Summary
Tredimensjonale (3D) seismikk er en kraftig metode for imaging undergrunnen vulkaner. Ved hjelp av industrielle 3D Seismologiske data fra Tarimbekkenet, illustrerer vi hvordan å trekke ut vinduspostene og rør av undergrunnen vulkaner fra seismikk kuber.
Abstract
Morfologi og strukturen i rørsystemene kan gi informasjon på utbruddet rate og stil av basalt lava-felt. Mest effektive måten å studere undergrunnen geo-organer er å bruke industrielle 3D refleksjon Seismologiske bildebehandling. Strategier for å bilde undergrunnen vulkaner er imidlertid svært forskjellig fra olje- og gassforekomster. I denne studien behandle vi seismikk kuber fra det nordlige Tarimbekkenet, Kina, å illustrere hvordan å visualisere sills gjennom tetthet rendering teknikker og hvordan the rør av tidsdeling. I det første tilfellet isolert vi sonder av seismiske horisonter merking kontaktene mellom kanalene og encasing strata, bruke tetthet rendering teknikker for å trekke ut kanalene fra seismiske kuben. Resulterende detaljert terskel morfologi viser at flytretningen er fra kuppelen center til rim. I andre seismiske kuben bruker vi tid-skiver for å image kanaler, som tilsvarer merket avbrudd i med steiner. En rekke tid-skiver på ulike dybder viser at Tarim flom basalts utbrudd fra sentrale vulkaner, matet av egen pipe-lignende oppførsel.
Introduction
Målet med de fleste av industrielle seismiske imaging prosjektene i sedimentære bassenger er å utforske for hydrokarbon reservoarer. De siste årene, har oljeleting utvidet til bassenger som inneholder store mengder vulkanske bergarter fordi mange av volcanogenic saltutvinningsanleggene har betydelig olje- og gassressurser. Men på grunn av grensesnittet av vulkanske bergarter i volcanogenic områder presenterer seismisk dataprosessering en rekke utfordringer av ulike inntrenging, som redusert energi overføring, iboende demping, forstyrrelser effekter, brytning og spredning1. Derfor fokuserer oljefelt selskaper sin innsats på å redusere så "negativ effekt" på seismiske imaging2,3,4.
Vulkanske organer i sedimentære bassenger er lett identifiseres ved to dimensjonal eller 3D seismikk refleksjon bildebehandling på grunn av store akustiske impedans kontrast med med steiner1,5,6. Denne metoden kan gi spektakulære bilder av både vertikale og horisontale strukturer vulkanske avløp systemer7,8,9,10,11,12,13. Strategier for imaging undergrunnen vulkaner er imidlertid svært forskjellig fra olje og gass undersøkelser8,14,15. Dette har begrenset bruken av industrielle seismikk i studier av undergrunnen vulkaner, bortsett fra et par vellykkede tilfeller10,15,16. I dette papiret rapportere vi detaljerte prosedyrer for seismisk databehandling som er tilpasset tolkning av undergrunnen vulkaner. Vi behandle to seismiske kuber, TZ47 og YM2 (figur 1), som viser hvordan å visualisere begravet vulkanske organer i Tarim flom basalt17.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Viser vi nytten av teknikkene ovenfor ved å bruke dem for 2 typer vulkanske organer, vannrette sills og loddrett vulkanske rør. Utvinning av vinduspostene utføres ved hjelp av ugjennomsiktig rendering teknikk, og tolkning av den vulkanske åren utføres ved hjelp av kutting teknikk.
Utvinning av kanalene
Industrielle bore brønner har krysses mange kanalene i Yingmai-2 området nord Tarimbekkenet17, men 3D fordelingen av vinduspostene uklar. For å kunne tolke vinduspostene, behandle vi 3D seismikk fra en seismiske kube i dette området. Først identifisere vi horisonter knyttet til tilstedeværelsen av vinduspostene i seismiske kuben ved å samkjøre de syntetiske seismograms med de seismiske tverrsnitt (figur 2A). Så inn vi overflaten sonder (figur 2B) horisonter å begrense lateral omfanget av vinduspostene. Til slutt, vi bruker tetthet gjengivelse trekke ut geo-likene av kanalene (figur 2C) fra seismiske kuben. Vi finner at vinduspostene slå til atskilt lavaen lobes på den klubbeformede enden, som angir at flytretningen er fra kuppelen midten til kanten av kuppelen (figur 2C).
Tolkning av vulkanske åren
Følge trinnene i del 4, får vi seks tid skiver på ulike dybder i opprinnelige seismiske kuben (figur 3A). Varians kroppen tid skiver vises også (figur 3B). Vi velger ulike kutting dybder for avviket kroppen tid skiver fordi den beste oppløsningen av denne metoden er oppnådd på dyp forskjellig fra opprinnelige seismiske kuben. Det er klart at the rør kan avbildes innen kutting teknikk.
Figur 1: Skisse geologiske kart av Tarim flom Basalt18 og plasseringen av seismiske kuber.
1. Tarim block; 2. en ørken. 3. store feil; 4. flombasalten; 5. seismiske kuber. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: Prosedyrer for å utvinne Geo-likene av basaltisk Sills innkapslet i sedimentære Strata.
A. sammenheng mellom den syntetiske seismogram (grønn barer rundt boringen godt) og seismiske tverrsnittet; B. overflaten sonder langs horisonten på kanalene; C. utdraget geo-likene av vinduspostene, som ligger over dome center (farget med gråtoner); D. en typisk doleritt boring core utvalg fra TZ47 området. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: Tredimensjonale strukturen i the rør.
Fotografert av tidsinndeling opprinnelige seismiske kuben (A) og av nytt beregnet sammenhengende kroppen seismiske kuben (B). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Her viser vi 2 metoder for å illustrere morfologi og strukturen i avløp systemet av begravet basaltisk vulkaner; en tetthet gjengivelse, den andre er tid kutting.
Tetthet gjengivelsesteknologi metoden er egnet for geo-organer som har kontinuerlig og vannrette grensesnitt med de med lag. Med denne metoden kan man trekke 3D morfologi av magma lobes. Normalt skal flytretninger langs den lange aksen av magma flikene. Det er også viktig at overflaten horisonter har høy refleksjon koeffisientene (R0). Hvis R0 er lavt på grensesnittet, kan tolker ikke sette inn overflaten sonder til målet horisonter. For eksempel sonic hastigheten av basaltisk kanalene er rundt 5500 m/s, og karbonater har lignende hastigheten av 6000 m/s12. Dermed vil refleksjon koeffisient på terskel-karbonat kontaktene være for lavt identifiseres med overflate sonder. Når du bruker denne teknikken, er kunnskap om fart av målet bergarter nødvendig. Hvis hastigheten dataene ikke er tilgjengelig eller ikke riktig beregnet, vil anvendelse av denne metoden til seismiske kuber være svært begrenset.
Tid kutting metoden kan bruke geo-organer som har ingen overflater i kontinuerlig og vannrett. Når de vulkanske inntrenging har soniske hastigheter svært forskjellig fra med rock (i de fleste tilfeller høyere enn med rock), kan tolker bruke tid kutting teknikk for å image grensene mellom Inntrenging og omkringliggende berg. Hvis veggen rock har lignende sonic fart, er det også svært vanskelig å identifisere de vulkanske inntrenging fra landet bergarter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne ikke avsløre.
Acknowledgments
Forfatterne bekrefter økonomisk støtte av NSFC til WT (grant nr. 41272368) og QKX (grant nr. 41630205).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| The Petrel E&P software platform | Schlumberger | software version:2014 |
References
- Smallwood, J. R., Maresh, J. The properties, morphology and distribution of igneous sills: modelling, borehole data and 3D seismic from the Faroe-Shetland area. Geol. Soc. London Spec. Publ. 197 (1), 271-306 (2002).
- Millett, J. M., Hole, M. J., Jolley, D. W., Schofield, N., Campbell, E. Frontier exploration and the North Atlantic Igneous Province: new insights from a 2.6 km offshore volcanic sequence in the NE Faroe-Shetland Basin. J. Geol. Soc. 173 (2), 320-336 (2016).
- Lee, G. H., Kwon, Y. I., Yoon, C. S., Kim, H. J., Yoo, H. S. Igneous complexes in the eastern Northern South Yellow Sea Basin and their implications for hydrocarbon systems. Mar. Pet. Geol. 23 (6), 631-645 (2006).
- Rateau, R., Schofield, N., Smith, M. The potential role of igneous intrusions on hydrocarbon migration, West of Shetland. Pet. Geosci. 19 (3), 259-272 (2013).
- Magee, C., et al. Lateral magma flow in mafic sill complexes. Geosphere. 12 (3), 809-841 (2016).
- Magee, C., Jackson, C. A. L., Schofield, N. Diachronous sub-volcanic intrusion along deep-water margins: insights from the Irish Rockall Basin. Basin Res. 26 (1), 85-105 (2014).
- Symonds, P., Planke, S., Frey, O., Skogseid, J. Volcanic evolution of the Western Australian continental margin and its implications for basin development. The sedimentary basins of Western Australia. 2, 33-54 (1998).
- Thomson, K., Hutton, D. Geometry and growth of sill complexes: insights using 3D seismic from the North Rockall Trough. BVol. 66 (4), 364-375 (2004).
- Planke, S., Rasmussen, T., Rey, S., Myklebust, R. Petroleum Geology: North-West Europe and Global Perspectives-Proceedings of the 6th Petroleum Geology Conference. Doré, A. G., Vining, B. A. 6, Geological Society. London. 833-844 (2005).
- Magee, C., Hunt Stewart,, E,, Jackson, C. A. L. Volcano growth mechanisms and the role of sub-volcanic intrusions: Insights from 2D seismic reflection data. Earth Planet. Sci. Lett. 373, 41-53 (2013).
- Schofield, N. J., Brown, D. J., Magee, C., Stevenson, C. T. Sill morphology and comparison of brittle and non-brittle emplacement mechanisms. J. Geol. Soc. 169 (2), 127-141 (2012).
- Wang, L., Tian, W., Shi, Y. M., Guan, P. Volcanic structure of the Tarim flood basalt revealed through 3-D seismological imaging. Sci. Bull. 60 (16), 1448-1456 (2015).
- Sun, Q., et al. Neogene igneous intrusions in the northern South China Sea: Evidence from high-resolution three dimensional seismic data. Mar. Pet. Geol. 54, 83-95 (2014).
- Schofield, N., et al. Seismic imaging of 'broken bridges': linking seismic to outcrop-scale investigations of intrusive magma lobes. J. Geol. Soc. 169 (4), 421-426 (2012).
- Thomson, K. Volcanic features of the North Rockall Trough: application of visualisation techniques on 3D seismic reflection data. BVol. 67 (2), 116-128 (2005).
- Jackson, C. A. L. Seismic reflection imaging and controls on the preservation of ancient sill-fed magmatic vents. J. Geol. Soc. 169 (5), 503-506 (2012).
- Tian, W., et al. The Tarim picrite-basalt-rhyolite suite, a Permian flood basalt from northwest China with contrasting rhyolites produced by fractional crystallization and anatexis. CoMP. 160 (3), 407-425 (2010).
- Chen, M. -M., et al. Peridotite and pyroxenite xenoliths from Tarim, NW China: Evidences for melt depletion and mantle refertilization in the mantle source region of the Tarim flood basalt. Lithos. 204, 97-111 (2014).
- Magee, C., Maharaj, S. M., Wrona, T., Jackson, C. A. L. Controls on the expression of igneous intrusions in seismic reflection data. Geosphere. 11 (4), 1024-1041 (2015).
- Bahorich, M., Farmer, S. 3-D seismic discontinuity for faults and stratigraphic features: The coherence cube. The Leading Edge. 14 (10), 1053-1058 (1995).
