Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Métodos de procesamiento de datos para la proyección de imagen sísmica 3D de volcanes subterráneos: aplicaciones del basalto de la inundación de Tarim

Published: August 7, 2017 doi: 10.3791/55930

Summary

Sismología de la reflexión (3D) tridimensional es un método eficaz para imágenes volcanes subterráneos. Mediante el uso de datos de Sismología 3D industrial de la cuenca del Tarim, ilustramos cómo extraer los umbrales y los conductos del subsuelo volcanes de cubos de datos sísmicos.

Abstract

La morfología y estructura de los sistemas de plomería pueden proporcionar información clave sobre el tipo de erupción y el estilo de campos de lava de basalto. La forma más poderosa de estudio geo-cuerpos subsuperficiales es utilizar imágenes sismológica de reflexión 3D industrial. Sin embargo, estrategias para volcanes subterráneos de imagen son muy diferentes de la de reservorios de petróleo y gas. En este estudio, procesamos cubos de datos sísmicos de la cuenca de Tarim, China norteña, para ilustrar cómo visualizar marcos a través de técnicas de representación de opacidad y los conductos de la imagen por corte de tiempo. En el primer caso, se aislaron las sondas por los horizontes sísmicos marca los contactos entre travesaños y encajonar los estratos, aplicando técnicas de representación de opacidad para extraer el cubo sísmico de travesaños. La morfología resultante de umbral detallado muestra que la dirección del flujo va desde el centro de la cúpula hasta el borde. En el segundo cubo sísmico, utilizamos rodajas de tiempo a los conductos, la imagen que corresponde a marcadas discontinuidades en las rocas encajando. Un conjunto de ranuras de tiempo obtenidos a diferentes profundidades demuestran que los basaltos de la inundación de Tarim entró en erupción de volcanes centrales, alimentados por distintos conductos de tubo-como.

Introduction

El objetivo de la mayoría de los proyectos industriales de proyección de imagen sísmicas en las cuencas sedimentarias es explorar yacimientos de hidrocarburos. En los últimos años, exploración de hidrocarburos ha ampliado a las cuencas que contienen grandes cantidades de rocas ígneas, porque muchas de las cuencas volcanogénicos tienen gas y petróleo considerable. Sin embargo, debido a la interfaz de rocas ígneas en las cuencas volcanogénicos, procesamiento de datos sísmicos presenta una serie de desafíos inducida por varias intrusiones, como transmisión de energía, atenuación intrínseca, efectos de interferencia, refracción y dispersión1. Por lo tanto, las compañías petroleros están enfocando sus esfuerzos en la reducción de un "impacto negativo" en2,proyección de imagen sísmica3,4.

Cuerpos ígneos dentro de las cuencas sedimentarias son fácilmente identificables por dos imágenes de reflexión sísmica tridimensional o 3D debido al contraste de impedancia acústica grande con rocas encajando1,5,6. Este método puede proporcionar imágenes espectaculares de estructuras verticales y horizontales de la volcánica plomería sistemas7,8,9,10,11,12,13. Sin embargo, las estrategias de volcanes bajo la proyección de imagen son muy diferentes de la de petróleo y gas exploración8,14,15. Esto ha limitado el uso de datos sísmicos industriales en estudios de subsuelo volcanes, aparte de algunos casos exitosos10,15,16. En este papel, Divulgamos los procedimientos detallados de procesamiento de datos sísmicos, que son modificados para requisitos particulares para la interpretación de los volcanes subterráneos. Proceso dos cubos sísmicos, TZ47 y YM2 (figura 1), para mostrar cómo visualizar los ígneos cuerpos enterrados en el Tarim inundación basalto17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Demostramos la utilidad de las técnicas descritas por aplicación a 2 tipos de cuerpos ígneos, travesaños horizontales y vertical conductos volcánicos. Extracción de los umbrales se lleva a cabo mediante la técnica de representación opaco, e interpretación del conducto volcánico se realiza mediante técnica de corte.

Extracción de descanso de

Pozos de perforación industriales han intersecado muchos travesaños en el Yingmai-2 área de la cuenca del Tarim norte17, pero la distribución 3D de los umbrales es incierta. Con el fin de interpretar el alféizar, procesamos datos sísmicos 3D de un cubo sísmico en esta área. En primer lugar, identificamos los horizontes relacionados con la presencia de los umbrales en el cubo sísmico correlacionando los sismogramas sintéticos con las secciones sísmicas (figura 2A). Entonces nos Inserte sondas de superficie (figura 2B) los horizontes para limitar la extensión lateral de los umbrales. Finalmente, utilizamos la representación de opacidad a los geo-cuerpos de descanso (figura 2) de extraer el cubo sísmico. Encontramos que los travesaños de la vuelta a lóbulos de lava separados en el extremo distal, que indica que la dirección del flujo desde el centro de la bóveda hasta el borde de la cúpula (figura 2).

Interpretación del conducto volcánico

Siguiendo los pasos detallados en la sección 4, obtenemos seis rodajas de tiempo a diferentes profundidades en el cubo sísmico original (Figura 3A). Rodajas de tiempo varianza cuerpo también se muestran (figura 3B). Elegimos diferentes profundidades de corte para la varianza rebanadas de tiempo del cuerpo porque la mejor resolución de este método se realiza a profundidades diferentes desde en el original cubo sísmico. Está claro que las conductas pueden ser reflejadas por el tiempo de técnica de corte.

Figure 1
Figura 1: Mapa geológico de la parte Continental de Tarim del bosquejo de la inundación del basalto18 y la ubicación de los cubos sísmicos.
1. Tarim bloque; 2. desierto; 3. principales fallas; 4. inundaciones de basalto; 5. sísmicas dados. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Procedimientos de extracción de los Geo-cuerpos de travesaños basálticas en estratos sedimentarios.
A. correlación entre el sismograma sintético (barras verdes alrededor del pozo de perforación) y la sección sísmica; B. sondas de superficie a lo largo del horizonte de travesaños; C. los geo-cuerpos extraídos de los umbrales, que se encuentra sobre el centro de la cúpula (de color con escala de grises); D. una dolerita típica muestra de núcleo de la zona de TZ47 de perforación. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Estructura tridimensional de los conductos.
Reflejada por la rebanada del tiempo del cubo sísmico original (A) y del cubo sísmico cuerpo coherente vuelven a calcular (B). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Aquí demostramos 2 métodos para ilustrar la morfología y estructura del sistema de plomería de volcanes basálticos enterrados; uno es representación de opacidad, el otro es tiempo de corte.

El método de representación de opacidad es conveniente para geo-cuerpos que tienen continua y horizontales interfaces con los estratos encajando. Con este método, uno puede extraer la morfología 3D de lóbulos de magma. Normalmente, las direcciones de flujo deben ser a lo largo del eje largo de los lóbulos de magma. También es importante que los horizontes superficiales tienen coeficientes de reflexión altos (R0). Si R0 es demasiado baja en la interfase, intérpretes no poder insertar sondas de superficie a los horizontes de destino. Por ejemplo, velocidad del sonido de descanso basáltica de es alrededor de 5500 m/s, y carbonatos tienen similar velocidad de 6.000 m/s12. Así, el coeficiente de reflexión en los contactos de carbonato de umbral sería demasiado bajo para ser identificado por sondas de superficie. Cuando se utiliza esta técnica, un conocimiento preciso de las velocidades de las rocas del objetivo se requiere. Si los datos de velocidad no están disponibles o no correctamente estimado, aplicación de este método a los cubos sísmicos será muy limitada.

El tiempo de corte método puede aplicarse a geo-cuerpos que no tienen ninguna superficie continua y horizontal. Cuando las intrusiones ígneas sonic velocidades muy diferentes de la roca encajonar (en la mayoría de los casos, más alta que la roca encajonar), intérpretes pueden utilizar el tiempo de técnica de corte para los límites entre las intrusiones y las rocas que rodean la imagen. Si la roca de pared tiene similares velocidades sonic, es muy difícil identificar las intrusiones ígneas de las rocas del país.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Los autores reconocen el apoyo financiero de NSFC a WT (grant no. 41272368) y QKX (grant no. 41630205).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
The Petrel E&P software platform Schlumberger software version:2014

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Magee, C., et al. Lateral magma flow in mafic sill complexes. Geosphere. 12 (3), 809-841 (2016).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Thomson, K. Volcanic features of the North Rockall Trough: application of visualisation techniques on 3D seismic reflection data. BVol. 67 (2), 116-128 (2005).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Bahorich, M., Farmer, S. 3-D seismic discontinuity for faults and stratigraphic features: The coherence cube. The Leading Edge. 14 (10), 1053-1058 (1995).

Tags

Bioingeniería número 126 Sismología de la reflexión interpretación sísmica 3D perfilajes sismograma sintético sondas de superficie representación de opacidad rebanada de tiempo volcán subterráneo basalto de inundación de Tarim
Métodos de procesamiento de datos para la proyección de imagen sísmica 3D de volcanes subterráneos: aplicaciones del basalto de la inundación de Tarim
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, L., Tian, W., Shi, Y. DataMore

Wang, L., Tian, W., Shi, Y. Data Processing Methods for 3D Seismic Imaging of Subsurface Volcanoes: Applications to the Tarim Flood Basalt. J. Vis. Exp. (126), e55930, doi:10.3791/55930 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter