容。
1.1 区域地质背景
1.1.1 济阳拗陷构造位置
济阳拗陷构造上位于渤海湾盆地东南部，由东营、惠民、沾化及车镇四个主要凹陷和若干分隔凹陷的凸起组成(图1.1)。济阳拗陷总体走向呈北东向，由南向北东撒开，总面积约26200km2。
图1.1 济阳拗陷基底构造形态(摘自胜利油田部署会材料)
1.1.2 济阳拗陷地理位置
济阳拗陷在地理位置上位于山东省北部，东临渤海，西至津浦铁路，北以四女寺河与河北省为界，南至胶济铁路，大体位于东经116°40′~119°，北纬37°~38°的地理范围，主要分布于山东省东营市、滨州市和德州市境内(图1.2)。区内有黄河、小清河、徒骇河和马颊河等河流，大部分地区地势平坦，主要分布在黄河下游的冲积平原和入海三角洲地区。济阳拗陷浅层沉积物是河流、风、海洋地质营力共同作用的产物，黄河将泥沙携带到三角洲地区，入海泥沙又会受到波浪、潮汐的改造而重新分配。
图1.2 济阳拗陷地理位置示意图
1.1.3 重点代表区地理位置
根据济阳拗陷构造特征，本书重点针对东营凹陷、惠民凹陷和沾化凹陷进行研究，重点区块包括东营凹陷的胜北地区、高94地区、草桥地区；惠民凹陷的商河地区、临南地区；沾化凹陷的义东地区、五号桩地区；等等。
东营凹陷北坡和南坡地震资料品质明显不同，近地表特征存在明显差异，选择位于东营凹陷北坡的胜北地区、位于东营凹陷南斜坡高94地区和草桥地区(图1.3)进行研究，解剖东营凹陷近地表结构特征。
惠民凹陷地震资料的主频较低，频宽较窄，呈现出与东营凹陷、沾化凹陷不一样的特征，但整个凹陷内特征基本一致。因此，选择惠民凹陷北部的商河地区、南部的临南地区(图1.3)进行研究，揭示惠民凹陷的近地表特征。
沾化凹陷位于河海交汇处，因此，选择凹陷东部的五号桩地区和西部的义东地区(图1.4)进行研究，解剖沾化凹陷的近地表特征。
图1.3 东营凹陷、惠民凹陷重点探区位置图
图1.4 沾化凹陷义东地区、五号桩地区位置图
1.2 区域第四纪沉积研究现状
1.2.1 济阳拗陷浅层沉积研究现状
济阳拗陷的地质调查研究始于1958年，当时北京地质学院(今中国地质大学)在该区进行了1∶20万区域地质调查工作。1960~1964年，原地质部海洋地质研究所编制了黄河三角洲分流河道图和沉积物分布图。1968年，水利部黄河水利委员会及河口水文实验队又对该图作了补充，并标出了1855年的古海岸线位置。1974~1982年，中国科学院地球化学研究所对黄河三角洲全新世地层进行了划分，中国冶金地质勘查工程总局山东局水文队对本区地下水进行了调查，水利部黄河水利委员会水利科学研究所对黄河水沙特征进行了研究。总之，1958~1982年，对黄河三角洲的调查研究主要集中在地形、地貌、沉积物与水沙基本特征的描绘上。从20世纪80年代中期开始，黄河三角洲的研究进入一个全新的时期。1984年，在山东省海岸带调查办公室的统一领导下，有关部门联合参加开展了综合性的调查研究，包括气象、水文、地质、地貌及人文经济等方面，其研究成果《黄河口调查区综合调查报告》于1991年出版。此后，大量的研究人员对黄河三角洲开展了较深入的专项调查研究，其中较大型的科研项目包括：1985~1987年，青岛海洋大学与美国合作开展了“渤海中南部及黄河日沉积动力学研究”，对黄河水下三角洲地貌形态及底坡不稳定性作了调查研究；1986~1994年，中国地质矿产部海洋地质研究所与荷兰合作，先后开展了“黄河三角洲现代沉积作用及其模式”和“黄河三角洲全新世演化及环境地质”的调查研究，在现代黄河三角洲施工了数十个钻孔，对黄河三角洲的沉积动力学、现今陆上三角洲平原部分的三维格架以及全新世以来三角洲的演化进行了详细研究。此外，从20世纪80年代后期以来，胜利油田邀请有关单位开展了黄河三角洲建港区海洋动力调查、三角洲北岸海域海洋环境地质调查和海上石油平台周围条件的调查等，提供了小范围内详细的海洋动力和底质资料。
近年来，在济阳拗陷开展的第四纪地质研究主要集中在海岸线变迁、三角洲地区海陆相互作用、三角洲沉积特征与模式、三角洲沉积物年代、河道迁移及其环境影响和黄河水系贯通等问题。关于海岸线变迁的研究主要集中在利用史料记载(高善明等，1989；杨玉珍，2008)、古贝壳堤的发育(李绍全等，1987；王强等，2007；杜廷芹等，2008)和海相沉积层的发现等方面(杨怀仁、王建，1990；成国栋等，1991，1997)。三角洲地区海陆相互作用方面的研究主要讨论黄河泥沙向海输送和沉积过程，以及河流、波浪、潮汐共同作用下三角洲沉积的改造作用(叶青超，1982；成国栋，1991；成国栋等，1997；)。三角洲沉积特征与模式的讨论主要集中在三角洲沉积构造(鲜本忠等，2003a；姜在兴等，2004)、三角洲沉积模式和三角洲形成过程(成国栋，1991；成国栋等，1997；林承焰等，1993；姜在兴、王留奇，1994)。三角洲沉积物年代的确定主要用到了14C定年(成国栋，1991；成国栋等，1997；王永吉等，2003)、古地磁定年(杨怀仁、王建，1990；辛春英、何良彪，1991)和210Pb定年的研究(李凤业、袁巍，1992；薛春汀，2009)。河道迁移的影响主要讨论黄河改道对华北平原塑造(张祖陆，1990)和对下游湖泊演化的作用(张维英等，2003；张祖陆等，2004a；袁祖贵等，2005)。杨守业等(2001)结合胜利油田石化总厂附近石化2井第四系沉积物元素地球化学特征的变化讨论了黄河贯通的时限。于洪军(1999a)结合渤海-冲绳海槽浅地层剖面记录，讨论了冰期时期黄河流路问题。
1.2.2 东营凹陷浅层沉积研究现状
前人对东营凹陷南斜坡第四纪的研究主要集中在对黄河三角洲的浅层研究，而对南斜坡的第四纪浅层研究文献几乎没有，在此重点叙述前人研究黄河三角洲的第四纪浅层成果。
近年来，在黄河三角洲地区开展的第四纪地质研究主要集中在海岸线变迁、三角洲地区海陆相互作用、三角洲沉积特征与模式、三角洲沉积物年代、河道迁移及其环境影响和黄河水系贯通等问题。前人关于海岸线变迁的研究主要集中在利用史料记载、古贝壳堤的发育和海相沉积层的发现(薛春汀等，1988；王强等，2007；杨玉珍，2008)。成国栋(1991)对三角洲地区海陆相互作用方面的研究主要讨论黄河泥沙向海输送和沉积过程及河流、波浪、潮汐共同作用下三角洲沉积的改造作用。三角洲沉积特征与模式的讨论主要集中在三角洲沉积构造、三角洲沉积模式和三角洲形成过程(姜在兴等，2003，2004)。
小清河是东营凹陷的主要河流，小清河流域为西起济南，东至渤海湾，南缘泰鲁沂山地北麓，北界黄河之间的区域。在史前及历史时期，小清河流域湖泊广布，在地层沉积记录和古文献记载中均得以证明。这些湖泊形成于早全新世，在中全新世达到鼎盛，晚全新世以来湖泊逐渐衰退与消亡，如原来存在的鹊山湖、浒山湖、清水泊等湖泊，这在古文献中也多有记载，现已在平原上消失。张祖陆等(2004a)通过查阅历史文献、地层剖面分析、地名考证等多种途径和方法对小清河流域湖泊消失的原因进行了研究和分析。认为在气候变干的大背景下，湖泊消失的原因主要有两个：一是黄河泛滥所造成的小清河流域的泥沙淤积；二是疏浚河道、围湖造田、过度利用水资源等人类活动的影响。
陈斌等(2009)对小清河河口附近海域泥沙特征进行了探讨；杜廷芹等(2008)讨论了小清河河口海域冬季悬浮体特征；李福生等(2001)对小清河底部沉积物的放射性水平及其变化规律进行了研究。前人对小清河流域东营凹陷南斜坡第四纪浅层沉积特征的研究却是一片空白。
一直以来，对黄土的研究都是第四纪浅层研究的重点，对第四纪风成黄土的研究，有助于分析第四纪古地理环境和古气候。靠前研究得比较多的是西北黄土高原；山东省内的风成黄土报道近几年也逐渐增多，其中山东青州的风成黄土和蓬莱庙岛群岛的风成黄土是前人研究比较多的沉积类型。
张祖陆等(2004)利用古生物对比、粒度分析和光释光测年等手段，对山东地区的黄土进行分析得出：山东地区的黄土在不同的地区有差异，说明山东地区黄土物质来源的多样性，胶东半岛渤海沿岸地区与庙岛群岛黄土物源主要来自晚更新世末次冰期出露的渤海陆架风化沉积物，是典型的陆架黄土；而青州以西的黄土堆积则主要是由于西北强气流带来的粉尘，也有少部分陆架黄土。刘乐军等(2000)对鲁中黄土进行粒度分析和野外地质剖面调查得出：鲁中黄土为风成的，主要由低空带来的近源粗粒物质和高空带来的远源细粒物质组成，且主要物源为冰期裸露的莱州湾海底和黄泛平原，同时通过黄土的研究对古气候进行了恢复。彭淑贞等(2007)针对山东青州地区傅家庄黄土剖面进行了粒度分析，并与黄土高原的第四系黄土、北京现代降尘和剖面附近的河流相沉积物进行对比，从沉积学角度得出青州黄土的主要物质来源为沉积区以北的黄泛平原和莱州湾等地出露的海相地层，其次是高空气流携带的西北内陆远源粉尘。张祖陆(1995)对渤海莱州湾南岸平原的黄土阜进行研究，通过黄土沉积特征、粒度结构特征、黏土矿物分析、微体古生物化石分析和14C测年等手段对黄土阜进行讨论，研究结果说明莱州湾黄土阜的形成原因和时期为晚更新世，同样认为黄土的物质来源为裸露的渤海陆架，并对黄土沉积所代表的古气候进行了总结。郑红汉等(1994)针对山东半岛的大量黄土样品进行热释光(TL)和14C测年得出：山东半岛*老的黄土层位为L_q，年龄为0.8MaB.P.。曹家欣等(1987)单独对山东庙岛群岛的黄土剖面进行研究，并通过古生物对比、粒度分析、野外剖面调查和矿物测试等手段说明庙岛群岛黄土的物质来源，认为黄土来源于近源的海底沉积物和内陆远源粉尘。徐建树(2008)对山东庙岛群岛黄土的粒度特征进行分析，并讨论了其古环境意义，通过研究得出庙岛群岛黄土的物源与前人研究的成果相同，且对黄土所代表的古气候意义作出了分析，认为在庙岛群岛黄土沉积期经历了6次气候变冷、渤海湾海平面下降和6次气候变暖、渤海湾海平面上升的事件。彭淑贞等(2010)对山东青州地区黄土的地层年代进行了研究，并对傅家庄黄土剖面进行了系统的磁性地层学分析，利用光释光测年和黏土矿物分析手段，结果表明：青州地区黄土发育的年代未达到布容/松山界限，且底界年龄在500ka左右，并通过黏土矿物的对比证明青州黄土的物质来源主要是冰期裸露的渤海湾陆架和黄泛平原的松散物质，而没有西北内陆粉尘。于洪军(1999b)通过对中国东部黄土成因特征的分析，总结了中国东部黄土在物源上的多源性类型。孙东化等(2000)利用黄土的粒度参数和粒度频率曲线形态，分析了黄土所代表的古气候意义。
1.2.3 惠民凹陷浅层沉积研究现状
惠民凹陷浅层沉积特征的研究主要集中于鲁北及华北古河道的研究。
古河道是水系变迁、河流改道、河床演变以后，遗留在地面或埋藏在地下的地貌类型和地质体，包括古河床上的河漫滩和河道两部分(袁文英、吴忱，1991)。
古河道的
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