Summary
Driedimensionale (3D) reflectieseismiek is een krachtige methode om imaging ondergrond vulkanen. We illustreren met behulp van industriële 3D seismologische gegevens van het Tarim-bekken, het uitpakken van de dorpels en de leidingen van de ondergrond vulkanen van seismische gegevenskubussen.
Abstract
De morfologie en de structuur van sanitaire systemen kunnen belangrijke informatie geven over de uitbarsting tarief en de stijl van basalt lava velden. De meest krachtige manier om te studeren ondergrond geo-organen is het gebruik van industriële 3D reflectie seismologische imaging. Strategieën afbeelding ondergrond vulkanen zijn echter zeer verschillend van die van olie- en gasreservoirs. In deze studie verwerken we seismische gegevenskubussen uit de noordelijke Tarimbekken, China, om te illustreren hoe om te visualiseren dorpels via dekking rendering technieken en hoe om het imago van de leidingen door tijd-snijden. In het eerste geval geïsoleerd we sondes door de seismische horizon markering van de contacten tussen de dorpels en impasses strata, dekking rendering technieken om dorpels extract van de seismische kubus toe te passen. De resulterende gedetailleerde vensterbank morfologie toont aan dat de stroomrichting van het centrum van de koepel aan de rand. In de tweede seismische kubus gebruiken we tijdsegmenten om het imago van de leidingen, die correspondeert met gemarkeerde discontinuïteiten binnen de encasing rotsen. Een set van tijdsegmenten verkregen op verschillende diepten tonen dat het Tarim flood basalt barstte van centrale vulkanen, gevoed door aparte buis-achtige leidingen.
Introduction
Het doel van de meeste van de industriële seismische beeldvorming projecten in sedimentaire bekkens is te verkennen voor koolwaterstof reservoirs. In de afgelopen jaren heeft koolwaterstof exploratie uitgebreid tot bekkens met grote hoeveelheden van stollingsgesteenten, omdat veel van de volcanogenic bekkens grote olie- en gas reservoirs hebben. Echter, vanwege de interface van stollingsgesteente in de volcanogenic bekkens, seismische gegevensverwerking presenteert een reeks van uitdagingen geïnduceerd door verschillende inbraak, zoals verminderde energie overdracht, intrinsieke demping, storende effecten, refractie en verstrooiing1. Olieveld bedrijven zijn daarom hun inspanningen op het terugdringen van dergelijke een "negatieve gevolgen" gericht op seismische beeldvorming2,3,4.
Igneous organen binnen sedimentaire bekkens zijn gemakkelijk geïdentificeerd door twee dimensionale of 3D seismisch reflectie imaging als gevolg van het grote akoestische impedantie contrast met de encasing stenen1,5,6. Deze methode kan bieden spectaculaire beelden van zowel de horizontale als de verticale structuur van de vulkanische sanitair systemen7,8,9,10,11,12,13. De strategieën van imaging ondergrond vulkanen zijn echter zeer verschillend van die van olie en gas verkenningen8,14,15. Dit beperkt het gebruik van industriële seismische gegevens in studies van ondergrond vulkanen, afgezien van een paar succesvolle gevallen10,15,16. In deze paper rapporteren we gedetailleerde procedures van seismische verwerking van de gegevens, die zijn aangepast voor interpretatie van de ondergrond vulkanen. Wij verwerken twee seismische kubussen, TZ47 en YM2 (Figuur 1), te laten zien hoe de begraven igneous organen in de Tarim flood basalt17visualiseren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
We tonen het nut van de technieken die hierboven beschreven door hen toe te passen op 2 soorten igneous organen, horizontale sills en verticale vulkanische leidingen. Extractie van de dorpels wordt uitgevoerd met behulp van de techniek van de ondoorzichtige rendering, en interpretatie van de vulkanische leiding wordt uitgevoerd met behulp van segmenteringshulplijnen techniek.
