利用地震剖面上各地层纵向及横向上层速度、密度的不同进行反演,当各地层横向没有实测密度、层速度时,密度由戈德勒公式计算,层速度由速度谱计算。因此地震波阻抗反演实际上反映了地层纵向、横向速度和密度的变化规律。经地震波阻抗反演的KM4剖面(图1,2)可预测地层的岩性变化规律,进行岩性分析。

图1 KM4地震测线波阻抗反演图

图2 KM4地震测线层速度反演图

主要反映地震反射的几何形态。当某地层物性有所改变时,其瞬时相位的几何形态也会有所改变,据此可以验证断层的存在,解释出断层(图3)。

主要反映地震反射的频率变化。当地层物性有所改变时,其瞬时频率也会随之而变为低频或高频,一般当地层密度较小时表现为低频,由此可分析地层的岩性变化情况(图4)。

主要反映地震反射的振幅变化,当某地层物性有所改变时,其瞬时振幅也会随之而有所改变,如地层成岩性较低或断裂带附近振幅会相应变低,据此可分析地质层位或断裂等(图5)。

二维相干剖面是根据地震反射波的波形、频率、振幅、反射能量等地震特征进行相邻点的相似性计算。不相干反映了地震剖面在横向上的差异,一般代表断层发育或地层岩性突变。在KM4地震剖面所做的二维相干剖面上能够清楚看到各断层的存在(图6)。

图3 KM4地震测线瞬时相位图

图4 KM4地震测线瞬时频率图

图5 KM4地震测线瞬时振幅图

图6 KM4地震测线二维相干图

普渡河—西山断裂带(F₁)在上部分为3支(F_1-1、F_1-2、F_1-3),3支断裂向下延伸相聚于一条,最深至11 395 m(图7、图8)。

F_1-1断层:位于昆明盆地西部,地震测线上1010桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组错断,断面波清晰,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位和扭曲不连续,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为同相轴不相似。断层两盘出露岩性为二叠系玄武岩,为一逆断层,

表1 KM4测线断层解释要素

图7 KM4地震测线地震解释剖面

图8 KM4地震测线综合地质解释剖面

断面东倾,断开地层有二叠系、石炭系、泥盆系、寒武系、震旦系等,断层倾角58°。

F_1-2断层:位于昆明盆地西部,地震测线上1032桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组错断、断面波清晰,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位、扭曲不连续,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为同相轴不相似。断层两盘出露岩性为二叠系,为一逆断层,断面东倾,断开地层有二叠系、石炭系、泥盆系、寒武系、震旦系等,断层倾角67°,垂直断距约60 m。

F_1-3断层:位于昆明盆地西部草海,地震测线上1059桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组错断、断面波清晰,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位、扭曲不连续,瞬时频率剖面上表现为频率不一致,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为同相轴不相似,波阻抗反演剖面上表现为波阻抗差异较大,层速度反演剖面上表现为断层两盘层速度差别较大,是昆明盆地的西部边界,形成于上新世,为正断层,断层上升盘出露为二叠系,下降盘出露为第四系,断面东倾,断层倾角71°,垂直断距约200～300 m。

位于民族村至大自然风情园之间之间,地震测线上1203桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组明显错断、断面波清晰,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位、扭曲不连续,瞬时频率剖面上表现为断层两盘频率不一致,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为同相轴不相似,波阻抗反演剖面上表现为波阻抗差异较大,层速度反演剖面上表现为断层两盘层速度差别较大。F₃断裂控制了昆明盆地第三系的主要沉积凹陷,并向上终止于第四系底界,为一正断层,断面西倾,断开地层有寒武系、震旦系等,断层倾角70°,垂直断距约40～220 m,断面向下延伸最深至1 875 m。

位于昆明盆地梁家村附近,地震测线上1381桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组明显错断、断面波清晰,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位、扭曲不连续,瞬时频率剖面上表现为断层两盘频率不一致,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为同相轴不相似,波阻抗反演剖面上表现为波阻抗差异较大,层速度反演剖面上表现为断层两盘层速度差别较大。F₅断裂控制了昆明盆地东部的一个沉积凹陷,向上终止于第四系下部,为一正断层,断面东倾,断开地层为第三系、寒武系、震旦系等,断层倾角65°,垂直断距约140～360 m,向下断距明显增大,断面向下延伸最深至3 795 m,具有同生性质,是盆地中最大的正断层。

