多滑脫構(gòu)造分析及深層背斜判識

陳竹新，雷永良，胡英，王麗寧，楊庚

（中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083）

0 引言

地震和鉆井資料是研究和認(rèn)識復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵?？碧缴汐@得的人工反射剖面通常是時間域地震資料，利用精細(xì)速度模型進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換，可以將它轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃扔虻卣鹳Y料，進(jìn)而逼近真實的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，認(rèn)識地下的構(gòu)造圈閉。但在復(fù)雜擠壓構(gòu)造區(qū)，深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析至少存在 3方面的影響：①構(gòu)造變形往往受滑脫層控制，可能存在深、淺層的結(jié)構(gòu)差異和多套變形層在垂向上的疊置；②深、淺層地震波速縱、橫向變化大，可能導(dǎo)致深層地震反射成像異常，如淺構(gòu)造層的強烈褶皺抬升或者異常地質(zhì)體（如鹽聚集）的發(fā)育會造成深層地震反射在時間域剖面上被異常拉升，形成構(gòu)造假象[1-4]；③地震波的時深關(guān)系通常難以精確厘定，速度模型的差異和多解性對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的解釋成果有著直接的影響[5-6]。構(gòu)造的疊置、異常地質(zhì)體的發(fā)育、地震資料的異常以及處理的多解性等因素制約著復(fù)雜構(gòu)造區(qū)深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，同時也給油氣圈閉的落實帶來風(fēng)險。

滑脫層對中國中西部地區(qū)褶皺沖斷帶地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響較為顯著。例如準(zhǔn)南沖斷帶[7-10]、庫車沖斷帶[11-15]、川西沖斷帶[16-18]、川東褶皺帶[19-20]等，在這些構(gòu)造帶的建模中，對滑脫層的分析通常是認(rèn)識深層結(jié)構(gòu)的切入點。但從以往的研究來看，多數(shù)是結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件來分析單滑脫變形，或者利用“面積-深度”法[21-22]來定量厘定深度域地震資料中的滑脫面[23-27]，很少對多滑脫構(gòu)造的分析方法開展研究，并對時間域資料上深層構(gòu)造的真實性（如存在假背斜）進(jìn)行判斷。其中，一方面可能歸因于可靠的深度域地震資料難以獲得，另一方面可能受制于深層地震資料信噪比低、成像差。

鑒于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)精確的深度域地震資料難以獲得，探討利用時間域地震資料開展構(gòu)造分析是本文研究的出發(fā)點。本文基于一個雙層滑脫結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合時深轉(zhuǎn)換模型和地震處理模型結(jié)果來分析滑脫褶皺的面積-深度法在時間域地震資料中的適用性，提出多滑脫構(gòu)造的構(gòu)造層劃分、構(gòu)造縮短量厘定、滑脫面位置計算和深層背斜判識的方法，并開展相關(guān)的剖面案例分析。

1 雙滑脫結(jié)構(gòu)模型

預(yù)設(shè)一個雙滑脫結(jié)構(gòu)模型，用以檢驗多層次滑脫構(gòu)造中褶皺的面積-深度關(guān)系。模型厚12 km，垂向上分 3個構(gòu)造層：上構(gòu)造層（層編號為①—⑩）的擠壓縮短量為3 km，中構(gòu)造層（層編號為—）的擠壓縮短量為1 km，下構(gòu)造層（層編號為B1—B4）未變形，滑脫面置于海拔-5.5 km和-10.0 km（見圖1）。模型的變形結(jié)構(gòu)由構(gòu)造正演模擬獲得，保持各層面積、厚度與層長等參數(shù)基本不變（各層面積誤差均小于0.3%），模型暫不考慮構(gòu)造層內(nèi)部的層間剪切作用[28-29]。

對變形結(jié)構(gòu)中各小層頂面的構(gòu)造起伏面積（St）和層面到預(yù)設(shè)（任意）參考面（Hr）的距離Ht（見圖1）進(jìn)行測量[21-22]。模型中參考面Hr的位置為海拔-12 km。盡管滑脫面深度已知，但為了通過相關(guān)關(guān)系計算來厘定滑脫面的深度，因此忽略滑脫面附近分層的測量（如圖1中分層⑩—和，下文同）。

