火成岩发育区构造假象识别技术研究
地质学第三章火成岩
第三章火成岩岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及地幔的主要物质。
有些岩石主要由一种矿物组成，称单矿岩。
如天安门前金水桥的大理石，古代称汉白玉，由单一的方解石组成的。
多矿物构成的岩石称多矿岩，自然界绝大多数岩石是由两种以上矿物组成的。
岩石是地质作用的产物，其化学成分、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。
同时岩石又是地质作用的对象，地球的内、外营力共同对岩石外表形态等进行塑造。
概况地说，岩石是地球发展的产物，其记录了地球发展的历史和规律。
按成因，岩石可以分火成岩 (岩浆岩)、沉积岩和变质岩三大类。
(1) 火成岩(岩浆岩)(Magmatic rocks, Igneous rocks)：它主要是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。
简单地说：由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。
(2) 沉积岩(Sedimentary rocks)：它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。
如砂岩、灰岩。
(3) 变质岩(Metamorphic rocks)：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。
如大理岩、片麻岩等。
就面积而言，沉积岩占75%，火成岩和变质岩共占25％。
就重量而言，火成岩占89%，沉积岩和变质岩分别为5%和6％。
岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。
三大岩类可以相互转化。
一、基本概念1.火成岩简单地说，火成岩就是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆冷却后而形成的一种岩石。
现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。
火成岩包括两类岩石：一类是由岩浆冷凝结晶作用形成的岩浆岩；另一类是由非岩浆作用形成的(如花岗岩化作用)。
其中，以岩浆岩为主，占地壳总体积的65%。
2.岩浆的概念岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。
纵、横波速度识别火成岩气、水层影响因素实验研究
纵、横波速度识别火成岩气、水层影响因素实验研究贾俊;李昌;王亮;赵宁【摘要】为了揭示纵、横波速度识别火成岩气、水层的物理机理与储层内在因素的联系,指导火成岩储层流体类型识别,选取准格尔盆地石炭系火成岩岩心,采用超声波脉冲法对其纵、横波速进行测量,分别获取了干燥和饱和水状态下岩心的纵、横波速度,并进一步分析了流体类型、孔隙度、密度和岩性等地层因素对纵、横波速度的影响.地层含气会引起纵波速度和纵、横波速比明显减小,而对横波速度影响较小;在低孔隙层段,气、水层的纵、横波速差异特征弱化,流体类型识别较困难;火成岩岩性复杂,纵波速度受SiO2含量影响较大,应区分不同岩性进行流体识别.基于实验认识,分岩性建立VP/Vs—Rt交会图对研究区测试层段进行气、水层识别,中—基性岩和酸性岩VP/Vs分别为1.85和1.75时,气、水层被有效区分,但受到低孔隙度影响,气、水层响应特征差异弱化,不能区分气层与气水同层.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2018(008)005【总页数】6页(P8-13)【关键词】火成岩;纵、横波速度;物理机理;影响因素;流体识别【作者】贾俊;李昌;王亮;赵宁【作者单位】绵阳师范学院资源环境工程学院,四川绵阳621006;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;中国石油杭州地质研究院,浙江杭州310023;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】P631流体类型识别是发现油气富集区，认识油气藏类型的关键。
针对流体类型的测井识别方法包括电法和非电法两大类。
其中，非电法中的声波测井以岩石声学物理特性为基础，通过分析地层纵、横波速及速度比对气层、水层的特征差异来识别流体类型。
早期的研究主要关注纵、横波速对不同流体响应特征差异，随着研究的深入，研究重点逐渐转向通过岩石物理实验，深入揭示纵、横波速影响因素及其物理机理。
基于Swin_Transformer的岩石岩性智能识别研究
现代电子技术Modern Electronics Technique2024年4月1日第47卷第7期Apr. 2024Vol. 47 No. 70 引 言岩石识别是地质调查的基础性工作。
