Summary
Dreidimensionale (3D) Reflexion Seismologie ist eine leistungsfähige Methode für imaging unterirdischen Vulkane. Mithilfe von industriellen 3D seismologischen Daten aus der Tarim-Becken, veranschaulichen wir die Fensterbänke und die Leitungen der unterirdischen Vulkane aus seismischen Datenwürfel zu extrahieren.
Abstract
Die Morphologie und Struktur von Sanitärsystemen bieten wichtigen Informationen über den Ausbruch-Rate und Stil der Basalt-Lava-Felder. Die leistungsfähigste Weise, Untergrundes Geo-Einrichtungen zu studieren ist, industrielle 3D Reflexion seismologischen Bildgebung zu verwenden. Strategien zur Bild-Untergrund-Vulkane sind jedoch sehr verschieden von dem von Öl und Gas-Reservoirs. In dieser Studie verarbeiten wir seismische Datenwürfel aus dem nördlichen Tarim-Becken, China, wie Schweller durch Deckkraft-Rendering-Techniken zu visualisieren und die Leitungen von Time-slicing Bild veranschaulichen. Im ersten Fall isoliert wir Sonden durch die seismischen Horizonte markieren die Kontakte zwischen Schweller und umschließt Schichten, Deckkraft Rendering Techniken um Fensterbänke aus dem seismischen Cube zu extrahieren. Die daraus resultierende detaillierte Schweller Morphologie zeigt, dass die Fließrichtung von der Mitte der Kuppel bis zum Rand. Im zweiten seismische Cube verwenden wir Zeitscheiben um die Conduits Bild markierten Diskontinuitäten in den Maschinenkapselung Felsen entspricht. Eine Reihe von Zeitscheiben erhalten in verschiedenen Tiefen zeigen, dass die Tarim Flutbasalte aus zentralen Vulkane, separates Rohr-ähnliche Leitungen gespeist ausgebrochen.
Introduction
Der Großteil der seismischen bildgebenden Industrieprojekte in Sedimentbecken soll für Kohlenwasserstoff-Lagerstätten zu erkunden. In den letzten Jahren expandierte Kohlenwasserstoffexploration, Becken, große Mengen von magmatischen Gesteinen enthalten, weil viele der volcanogenic Becken beträchtliche Öl- und Gaslagerstätten. Jedoch wegen der Schnittstelle von magmatischen Gesteinen in den volcanogenic Becken präsentiert seismische Datenverarbeitung eine Reihe von Herausforderungen, die durch verschiedene Eingriffe, wie reduzierte Energieübertragung, innere Dämpfung, Interferenzeffekte, Brechung und Streuung1induziert. Daher fokussieren Ölfeld Unternehmen ihre Anstrengungen auf die Verringerung einer "negativen Auswirkungen" auf seismische bildgebenden2,3,4.
Magmatische Gremien Sedimentbecken sind leicht erkennbar durch zwei dimensionale oder 3D reflexionsseismischen Bildgebung durch den großen akustische Impedanz Kontrast mit dem Maschinenkapselung Felsen1,5,6. Diese Methode bieten spektakuläre Bilder sowohl horizontale als auch vertikale Strukturen der vulkanischen Sanitär Systeme7,8,9,10,11,12,13. Allerdings unterscheiden sich die Strategien von imaging-Untergrund Vulkane sehr von der Öl- und Gasindustrie Erkundungen8,14,15. Dies hat die Verwendung von industriellen seismischen Daten in Studien der unterirdischen Vulkane, abgesehen von wenigen erfolgreichen Fällen10,15,16beschränkt. In diesem Beitrag berichten wir über Modalitäten der seismischen Datenverarbeitung, die für die Interpretation der unterirdischen Vulkane angepasst sind. Wir verarbeiten zwei seismische Würfel, TZ47 und YM2 (Abbildung 1), zeigen, wie man die vergrabenen magmatischen Körper im Tarim Flut Basalt17zu visualisieren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Wir zeigen die Nützlichkeit der Techniken, die oben beschrieben werden, indem sie auf 2 Arten von magmatischen Körper, horizontale Schweller und vertikale vulkanischen Leitungen. Extraktion der Schwellen erfolgt mithilfe der undurchsichtigen Rendering-Technik und Auslegung der vulkanischen Leitung erfolgt durch slicing-Technik.
Gewinnung von Schwellen
Industrielle bohrende Brunnen haben viele Schwellen im Bereich Yingmai-2 aus dem nördlichen Tarim-Becken17geschnitten, aber die 3D Verteilung der Schwellen bleibt unklar. Um die Fensterbänke zu interpretieren, verarbeiten wir 3D seismische Daten aus einem seismischen Cube in diesem Bereich. Erstens, identifizieren wir den Horizont im Zusammenhang mit der Präsenz der Schwellen in den seismischen Cube durch Korrelation der synthetische Seismogramme mit seismischen Querschnitten (Abbildung 2A). Dann stecken wir Oberfläche Sonden (Abb. 2 b) den Horizont um die seitliche Ausdehnung der Schwellen zu beschränken. Schließlich verwenden wir Deckkraft rendern, um die Geo-Einrichtungen der Schweller (Abbildung 2) aus dem seismischen Cube zu extrahieren. Wir finden, dass die Fensterbänke getrennt Lava Lappen am distalen Ende wiederum gibt an, dass die Flussrichtung von der Kuppel-Mitte bis zum Rand der Kuppel (Abbildung 2).
Interpretation der vulkanischen conduit
Im Anschluss an die in Abschnitt 4 beschriebenen Schritte erhalten wir sechs Zeitscheiben in verschiedenen Tiefen im original seismische Würfel (Abb. 3A). Varianz Körper Zeitscheiben werden ebenfalls angezeigt (Abb. 3 b). Wir wählen verschiedene slicing tiefen für die Varianz Körper Zeitscheiben, weil die beste Auflösung dieser Methode in einer Tiefe, die anders als in der ursprünglichen seismische Würfel erreicht wird. Es ist klar, dass die Leitungen mit der Zeit schneiden Technik abgebildet werden können.
Abbildung 1: Skizze geologische Karte des Tarim Continental Basalt18 und die Lage der seismischen Würfel zu überfluten.
(1) Tarim Block; (2) Wüste; 3. große Fehler; (4) Flut Basalt; (5) seismische Würfel. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2: Verfahren zur Gewinnung von Geo-Einrichtungen der Basalt Fensterbänke in sedimentären Schichten umhüllt.
A. Korrelation zwischen der synthetischen Seismogramm (grüne Balken rund um das Bohren gut) und der seismischen Querschnitt; B. Oberfläche Sonden entlang des Horizonts der Schweller; C. die extrahierten Geo-Einrichtungen der Fensterbänke, liegt oberhalb der Kuppel-Mitte (gefärbt mit Graustufen); D. eine typische auswarfen Bohrung Bohrkern aus dem TZ47-Bereich. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3: Dreidimensionale Struktur des Conduits.
Durch Zeitscheibe des ursprünglichen seismische Würfels (A) und von den neu berechneten kohärentes seismische Würfel (B) abgebildet. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hier zeigen wir 2 Methoden für die Darstellung der Morphologie und Struktur des Sanitärsystems begraben basaltischen Vulkane; Deckkraft rendern, das andere ist an der Zeit schneiden.
Die Deckkraft-Rendering-Methode eignet sich für Geo-Körpern, die kontinuierliche und in der Nähe von horizontalen Schnittstellen mit den Maschinenkapselung Schichten haben. Mit dieser Methode können die 3D Morphologie der Magma Lappen extrahiert werden. Normalerweise sollte die Fließrichtungen entlang der Längsachse der Magma Lappen. Es ist auch wichtig, dass die Oberfläche Horizonte hohe Reflexion Koeffizienten (R0). Wenn R0 an der Schnittstelle zu niedrig ist, werden Dolmetscher nicht Oberfläche Sonden, um die Ziel-Horizonte einfügen können. Zum Beispiel Schallgeschwindigkeit von Basalt Fensterbänke ist rund 5500 m/s, und Carbonate haben ähnliche Geschwindigkeit von 6.000 m/s12. Somit wäre der Reflexionsgrad auf der Fensterbank-Karbonat-Kontakte zu niedrig, um durch Oberfläche Sonden identifiziert werden. Wenn Sie diese Technik verwenden, ist die genaue Kenntnis der Geschwindigkeiten der Felsen Ziel erforderlich. Wenn die Geschwindigkeitsdaten nicht verfügbar oder nicht richtig geschätzt sind, werden Anwendung dieser Methode auf seismische Cubes sehr begrenzt.
Die Zeit schneiden Methode kann Geo-Einrichtungen anwenden, die keine kontinuierlichen und horizontalen Oberflächen haben. Wenn der magmatischen Intrusionen haben sonic Geschwindigkeiten sehr verschieden von dem Maschinenkapselung Felsen (in den meisten Fällen höher als die Maschinenkapselung Rock), Dolmetscher der Zeit schneiden Technik können die Grenzen zwischen dem Eindringen und den umliegenden Felsen Bild. Wenn die Wand Rock ähnliche sonic Geschwindigkeiten haben, ist es auch sehr schwierig, die magmatischen Intrusionen von den Land-Felsen zu identifizieren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Die Autoren erkennen die finanzielle Unterstützung der NSFC, WT (Grant Nr. 41272368) und 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).