F_6-1断层:位于昆明盆地梁家村至官渡之间,地震测线上1549桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组扭曲,瞬时相位剖面上反映为同相轴杂乱、扭曲,瞬时振幅剖面上表现为强振幅连续性差,二维相干剖面上表现为同相轴较乱,断层向上终止于第四系中部,为一正断层,断面西倾,断开地层为第三系、寒武系、震旦系等,断层倾角63°,垂直断距约30 m,断面向下延伸最深至1 495 m(图7、图8)。

F_6-2断层:位于昆明盆地官渡附近,地震测线上1681桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组明显错断,断面波清晰,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位、扭曲不连续,瞬时频率剖面上表现为断层两盘频率不一致,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为同相轴不相似,波阻抗反演剖面上表现为波阻抗差异较大,层速度反演剖面上表现为断层两盘层速度差别较大。该断层是昆明盆地第三系的沉积东部边界,早期为逆断层,上新世由于局部拉张形成一正断层,断面西倾,断层倾角56°,垂直断距约120 m,断面向下延伸最深至1 680 m(图7、图8)。

F_j-1断层:位于昆明盆地官渡以东,地震测线上1722桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组明显错断,瞬时相位剖面上反映为同相轴错位、扭曲不连续,瞬时频率剖面上表现为断层两盘频率不一致,二维相干剖面上表现为不相似该断层为逆断层,断层地表被第四系覆盖,断面西倾,断开了寒武系、震旦系等地层,断层倾角41°,垂直断距约25～60 m,断面向下延伸最深至893 m。

F_j-2断层:位于昆明盆地官渡以东,地震测线上1783桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组明显错断、断面波清晰,瞬时相位剖面上反映断层为同相轴错断、不连续,瞬时频率剖面上表现为断层两盘频率不一致,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为地层不相似,波阻抗反演剖面上表现为波阻抗差异较大,层速度反演剖面上表现为断层两盘层速度差别较大,为逆断层,断层地表被第四系覆盖,断面西倾,断开了寒武系、震旦系等地层,断层倾角51°,垂直断距约210 m,断面向下延伸最深至1 015 m。

F_j-3断层:位于昆明盆地官渡以东,地震测线上1843桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组错断,瞬时相位剖面上反映断层为同相轴杂乱扭曲,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为条带状不相似。该断层为逆断层,断层地表被第四系覆盖,断面西倾,断开了寒武系、震旦系等地层,断层倾角36°,垂直断距约70 m,断面向下延伸最深至667 m。

F_j-4断层:位于昆明盆地官渡以东与果林水库之间,地震测线上1920桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组明显错断且地层产状明显不一致、断面波清晰,瞬时相位剖面上反映断层为同相轴不连续,瞬时频率剖面上表现为断层两盘频率不一致,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为地层不相似,波阻抗反演剖面上表现为波阻抗差异较大,层速度反演剖面上表现为断层两盘层速度差别较大。该断层为逆断层,断层以西出露第四系,断层以东出露寒武系,断面西倾,断开了寒武系、震旦系等地层,断层倾角26°,垂直断距约255 m,是昆明盆地东部边界的重要断层,断面向下延伸最深至1 155 m(图8)。

F_j-5断层:位于昆明盆地官渡以东与果林水库之间,地震测线上1948桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组产状变化,断面波明显,瞬时相位剖面上反映断层为同相轴产状不一、不连续,瞬时振幅剖面上表现为强振幅不连续,二维相干剖面上表现为地层不相似。该断层为逆断层,断层两盘出露均为寒武系,断面西倾,断开了寒武系、震旦系等地层,断层倾角19°,垂直断距约30 m,断面向下延伸最深至780 m。

位于昆明盆地官渡以东果林水库附近,地震测线上2052桩号,地震剖面上该断层表现为反射波组强弱有变化,瞬时相位剖面上反映断层为同相轴扭曲、杂乱,二维相干剖面上表现为反射层有条带状不相似,为正断层,断层西边为第四系覆盖,断层以东出露泥盆系地层,断面东倾,断开了寒武系、震旦系等地层,断层倾角43°,垂直断距约45～125 m,断面向下延伸最深至780 m。