刘成斋（刘成斋将军简历）

地震速度场特征

地层速度问题涉及地震偏移深度、构造圈闭，尤其是低幅度背斜圈闭及岩性圈闭的识别，并关系到钻井设计深度、地层层位及岩性预测、地震地质层位的标定等。合肥盆地沉积岩巨厚，空间变化较强，古生界及新元古界遭受了强烈的冲断叠覆改造，导致地层速度变化很大（刘成斋等，2002），研究合肥盆地速度场特征对深化其沉积演化、构造演化及圈闭评价等认识具有十分重要的意义。

根据地震及钻井地震速度资料，按照一定的密度间距读取地震测线的平均速度及层速度数据，采用克里金内插法将得到的速度数据进行平面网格化，然后按一定数值间距绘制速度等值线图，即可得到了盆地的速度场特征。

（一）中、新生界速度场特征

依据合肥盆地6口深井（合深1井～6井）的地震测井数据（表3-3）和区域地震测线的时间偏移-叠前深度偏移资料，进行速度特征分析，建立了合肥盆地中、新生界不同层位的速度场。

表3-3　合肥盆地中深井地震测井换算速度数据表

目前的勘探及研究认为，盆地内缺失三叠系，侏罗系与下伏古生界—新元古界海相沉积岩甚至太古宇变质岩呈角度不整合接触。侏罗系、下白垩统、上白垩统、下第三系、上第三系之间均为不整合接触。因此，大致按照统进行速度特征的分析。

1.中、新生界平均速度场特征

（1）侏罗系及其上覆地层平均速度场特征。合肥盆地侏罗系及其上覆地层的平均速度呈现出东南部高、西北部低的总体趋势（图3-19），这种速度分布特征主要受控于侏罗系的埋藏深度及厚度。东南部地区的侏罗系总体埋藏较深且厚度较大，下侏罗统厚度呈现自SE向NW逐渐变薄的现象，中、上侏罗统残留厚度也有类似的变化趋势，以盆地西北部中、上侏罗统厚度最小。因侏罗系地层成岩作用强，在其厚度大、埋藏深的地区则造成侏罗系及其上覆地层平均速度的增高。

图3-19　侏罗系及其上覆地层平均速度场特征

a—下侏罗统及其上覆地层平均速度；b—中上侏罗统及其上覆地层平均速度

（2）白垩系及其上覆地层平均速度场特征。白垩系分为下白垩统朱巷组（K1z）、上白垩统响导铺组（K2x）及张桥组（K2z）。朱巷组（K1z）分布于盆地北部及南部，在中部地区缺失；响导铺组（K2x）仅分布于盆地东北部的大桥断坳，上白垩统主要分布于寿县-耿集断裂、肥中断裂、蜀山断裂及肥西-韩摆渡断裂南侧，呈条带状沿EW方向展布。白垩系及其上覆地层平均速度的横向变化较大，表现为凹陷中的速度较凸起或隆起带上的速度大的趋势（图3-20）。

图3-20　白垩系及其上覆地层平均速度场特征

a—下白垩—上白垩统下部及其上覆地层平均速度；b—上白垩统上部及其上覆地层平均速度

（3）第三系及其上覆地层平均速度场特征。下第三系分布于颍上凹陷、定远凹陷、肥东凹陷、丁集凹陷及舒城凹陷之中；上第三系主要分布于盆地西北部。下第三系及其上覆地层平均速度随凹陷变化而变化（图3-21），以肥东凹陷、定远凹陷较高；每个凹陷又以近断裂处较高，如舒城凹陷近肥西-韩摆渡断裂处平均速度逐渐增高。因此，平均速度的变化主要受控于早第三纪箕状断陷的沉积厚度，即厚度大则平均速度相对较大，反之亦然。

图3-21　合肥盆地下第三系及其上覆地层平均速度场特征

a—下第三系；b—上第三系

2.中、新生界层速度场特征

（1）侏罗系层速度场特征。侏罗系的层速度普遍较高（图3-22）。下侏罗统层速度普遍达到5600～6000m/s以上，东部、南部近郯庐断裂及大别山前地区因埋藏深度大，层速度高达6400～6800m/s。中、上侏罗统层速度也普遍在5000m/s以上，大桥断坳因埋藏深度大，层速度普遍达5500m/s以上，霍邱断隆及肥中断裂带地区较低，为4000～5000m/s。

图3-22　合肥盆地侏罗系层速度特征

a—下侏罗统层速度；b—中上侏罗统层速度

侏罗系的层速度高，与现今侏罗系的埋深大、岩石颗粗及压实程度强有关，如盆地东部及南部侏罗系埋深可达万米，其他地区埋深为3500～5000m，这种埋藏深度的差异还造成了层速度的差异。另外，根据剥蚀量的初步恢复，其原始沉积厚度普遍在3000～4000m以上，现今舒城断坳残留厚度达5000m以上，后经过了白垩系的沉积加载作用，造成其岩性致密和成岩压实程度的增高，据已有钻井（安参1井及合深3井等）和防虎山侏罗系露头剖面资料，岩心实测孔隙度为3.04%～7.65%，最高仅12.04%，测井解释孔隙度2.19%～9.49%，说明砂岩成岩作用强烈。安参1井及防虎山地区下侏罗统暗色泥岩的镜质体反射率达2.20%～3.52%，说明干酪根已经达到过成熟阶段，从另一个侧面反映了侏罗系成岩作用较强，层速度很高的特点。

（2）白垩系层速度场特征。下白垩统层速度与侏罗系相似，即东部、南部层速度高，而西北部的霍邱断隆层速度相对较低（图3-23）。造成这种变化的主要因素是下白垩统的埋藏深度，另外岩性也可能存在一定的影响。如东部的大桥断坳及南部的舒城断坳下白垩统埋深比西北部的霍邱断隆要大得多，且靠近大别山及张八岭隆起等物源区，岩性总体上要比西北部远离造山带（隆起区）的沉积物颗粒粗。上白垩统响导铺组（K2x）仅分布于大桥断坳，其层速度为3700～4900m/s，较其下伏下白垩统朱巷组的（4200～5500m/s）要低。上白垩统张桥组（K2z）在各次级构造单元中的层速度相差较大，以靠近断裂的深埋区较大。

图3-23　合肥盆地白垩系层速度特征

a—下白垩统—上白垩统响导铺组层速度；b—上白垩统张桥组层速度

（3）第三系层速度场特征。下第三系层速度多为3000～3500m/s（图3-21），舒城凹陷的下第三系的层速度相对较低，为2500～3000m/s（表3-16）；上第三系主要分布于盆地西北部，厚度一般为200～600m，因其岩性疏松，属弱固结沉积物，层速度较低，仅为1900～2300m/s。

（二）古生界—新元古界层速度特征

合肥盆地目前尚无钻井钻遇下古生界—新元古界。根据HF94-135地震测线层速度资料分析（图3-24），剖面东部T1波组-印支面（侏罗系底）间层速度为4300～4800m/s，与淮南凤深1井钻遇的青白口系刘老碑组泥质岩声波测井换算层速度相近，由此推测该套地层相当于刘老碑组泥质岩，残留厚度约为700m；T1-T2波组间层速度为5300～6300m/s，推测为上古生界碎届岩，残留厚度约为1100m（T1波组为滑脱冲断面，沿此面刘老碑组冲断于上古生界之上）；T2—T3波组间层速度为7000m/s左右，推测为下古生界及震旦系碳酸盐岩，厚约1400m；T3—T4波组间层速度约为6000m/s，大致相当于刘老碑组泥质岩（因埋深增大，其层速度有所增大），厚约1000m。

图3-24　合肥盆地中部古生界及新元古界地震层速度特征

（HF94-135地震测线东段部分）

合肥盆地侏罗系下伏地层主要为新元古界、下古生界及上古生界，它们均遭受印支期的冲断改造，现今盆地内不同部位表现出不同的冲断叠覆特征。大致以肥中断裂为界，其北为具典型薄皮构造特点的卷入沉积盖层的叠瓦冲断体，其南为具厚皮构造特点的卷入结晶基底的基底强烈冲断带。这样的冲断改造势必造成古生界—新元古界速度场的空间复杂性。

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