Extractie van dorpels
Industriële, drilling putten hebben vele dorpels op het gebied van de Yingmai-2 van het Tarim-bekken Noord17doorsneden, maar de 3D-verdeling van de dorpels blijft onduidelijk. We verwerken om te interpreteren de dorpels, 3D seismische gegevens van een seismische kubus op dit gebied. Ten eerste, we identificeren de horizon die verband houden met de aanwezigheid van de dorpels in de seismische kubus door het synthetische Seismogrammen correleren met de seismische dwarsdoorsneden (figuur 2A). Vervolgens invoegen wij oppervlakte sondes (figuur 2B) in de horizon om te beperken van de laterale omvang van de dorpels. Ten slotte gebruiken we dekking rendering uitpakken van de geo-organen van dorpels (figuur 2C) van de seismische kubus. Wij vinden dat de dorpels tot gescheiden lava lobben eind distale, die aangeeft wenden dat de stroomrichting van het centrum van de koepel aan de rand van de koepel (figuur 2C).
Interpretatie van vulkanische conduit
Volgens de procedure die is beschreven in sectie 4, verkrijgen we zes tijdsegmenten op verschillende diepten in de oorspronkelijke seismische kubus (figuur 3A). Variantie lichaam tijdsegmenten staan ook (figuur 3B). We kiezen voor verschillende segmenteringshulplijnen diepten voor de variantie lichaam tijdsegmenten omdat de resolutie van de beste van deze methode wordt bereikt op een diepte verschilt van die in de oorspronkelijke seismische kubus. Het is duidelijk dat de leidingen image kunnen worden gemaakt tegen de tijd dat techniek snijden.
Figuur 1: Schets geologische kaart van het Tarim-Continental Flood Basalt18 en de locatie van de seismische kubussen.
1. Tarim blok; 2. woestijn; 3. grote fout; 4. flood basalt; 5. seismische kubussen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: Procedures voor het extraheren van de Geo-organen van basaltische dorpels ingekapseld in sedimentaire lagen.
A. correlatie tussen de synthetische seismogram (groene balken rond het boren goed) en de seismische doorsnede; B. oppervlak sondes langs de horizon van dorpels; C. de uitgepakte geo-organen van de dorpels, dat zich bevindt boven het dome center (gekleurd met grijstinten); D. een typische doleriet boren kern monster uit het TZ47-gebied. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: Driedimensionale structuur van de leidingen.
Beeld door tijdsegment van de oorspronkelijke seismische kubus (A) en van de opnieuw berekende coherent geheel seismische kubus (B). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hier tonen we 2 methoden voor het illustreren van de morfologie en de structuur van het sanitair systeem van begraven basaltische vulkanen; een weergave van de dekking is, anderzijds is keer snijden.
De dekking rendermethode is geschikt voor geo-organen die continu en in de buurt van horizontale interfaces met de encasing lagen. Met deze methode kan een pak de 3D morfologie van magma lobben. Normaal gesproken moet stroom richtingen langs de lange as van de magma lobben. Het is ook belangrijk dat het oppervlakte horizon hoge reflectie coëfficiënten (R-0 hebben). Als de R0 te laag op het grensvlak, zal tolken niet zitten kundig voor oppervlakte sondes aan de doelstelling horizon invoegen. Bijvoorbeeld, sonische snelheid van basaltische dorpels is ongeveer 5500 m/s, en carbonaten hebben vergelijkbare snelheid van 6.000 m/s12. Dus zou de reflectiecoëfficiënt op de vensterbank-carbonaat-contacten te laag worden geïdentificeerd op basis van oppervlakte sondes. Bij het gebruik van deze techniek, is precieze kennis van de snelheden van de doel-rotsen vereist. Als de snelheid gegevens niet beschikbaar of niet naar behoren naar schatting zijn, zullen de toepassing van deze methode tot seismische kubussen zeer beperkt.
De tijd snijden methode kunt toepassen op geo-instanties die geen continue en horizontale oppervlakken hebben. Wanneer de igneous intrusies hebben sonische snelheden zeer verschillend van de encasing rots (in de meeste gevallen hoger dan de encasing rots), kunnen tolken de tijd snijden techniek gebruiken om het imago van de grenzen tussen het binnendringen en de omringende rotsen. Als de muur rots soortgelijke sonische snelheden hebben, is het ook zeer moeilijk te identificeren van de igneous indringers uit de rotsen van het land.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
De auteurs erkennen de financiële steun van NSFC aan WT (grant nr. 41272368) en 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).