從St-Ht關(guān)系來看（見圖2），二者的線性關(guān)系與模型的3個構(gòu)造層分別對應(yīng)，呈分段特征。上構(gòu)造層和中構(gòu)造層的線性擬合斜率分別約為3和1，與模型預(yù)設(shè)的分層縮短量3 km和1 km一致。下構(gòu)造層由于未變形，表現(xiàn)為線性不相關(guān)和斜率為0。

圖1 雙滑脫變形結(jié)構(gòu)模型

圖2 雙滑脫模型的St-Ht關(guān)系

此外，從相鄰構(gòu)造層擬合線的交點坐標(biāo)所對應(yīng)的深度和面積來看，交點A指示上構(gòu)造層底部滑脫面位于參考面之上6.5 km，受中構(gòu)造層疊置影響的面積為4.5 km2；交點B指示中構(gòu)造層底部滑脫面位于參考面之上2 km，構(gòu)造起伏面積不受下構(gòu)造層影響。由此，可計算出兩個滑脫面的位置分別為海拔-5.5 km和-10.0 km。

分析表明，多滑脫結(jié)構(gòu)模型的St-Ht關(guān)系呈分段性。理想情況下，在不考慮層間剪切作用的變形構(gòu)造層中，St-Ht關(guān)系通常表現(xiàn)為高度線性相關(guān)，擬合的線性斜率可指示構(gòu)造縮短量；在未變形層中表現(xiàn)為線性不相關(guān)，其擬合相關(guān)系數(shù)和斜率為0。

2 時深轉(zhuǎn)換雙滑脫模型

基于圖 1的地層結(jié)構(gòu)模型和預(yù)設(shè)層速度，采用自激自收方式地震正演模擬獲得時間域剖面（見圖3a）。其中，上、中、下 3個構(gòu)造層均出現(xiàn)褶皺構(gòu)造的形態(tài)，尤其是中構(gòu)造層和下構(gòu)造層幾乎為同步的褶皺變形。與圖1模型相比較，圖3a反映出在多層構(gòu)造疊置的情況下時間域剖面有可能存在構(gòu)造假象。如果沒有準(zhǔn)確的速度場資料，很難將這一時間域畸變恢復(fù)到真實的結(jié)構(gòu)狀態(tài)或者消除構(gòu)造假象。因此，在時間域剖面中分析滑脫面深度和判識深層背斜的真假極為必要。

為了對時間域數(shù)據(jù)開展面積-深度分析，需要取得相應(yīng)的深度數(shù)據(jù)?；诰鶆蛩俣葓龊蜆?gòu)造層速度場的時深轉(zhuǎn)換均是可行的。利用構(gòu)造層速度場開展時深轉(zhuǎn)換會加大深度刻度和時間刻度之間相互換算的難度，因此，利用均勻速度場進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換是最簡單、最有效的模式。經(jīng)過簡單時深轉(zhuǎn)換后的深度域剖面是一種偽深度剖面，其與時間域剖面的結(jié)構(gòu)形態(tài)基本一致，僅垂向比例發(fā)生了變化，并不能反映真實的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種均勻速度場時深轉(zhuǎn)換的意義在于方便深度刻度和時間刻度之間的相互換算，最終可以將分析結(jié)果標(biāo)定回時間域剖面中。

應(yīng)用4 000 m/s 的均勻速度場，將時深轉(zhuǎn)換獲得的時間域剖面模型（見圖 3a）轉(zhuǎn)換為偽深度域剖面結(jié)構(gòu)（見圖3b），參考面海拔Hr為-14.92 km（見圖3b），并開展St、Ht測量和統(tǒng)計分析（見圖4）。

圖3 時深轉(zhuǎn)換雙滑脫模型

圖4與圖2的分段特征相似，3組分段與3個構(gòu)造分層分別相對應(yīng)，分段線性擬合的斜率指示上、中、下構(gòu)造層的縮短量分別為3 km、1 km和0 km。通過相鄰構(gòu)造層擬合線的交點坐標(biāo)A（4.34，19.26）和B（1.14，16.06）可計算出兩個滑脫面分別位于剖面中未變形區(qū)域的海拔-10.58 km和-13.78 km（見圖3b）。

但上述計算獲得的海拔-10.58 km和-13.78 km并不代表真實的滑脫面位置。由于研究關(guān)注的是時間域剖面，因此，可以通過速度場反算獲得時間域剖面中的滑脫面位置為6.79 s和8.39 s，與預(yù)設(shè)的滑脫面位置一致（見圖3a）。這一結(jié)果證明，上述的處理和分析對時間域剖面中滑脫面的厘定是有效的。

分析表明，對于時深轉(zhuǎn)換時間域數(shù)據(jù)，結(jié)合均勻速度場的時深轉(zhuǎn)換得到偽深度數(shù)據(jù)通過St-Ht關(guān)系的分段特征可以厘定疊加構(gòu)造的分層性，利用各分層數(shù)據(jù)的相關(guān)性可判識背斜構(gòu)造的真實性。其中，真實變形的構(gòu)造層將表現(xiàn)出線性相關(guān)，且線性擬合的斜率可指示構(gòu)造縮短量，而假背斜構(gòu)造往往表現(xiàn)出線性不相關(guān)或斜率趨近于0。

3 反射地震處理的時間域雙滑脫模型

不同于時深轉(zhuǎn)換模型，勘探上的地震處理實際上包含不斷消除構(gòu)造假象的復(fù)雜過程。本文對構(gòu)造模型（見圖1）進(jìn)行地震正演處理，得到水平疊加時間剖面（見圖5a）和疊后偏移時間剖面（見圖5b）。水平疊加時間剖面在結(jié)構(gòu)上整體與時深轉(zhuǎn)換模型相似，在深層存在畸變（見圖5a）。經(jīng)過多次偏移處理后獲得的疊后偏移時間剖面在一定程度上可以降低深層畸變的幅度，但并不能保證完全消除影響（見圖5b）。因此，對于這種疊合時間偏移剖面，仍有必要判識其深層背斜構(gòu)造的真假。

圖4 時深轉(zhuǎn)換模型的St-Ht關(guān)系

以2 000 m/s的均勻速度場，對疊后偏移時間剖面（見圖5b）進(jìn)行了時深轉(zhuǎn)換，并由地質(zhì)人員根據(jù)地震同相軸的連續(xù)性對地震剖面做出構(gòu)造解釋（見圖 6）。由于疊后偏移剖面的波組復(fù)雜，解釋的結(jié)構(gòu)和分層特征并未嚴(yán)格參考初始模型。因此，模型被重新劃分為14個小層，但結(jié)構(gòu)上，之前的中、下構(gòu)造層在解釋剖面中無明顯區(qū)分（見圖6）。

設(shè)置參考面海拔Hr為-10 km，并對14個小層分別開展St、Ht測量和統(tǒng)計分析（見圖6、圖7）。分析結(jié)果顯示，模型的3個構(gòu)造層可以通過數(shù)據(jù)的3個分段關(guān)系清晰劃分，且分段擬合的直線斜率與初始模型的預(yù)設(shè)值近似（見圖7）。下構(gòu)造層的斜率為0意味著該層本質(zhì)上并未發(fā)生變形，因而可以推斷下構(gòu)造層所表現(xiàn)出的背斜構(gòu)造是由于速度拉升造成的假象（見圖5、圖6）。

圖5 雙滑脫模型的反射地震處理結(jié)果

圖6 反射地震處理模型的深度解釋剖面

然而，與圖 2有所不同的是，相鄰線段之間沒有相交點，因而不能精確計算滑脫面位置（見圖 7），只能通過相鄰構(gòu)造分層來估算滑脫面所處的位置范圍。如圖 7中的陰影部分寬度指示兩個滑脫面的位置可能分別處于海拔-5.86～-6.38 km和-8.00～-8.31 km，反算回時間域剖面（見圖5b），則分別對應(yīng)5.86～6.38 s和8.00～8.31 s。造成這一問題的原因是由于中、下構(gòu)造層的層面解釋未嚴(yán)格參考初始模型，可能導(dǎo)致測量的面積被嚴(yán)重低估。對于這種情況，滑脫面位置需要綜合上述估算結(jié)果、地震剖面現(xiàn)象以及地質(zhì)依據(jù)進(jìn)行確定。

綜上所述，對于疊加偏移的時間剖面，盡管可能存在地震處理和結(jié)構(gòu)解釋上的一些復(fù)雜性和不確定性，但對于疊加構(gòu)造的分層特征是可以厘定的，且適用上文提出的深層背斜構(gòu)造真假的判識依據(jù)。

圖7 反射地震處理模型的St-Ht關(guān)系（陰影寬度區(qū)間內(nèi)發(fā)育滑脫面）

4 實例分析

選取準(zhǔn)噶爾盆地南緣和川東褶皺帶的 2條二維時間域地震剖面作為案例進(jìn)行分析，方便研究者更好地理解上述技術(shù)方法的應(yīng)用。

4.1 準(zhǔn)噶爾盆地南緣某構(gòu)造的時間地震剖面分析

以過準(zhǔn)噶爾盆地南緣某構(gòu)造的 1條時間地震剖面為例（見圖8a），其結(jié)構(gòu)自上而下整體表現(xiàn)為寬緩的背斜。為了厘定該構(gòu)造中可能的滑脫層位置和判識深層背斜的真實性，研究應(yīng)用5 000 m/s的均勻速度進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換，并開展構(gòu)造解釋（見圖8b）。

雖然該剖面結(jié)構(gòu)簡單，但其St-Ht關(guān)系復(fù)雜（見圖9）。根據(jù)其數(shù)據(jù)分段特征，可劃分出 4個構(gòu)造層（見圖9）。其中，由①—④小層組成的上構(gòu)造層和由⑤—小層組成的中構(gòu)造層均表現(xiàn)為線性負(fù)相關(guān)（R<0），這在構(gòu)造上可能與同構(gòu)造的生長地層相關(guān)[27,30]而非滑脫作用的構(gòu)造分層。對于以白堊系為主的下構(gòu)造層（—小層），線性擬合斜率指示該構(gòu)造層約有1.2 km的變形縮短。對于深部底構(gòu)造層，盡管其結(jié)構(gòu)形態(tài)在剖面上表現(xiàn)出與下構(gòu)造層一致，但相關(guān)系數(shù)和斜率趨近于0，意味著其背斜形態(tài)并非真實的背斜構(gòu)造，而是速度拉升造成的假象。

圖8 準(zhǔn)噶爾盆地南緣某構(gòu)造的地震及地質(zhì)解釋剖面

此外，結(jié)合下構(gòu)造層和底構(gòu)造層分段擬合直線的交點A（2.5，3.7）（見圖9）計算出滑脫層位于海拔-11.5 km（見圖8b），對應(yīng)時間剖面中5.2 s的位置。

構(gòu)造分析表明該構(gòu)造整體顯示有 1個滑脫褶皺變形，并有兩期生長地層記錄?；撁嫖挥谙掳讏捉y(tǒng)底部（5.2 s處），與區(qū)域上對該套滑脫層的認(rèn)識是一致的。剖面中滑脫面之上的白堊系構(gòu)造層發(fā)生了約1.2 km的變形縮短（見圖8a），而滑脫面之下的中—上侏羅統(tǒng)并未發(fā)生褶皺變形。該剖面中存在中—上侏羅統(tǒng)呈背斜形態(tài)的構(gòu)造假象。

4.2 川東褶皺帶某構(gòu)造的時間地震剖面分析

對川東褶皺帶某滑脫構(gòu)造帶的 1條時間地震剖面（見圖10a）進(jìn)行分析。經(jīng)4 000 m/s均勻速度時深轉(zhuǎn)換和構(gòu)造解釋后，獲得偽深度域剖面（見圖10b），其結(jié)構(gòu)包含與滑脫作用相關(guān)的上、中、下3個構(gòu)造層。

圖9 準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)某構(gòu)造的St-Ht關(guān)系

St-Ht關(guān)系圖中參考面海拔Hr設(shè)置于-7.20 km，數(shù)據(jù)的 3分段關(guān)系與結(jié)構(gòu)剖面中 3個構(gòu)造分層相對應(yīng)（見圖11）。3個分段的擬合直線交點為A（3.14，2.69）和B（2.30，0.80），對應(yīng)指示偽深度剖面中兩個滑脫面分別位于參考面之上3.14 km和2.30 km，即滑脫面位于海拔-4.06 km和-4.90 km處。將此結(jié)果反算回時間域剖面（見圖10a），獲得兩個滑脫面分別位于2.03 s和2.45 s的位置。

對于中、上構(gòu)造層，線性擬合的相關(guān)性和斜率指示它們分別發(fā)生了2.25 km和0.98 km的縮短構(gòu)造變形（見圖11）。其中，中構(gòu)造層的構(gòu)造縮短大于上構(gòu)造層，可能與中構(gòu)造層的擠壓楔入作用有關(guān)。下構(gòu)造層中擬合的斜率為0，指示該層在該時間剖面中的背斜構(gòu)造是假象，真實深度結(jié)構(gòu)中應(yīng)未發(fā)生褶皺變形。

圖10 川東褶皺帶某構(gòu)造的地震及地質(zhì)解釋剖面

圖11 川東褶皺帶某構(gòu)造的St-Ht關(guān)系

5 討論

5.1 時間域地震資料的多滑脫構(gòu)造分析

時間域地震資料是油氣勘探中常用的基礎(chǔ)資料。傳統(tǒng)上，它可以通過構(gòu)造解釋提供地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息。但這些信息在可靠性和定量性方面是有限的，尤其對于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)而言，結(jié)構(gòu)上的多構(gòu)造層疊置和深層的虛假構(gòu)造信息可能導(dǎo)致勘探目標(biāo)不落實。

本研究基于模型正演和勘探實例解剖提出了一種在時間域地震剖面中開展構(gòu)造分析的方法。其處理過程主要包括對時間域剖面進(jìn)行均勻速度的時深轉(zhuǎn)換、對獲得的偽深度域剖面進(jìn)行地震構(gòu)造解釋和測量、利用測量的構(gòu)造起伏面積和距參考面距離開展分段相關(guān)關(guān)系分析等。綜合分析，該方法對于解析多滑脫構(gòu)造是適用的。如在受多滑脫或多層次構(gòu)造疊置影響的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，通?？梢员憩F(xiàn)出分段的相關(guān)性（或不相關(guān)性）；不考慮層間剪切作用，真實的構(gòu)造變形中起伏面積和距參考面距離將表現(xiàn)出一定的線性相關(guān)（其正相關(guān)斜率通常代表構(gòu)造縮短量），而虛假的構(gòu)造變形則表現(xiàn)出線性不相關(guān)（相關(guān)系數(shù)和線性斜率趨近于0）。此方法在一定程度上可以有效地利用時間域地震資料，從中提取出更多確切的構(gòu)造信息，用以區(qū)分構(gòu)造分層、厘定構(gòu)造層的縮短量、量化滑脫面位置、判識深層構(gòu)造的真實性。這有助于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)解析和深層勘探目標(biāo)風(fēng)險評估。

5.2 時深轉(zhuǎn)換速度模型的有效性

嚴(yán)格說來，對時間域地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換需要依賴準(zhǔn)確的速度模型。但這在多數(shù)情況下難以實現(xiàn)。實例分析表明，應(yīng)用均勻速度對多滑脫構(gòu)造的分析是可行的。均勻速度便于時間域和深度域的地震數(shù)據(jù)在比例上進(jìn)行簡單的互算，且不影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

但并非所有的速度模型都適用于時深轉(zhuǎn)換處理。例如，本文曾嘗試?yán)盟綄訝钏俣饶Ｐ秃痛瓜蛱荻人俣饶Ｐ蛠黹_展時深轉(zhuǎn)換和多滑脫構(gòu)造分析，但發(fā)現(xiàn)所得到的偽深度剖面存在很嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)畸變，其St-Ht的相關(guān)關(guān)系極不合理。因此，基于水平層狀速度模型或垂向梯度速度模型的時深轉(zhuǎn)換在多滑脫構(gòu)造分析中并不適用。

5.3 多構(gòu)造層疊置結(jié)構(gòu)中的St-Ht關(guān)系

在多滑脫擠壓構(gòu)造中，由于滑脫面的分隔，剖面上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)通常是分層的，對應(yīng)的St-Ht關(guān)系在理想條件下也將會表現(xiàn)出分段的相關(guān)性（R>0為正相關(guān)），且相鄰分段的交點通常與滑脫面所處的位置有關(guān)，分段擬合的斜率指示構(gòu)造層的縮短量（D），斜率越大則構(gòu)造層的縮短量越大?？s短量大于 0（D>0），意味著構(gòu)造層存在擠壓縮短，而等于或趨于0則意味著地層未變形。

利用St-Ht關(guān)系區(qū)分的多滑脫構(gòu)造層，相鄰構(gòu)造層之間的變形縮短必然存在差異。因此，根據(jù)構(gòu)造縮短量的變化，多滑脫的構(gòu)造分層可能存在多種配置關(guān)系（見圖12a—12c）。對于自上而下分3個構(gòu)造層Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的模型，圖 12a和圖 12b均表明層縮短量自上而下減少（DⅠ>DⅡ>DⅢ），但圖12a的下構(gòu)造層（Ⅲ）存在構(gòu)造變形（DⅢ>0），而圖12b的下構(gòu)造層（Ⅲ）則未發(fā)生變形（DⅢ=0，RⅢ=0）；圖 12c的配置中DⅠ

圖12 多構(gòu)造層疊置結(jié)構(gòu)模型的St-Ht關(guān)系

然而，并非所有的構(gòu)造層疊置都與滑脫作用相關(guān)。從準(zhǔn)噶爾南緣的實例中可以發(fā)現(xiàn)，除滑脫構(gòu)造分層外，St-Ht的負(fù)相關(guān)（R<0）可以揭示由生長地層或披覆地層所組成的構(gòu)造層（見圖 9）。在滑脫構(gòu)造中，如果同時伴有生長或披覆地層[30]，St-Ht關(guān)系往往是復(fù)雜多變的（見圖12d—12f）。在圖12d的3個構(gòu)造層Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，構(gòu)造層Ⅰ由生長或披覆地層組成（RⅠ<0），Ⅱ為滑脫構(gòu)造層（RⅡ>0），Ⅲ為未變形層（RⅢ=0）；在圖 12e和圖12f的4個構(gòu)造層Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，構(gòu)造層Ⅰ和Ⅱ均由生長或披覆地層組成（RⅠ<0，RⅡ<0），其中圖12e的模式與準(zhǔn)噶爾盆地南緣實例相類似，DⅠ

5.4 St-Ht關(guān)系的不確定性

基于St-Ht關(guān)系分析多滑脫構(gòu)造，地震解釋、地層剝蝕或測量的不確定性可能會引起St或Ht的高估或低估，這對于變形層滑脫面位置或構(gòu)造縮短量的精確厘定有一定影響。

圖13展示了1種中、下構(gòu)造層St可能被低估的情況，類似關(guān)系已出現(xiàn)在上文的案例中（見圖7）。

理想條件下，根據(jù)3個構(gòu)造層Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交點A、B對應(yīng)的深度h1、h2可以厘定滑脫面的位置。然而，由于中構(gòu)造層（Ⅱ）、下構(gòu)造層（Ⅲ）的St被低估，它們的實測數(shù)據(jù)分別分布于Ⅱ′和Ⅲ′，導(dǎo)致擬合交點A′和B′的位置與地質(zhì)解釋不匹配，因而通過深度h1′、h2′不能合理地推導(dǎo)出滑脫面所處的位置。

圖13 中、下構(gòu)造層St被低估情況下的St-Ht關(guān)系

深度Ht被高估或低估的情況通?？赡艹霈F(xiàn)在原始地層非水平或不等厚的結(jié)構(gòu)中。據(jù)此可建立一個底部非水平、上部地層不等厚的滑脫褶皺模型（見圖14a）。其中，上構(gòu)造層褶皺縮短量為2.068 km，下構(gòu)造層未變形，滑脫面傾斜。由于剖面中地層非水平展布，褶皺左、右兩翼的地層距離參考面的深度是不一致的，Ht的值將隨測量位置的不同而變化。根據(jù)褶皺左翼地層距參考面深度、右翼地層距參考面深度及二者的平均深度建立St-Ht關(guān)系（見圖14b）。對于上構(gòu)造層而言，3組St-Ht關(guān)系的線性擬合斜率左翼?。?.824）、右翼大（2.383），只有按平均深度擬合的斜率（2.068）與褶皺的縮短量相吻合。如果以構(gòu)造縮短量為檢驗標(biāo)準(zhǔn)，對于原始地層非水平或不等厚的褶皺變形，在其St-Ht關(guān)系中Ht的高估可導(dǎo)致構(gòu)造縮短量被低估，反之則導(dǎo)致構(gòu)造縮短量被高估。

圖14 非水平地層結(jié)構(gòu)的擠壓滑脫模型及St-Ht關(guān)系

6 結(jié)論

提出一種在時間域地震剖面中開展多滑脫構(gòu)造分析和深層構(gòu)造真實性判識的方法。該方法包括：①利用任意均勻速度場對時間域地震剖面進(jìn)行時深轉(zhuǎn)換；②對獲得的深度域剖面進(jìn)行地震構(gòu)造解釋和測量；③利用測量的構(gòu)造起伏面積和距參考面深度數(shù)據(jù)建立分段的St-Ht相關(guān)關(guān)系；④利用St-Ht關(guān)系劃分構(gòu)造層、厘定構(gòu)造縮短量和滑脫面在時間域剖面中的位置，以及判識深層構(gòu)造的真假。

利用St-Ht關(guān)系開展多滑脫構(gòu)造分析，St-Ht的分段性是構(gòu)造層劃分的依據(jù)。在多構(gòu)造層疊置的復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造層的配置模式可能是多樣的，包含了滑脫構(gòu)造的疊置和生長地層或披覆地層的疊置等。在不考慮地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層剝蝕和測量引起的不確定性的情況下，St-Ht的分段線性擬合斜率可指示各個構(gòu)造層的縮短量，通過相鄰分段的交點可計算滑脫層位置。

St-Ht的線性不相關(guān)（相關(guān)系數(shù)和線性斜率趨近于0）可以作為判識深層地層未變形或存在地震構(gòu)造假象的依據(jù)。本方法對于排除深層地震成像畸變的干擾、落實深層構(gòu)造規(guī)模、降低勘探風(fēng)險具有重要意義。

地震資料處理與解釋、地層剝蝕或測量的不確定性可能會引起構(gòu)造起伏面積（St）或深度（Ht）的高估或低估，對于變形層滑脫面位置或構(gòu)造縮短量的精確厘定有一定影響，但并不影響多構(gòu)造層的劃分以及深層背斜構(gòu)造的真實性判識。

符號注釋：

D——計算的構(gòu)造層縮短量，km；Hr——任意測量參考面位置，km；Ht——原始未變形的地層頂面至任意測量參考面的垂向距離，km；R——相關(guān)系數(shù)；St——褶皺的構(gòu)造起伏高出原始未變形層面的變形面積，km2。

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