Phát hiện và xác định các đứt gãy

Quá trình phân tích lát cắt cần xác định các yếu tố cấu kiến tạo như các hệ thống đứt gãy, các nếp lồi, nếp lõm, đới phá hủy... Trong thực tế có nhiều loại đứt gãy khác nhau như đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch, đứt gãy chờm nghịch, đứt gãy trượt bằng... Các biểu hiện của các loại đứt gãy trên tài liệu địa chấn là sự gián đoạn liên kết, dịch chuyển trục đồng pha... Kết quả phân tích lát cắt địa chấn không chỉ cho phép xác định các đứt gãy lớn mà còn phát hiện được các đứt gãy nhỏ có biên độ dịch chuyển khoảng 1/4 bước sóng (15-30 m). Tùy theo kích thước đứt gãy và sự phát triển của chúng theo các tập địa chấn mà có thể xác định phạm vi hoạt động, biên độ dịch chuyển của hệ thống đứt gãy, tuổi và cơ chế hoạt động của đứt gãy (đồng trầm tích hay sau trầm tích...).

Trên hình 9.7 là thí dụ hình ảnh đứt gãy thuận và đứt gãy nghịch trên lát cắt địa chấn. Hình 9.8 và 9.9 là các thí dụ phân tích lát cắt địa chấn xác định các loại đứt gãy. Trên hình 9.10 là so sánh đứt gãy và đới nứt nẻ trên lát cắt thẳng đứng và lát cắt ngang (bình đồ thời gian). Trên hình 9.11 là thí dụ về lát cắt địa chấn thể hiện hệ thống đứt gãy hướng ĐB-TN từ móng và hệ thống đứt gãy hướng Đông - Tây ở bể Cửu Long.

Hình 9.7 - Thí dụ hình ảnh đứt gãy thuận và đứt gãy nghịch lát cắt địa chấn

Hình 9.8 - Thí dụ liên kết phản xạ theo các đặc điểm trên mặt cắt địa chấn - a. Xác định bất chỉnh hợp góc và các yếu tố nghiêng dốc; b. Xác định đứt gãy

Hình 9.9 - Thí dụ phân tích các đứt gãy lát cắt địa chấn - a. Các lát cắt địa chấn chưa minh giải; b. Các lát cắt địa chấn đã minh giải

Hình 9.10 - So sánh hình ảnh đứt gãy và đới nứt nẻ thể hiện trên lát cắt thẳng đứng và lát cắt ngang (bình đồ thời gian)

Hình 9.11 - Lát cắt địa chấn thể hiện hệ thống đứt gãy Đông bắc -Tây nam từ móng và hệ thống đứt gãy Đông - Tây ở bể Cửu Long

Chuyển mặt cắt theo thời gian sang mặt cắt theo chiều sâu

Trong thăm dò địa chấn, quá trình thu nổ được tiến hành trên bề mặt, mặt cắt địa chấn là mặt cắt thời gian có trục ngang là tuyến quan sát (x) và trục dọc là thời gian truyền sóng (t). Để chuyển mặt cắt địa chấn theo thời gian thành mặt cắt theo chiều sâu cần xác định tốc độ để liên kết thời gian - độ sâu.

Trong quá trình xử lý, số liệu địa chấn đã được xác định quy luật biến đổi tốc độ hiệu dụng theo thời gian truyền sóng V_hd(t). Tốc độ hiệu dụng (V_hd) là giá trị tốc độ tính được khi coi môi trường phía trên các mặt ranh giới là đồng nhất. Giả sử độ sâu mặt ranh giới cần xác định có độ sâu là Z. Mối quan hệ giữa độ sâu và thời gian được xác định theo công thức: t = 2z/V_hd hoặc z = V_hdt/2.

Ngoài ra, phụ thuộc vào độ dốc của đường cong V_hd(t) có thể phân chia cột địa tầng thành các khoảng mà trong mỗi khoảng có bề dày Δz có giá trị tốc độ khoảng (hoặc còn gọi là tốc độ lớp) không đổi V_kh=Δz/Δt.

Trong xử lý số liệu địa chấn, để xác định quy luật tốc độ cần tiến hành cộng sóng với các giá trị tốc độ khác nhau. Chỉ có những giá trị tốc độ được chọn phù hợp với thực tế thì xung sóng sau khi cộng mới có biên độ cao. Liên kết các xung sóng có biên độ cực đại sẽ xác định được đường cong thể hiện quy luật biến đổi tốc độ theo thời gian truyền sóng V_hd= v(t). Cần lưu ý rằng tốc độ hiệu dụng tăng dần theo độ sâu (tương ứng với thời gian truyền sóng). Vì vậy nếu phát hiện các giá trị tốc độ nhỏ bất thường ở thời gian lớn thì có khả năng đó là sóng phản xạ nhiều lần (PXNL). Nguyên nhân là do sóng PXNL liên quan đến các lớp đất đá ở nông hơn nên mặc dù có thời gian xuất hiện lớn song giá trị giá trị tốc độ nhỏ hơn. Trên hình 9.12 là hình ảnh đường cong thể hiện quy luật tốc độ V_hd= v(t) và băng địa chấn tương ứng.

Trong quá trình xử lý số liệu địa chấn, với môi trường đẳng hướng phân lớp ngang, tia sóng thẳng góc với mặt ranh giới ta có thể xác định tốc độ bình phương trung bình (V_rms).

Tốc độ bình phương trung bình xác định được sau quá trình hiệu chỉnh động thường lớn hơn vài phần trăm so với tốc độ trung bình.

Trong phương pháp địa chấn “Điểm sâu chung”, tốc độ xác định được trong quá trình phân tích tốc độ được gọi là tốc độ điểm sâu chung (V_ĐSC) có giá trị phụ thuộc vào góc nghiêng của mặt ranh giới (φ):

Khi mặt ranh giới nằm ngang (φ = 0), V_ĐSC bằng tốc độ trung bình còn khi mặt ranh giới nghiêng φ = 0 thì V_ĐSC > V_tb.

Hình 9.12 - Xác định quy luật tốc độ V_hd(t)

Quy luật tốc độ được tính toán cho các vị trí khác nhau trên tuyến quan sát và dùng để chuyển đổi mặt cắt (hoặc bản đồ) theo thời gian sang độ sâu. Tuy nhiên, độ chính xác của việc phân tích quy luật tốc độ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng tài liệu địa chấn, trình độ và kinh nghiệm người phân tích nên có thể có sai số. Ở các vùng có giếng khoan cần có các biện pháp kiểm tra và điều chỉnh như sử dụng tài liệu địa chấn giếng khoan, tuyến địa chấn thẳng đứng, đo siêu âm trong giếng khoan, sử dụng băng địa chấn tổng hợp... Ngoài tài liệu địa vật lý giếng khoan, các vùng có giếng khoan còn có các tài liệu địa chất như thạch học, cổ sinh, độ sâu các mặt ranh giới... rất cần thiết để hỗ trợ cho việc minh giải cấu trúc địa chấn. Tài liệu giếng khoan là cơ sở để hiệu chỉnh tài liệu địa chấn trên mặt, làm cơ sở cho quá trình minh giải ở các vùng không có giếng khoan.

Theo Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí