Tướng địa chấn

Môi trường trầm tích và tướng là các yếu tố địa chất rất quan trọng liên quan đến điều kiện sinh thành, đặc điểm các vật thể trầm tích, điều kiện cổ địa lý. Trong minh giải địa chấn địa tầng, cần xác định tướng địa chấn(Seismic facies) và làm sáng tỏ mối quan hệ tướng địa chấn với tướng và môi trường trầm tích. Tướng địa chấn là tập hợp các yếu tố phản xạ có đặc điểm tương tự nhau và khác biệt so với các phần xung quanh. Trên cơ sở phân tích đặc điểm trường sóng với các hình dạng, kiểu phân lớp phản xạ cho phép làm sáng tỏ đặc điểm tướng địa chấn tương ứng với quá trình và phương thức lắng đọng trầm tích.

Trên các lát cắt địa chấn, tướng được xác định chủ yếu dựa vào hình thái các mặt phản xạ và tính năng phản xạ sóng. Để phân tích sự biến đổi tướng, cần dựa vào đặc trưng trường sóng như đặc điểm phân lớp phản xạ, tốc độ truyền sóng, biên độ, tính liên tục, phổ tần số... Ngoài ra còn phải sử dụng tối đa các thông tin địa chất từ các số liệu khoan và địa chất có liên quan.

Hình thái phân lớp của các yếu tố phản xạ

Để xác định dạng tướng địa chấn, có thể phân loại chúng thành dạng cấu trúc phân lớp (đơn giản, nêm lấn, phức tạp) và không phần lớp (hình 10.78).

Hình 10.78 - Sơ đồ khối phân loại tướng địa chấn

Loại cấu trúc phân lớp rất phổ biến trong môi trường trầm tích, tùy vào đặc điểm môi trường và cấu trúc địa chất mà có các kiểu sóng phản xạ đơn giản, nêm lấn hoặc phức tạp.

Cấu trúc đơn giản:

- Dạng phân lớp song song: Đặc trưng cho quá trình trầm tích đồng đều trong môi trường ổn định, đáy bồn trũng, lún chìm đều, xảy ra ở thềm lục địa và bể nước sâu.

- Khi chịu ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo sau trầm tích có thể có các kiểu song song uốn lượn hoặc gần song song.

- Dạng phân kỳ hay hội tụ: Xảy ra trong điều kiện lắng đọng trầm tích có tốc độ thay đổi. Thường liên quan đến tích tụ đường bờ và tướng hạt thô.

Một số dạng phân lớp như song song, á song song, phân kỳ/hội tụ được thể hiện trên hình 10.79.

Hình 10.79 - Dạng phân lớp đơn giản - a. Song song; b. Á song song; c. Phân kỳ/hội tụ

Cấu trúc nêm lấn:

- Dạng sigma liên quan đến quá trình lắng đọng trầm tích có năng lượng lớn, dòng chảy mạnh, vật liệu nhiều, đáy bồn ít bị lún chìm hoặc không bị lún chìm, nước biển dừng, tướng hạt thô.

- Dạng chữ S liên quan đến trầm tích sườn thềm lục địa, năng lượng dòng chảy yếu, đáy bồn bị lún chìm nhanh, mực nước biển dâng nhanh. Chủ yếu liên quan đến các trầm tích sét và bột.

- Dạng xiên chéo: Đặc trưng cho quá trình lắng đọng trầm tích năng lượng cao, tướng hạt thô, môi trường châu thổ, lòng sông, kênh rạch.

- Dạng xếp ngói: Đặc trưng cho môi trường châu thổ nước nông, trước châu thổ.

Một số dạng nêm lần như sigma, xiên chéo, xếp ngói được minh họa trên hình 10.80.

Hình 10.80 - Dạng nêm lấn - a. Sigma; b. Xiên chéo; c. Xếp ngói

Cấu trúc phức tạp:

- Dạng gò đồi: Gồm các đoạn phản xạ song song, gián đoạn, đặc trưng cho môi trường nước nông, trước châu thổ.

- Dạng gồ ghề, mấp mô: Liên quan đến khu vực có địa hình phức tạp, mấp mô. Năng lượng dòng chảy không đều liên quan đến carbonat, san hô, phun trào núi lửa.

- Dạng biến dạng: sau trầm tích có những lực tác động làm gián đoạn sự phân lớp. Hình ảnh dạng cấu trúc phức tạp như gò đồi, gồ ghề, biến dạng... được minh họa trên hình 10.81.

Hình 10.81 - Dạng phức tạp - a. Gò đồi; b. Gồ ghề mấp mô; c. Biến dạng

Kiểu không phân lớp:

- Dạng hỗn độn không có quy luật liên quan đến khu vực trượt lở, lấp đầy kênh ngầm, hoặc do hoạt động kiến tạo mạnh.

- Dạng không phản xạ: Loại kiến trúc không phân lớp không có trục đồng pha rõ ràng liên quan đến môi trường lắng đọng đồng nhất hoặc môi trường phân lớp mỏng (so với bước sóng). Thường là do trầm tích lắng đọng liên tục, nhanh và đều đặn trong thời gian dài. Vùng tướng kiểu này thường phản ánh quang cảnh sét (đá mẹ), các vòm muối, diapia, đá núi lửa, có đới phá hủy kiến tạo.

Hình thái phân lớp của các yếu tố phản xạ được nêu trên hình 10.82 và một số hình ảnh các kiểu phân lớp trên lát cắt địa chấn được nêu trên hình 10.83 và 10.84.

Hình 10.82 - Một số dạng các yếu tố phản xạ

Hình 10.83 - Một số hình ảnh các kiểu phân lớp trên mô hình và lát cắt địa chấn

Hình 10.84 - Một số hình ảnh các dạng sigma, xiên chéo, xếp ngói trên lát cắt địa chấn

Đặc điểm biên độ, tần số và tính ổn định của trường sóng

Ngoài hình thái phân lớp, tướng địa chấn còn thể hiện qua biên độ sóng phản xạ mạnh hay yếu, tần số cao hay thấp, sự liên tục hay gián đoạn, độ uốn lượn của các trục đồng pha... Một số hình ảnh tướng địa chấn thể hiện qua biên độ và tần số được thể hiện trên hình 10.85. Sự biến đổi tướng địa chấn (biên độ, tần số) liên quan đến sự biến đổi tướng môi trường theo chiều ngang được thể hiện trên hình 10.86.

Biên độ, tần số, độ liên tục... của các yếu tố phản xạ trong tập địa chấn phụ thuộc vào năng lượng trầm tích, thành phần thạch học, đặc điểm phân lớp của đất đá... Ví dụ, ở vùng trầm tích châu thổ thường thấy biên độ trung bình hoặc cao, ở vùng sườn châu thổ thường có biên độ thay đổi ở phía trên nhiều hơn ở phía dưới...

Hình 10.85 - Một số hình ảnh tướng địa chấn thể hiện qua biên độ và tần số - a. Biên độ cao; b. Biên độ trung bình; c. Biên độ thấp; d. Tần số cao; e. Tần số thấp

Hình 10.86 - Sự biến đổi tướng địa chấn (biên độ, tần số) liên quan đến biến đổi tướng môi trường theo chiều ngang

Trong điều kiện trầm tích đồng nhất, tướng địa chấn thường có độ liên tục lớn và biên độ cao, sự gián đoạn về pha phản xạ có thể liên quan đến mặt đào khoét, dòng chảy ngầm hoặc lấp đầy có thành phần thạch học khác nhau. Trong môi trường phân lớp mỏng thường có biên độ thấp. Các đất đá có tướng lục địa thường có độ liên tục kém do các hoạt động kiến tạo khác nhau. Các trầm tích ven bờ thường không rắn chắc, độ rỗng lớn, độ liên tục của lớp kém, tần số và biên độ thấp. Các trầm tích tướng châu thổ và biển nông thường được thành tạo trong điều kiện ổn định, phân lớp rõ ràng, độ hạt mịn, do đó các sóng phản xạ thu được thường liên tục, biên độ nhỏ, tần số và tốc độ từ trung bình đến cao. Các đá phun trào có độ gắn kết tốt, mật độ cao, độ rỗng nhỏ… thường tần số, tốc độ và biên độ đều cao. Các đá carbonat, dolomit, ám tiêu, muối... thu được các sóng có tốc độ và tần số cao.

Mối quan hệ giữa các tham số tần số, tốc độ, biên độ, độ liên tục của trường sóng với các thông tin địa chất được mô tả trên bảng 10.2. Một số hình ảnh trường sóng địa chấn có tính liên tục, biên độ, tần số khác nhau được thể hiện trên hình 10.87 và đặc điểm tướng địa chấn qua dạng phản xạ thể hiện trên hình 10.88.

Bảng 10.2. Mối quan hệ các tham số trường sóng với thông tin địa chất

Hình 10.87 - Đặc điểm độ liên tục, biên độ và tần số khác nhau trên lát cắt địa chấn

Hình 10.88 - Đặc điểm tướng địa chấn thể hiện qua dạng phản xạ (dạng hình học bên ngoài, dạng phản xạ bên trong, độ liên tục và biên độ)

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

Minh giải địa tầng phân tập - Phần 1

Minh giải địa tầng phân tập - Phần 2

Minh giải địa tầng phân tập - Phần 3

Minh giải thời địa tầng