在野外地质调查中，地质工作者会根据岩石的颜色、结构构造、矿物成分等辨识岩石的岩性。
随着计算机视觉和深度学习技术的飞速发展，岩石纹理图像的自动识别和分类已经成为地质学中一个热门的研究方向。
近年来，许多国际和国内的研究团队都投入大量的精力进行此类研究，以期获得更高的识别精度和更稳健的分类效果[1]。
自AlexNet [2]在ImageNet [3]上取得重大突破后，卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN ）[4]便一直引领着计算机视觉领域的研究。
随着深度学习的发展，各种卷积神经网络在岩石识别分类方面取得显著进展。
卷积运算可以有效地替代人工提取特征的方法，从而更准确地获取图像纹理与色彩中的岩石图像信息，精准识别岩石类型。
文献[5]基于Iception⁃v3深度卷积神经网基于Swin Transformer 的岩石岩性智能识别研究韩鑫豪1，2， 何月顺1， 陈 杰1，2， 熊凌龙1，2， 钟海龙1， 杜 萍1， 田 鸣3（1.东华理工大学 信息工程学院， 江西 南昌 330013；2.江西省放射性地学大数据技术工程实验室， 江西 南昌 330013；3.郑州市公安局网监支队， 河南 郑州 450000）摘 要： 常规卷积神经网络在识别纹理多变的岩石图像时，由于感受野和局部处理方式的局限性，识别精度不高，为解决上述问题，在复杂情况下准确识别岩石岩性，提高地质调查的效率，文中提出一种基于改进Swin Transformer 的岩石识别方法。
该方法增加了空间局部感知模块，并结合Transformer 的自注意力结构来增强对局部相关性的提取。
为增强泛化，模型中添加了Dropout 层，减少对单神经元的依赖。
张栓宏_4.13不同大地构造背景下的火成岩组合
Convergent
island arcs
Divergent
mid-oceanic ridges,
Intra-oceanic
oceanic islands
Intracontinental
continental rift zones
active continental margins
Characteri tholeiitic stic magma calc-alkaline series alkaline SiO2 range basalts and differentiates
back-arc spreading centers
tholeiitic tholeiitic
continental flood basalt provinces
tholeiitic
alkaline basalts
alkaline
basalts and basalts and differentiates differentiates
1. 显著的地壳混染（厚的硅铝壳）； 2. 岩浆分异更强，岩浆岩成分更复杂 （岩浆上升慢）； 3. 显著的地壳熔融，产生大量地壳重熔 型岩浆岩组合。
北美西海岸中生代－古 新世弧型侵入岩基
• mostly granodiorite, but diorite to granite present • distinctive chemical and isotope signatures reflect different crust composition and thickness
OIB Chemistry
Depletion in HREE indicating relatively deep melting depths (>80 km)
火成岩的鉴定及在地质中的作用
甘肃科技Gansu Science and Technology第35卷第4期2019年2月Vol.35 No.4Feb. 2019火成岩的鉴定及在地质中的作用冯俊环（甘肃省地质矿产勘査开发局第一地质矿产勘查院，甘肃天水741020）摘 要：岩矿鉴定通过对矿物的光、电、声、热、磁、重、硬度、气味等以及其主要的化学成分特征，对岩石、矿物样品、 包括光（薄）片、砂片、碎屑、粉末进行观察、鉴定以区别其矿物类别，以及研究岩石、矿石的主要矿物组成、矿物生成序列，结构、构造、岩（矿）石类型的技术方法。
岩矿鉴定是地质作业的一个重要内容，发挥着不可替代的作用，是地质工作的基础，对野外地质工作有着辅助和指导意义.关键词：岩矿鉴定；地质；作用中图分类号:F416岩矿鉴定（identification of rock and minerals ）是指应用各种矿物学原理与方法，通过对矿物的光、 电、声、热、磁、重、硬度、气味等以及其主要的化学 成分特征，对岩石、矿物样品、包括光（薄）片、砂片、 碎屑、粉末进行观察、鉴定以区别其矿物类别，以及 研究岩石、矿石的主要矿物组成、矿物生成序列，结构、构造、岩（矿）石类型的技术方法。
岩矿鉴定是地质作业的一个重要内容，发挥着不可替代的作用， 是地质工作的基础，对野外地质工作有着辅助和指 导意义。
对岩石矿物的鉴定方法有多种，常见的有透 明矿物的鉴定及非透明矿物的鉴定，但对同一种矿 物应选择合适的方法，任何一种方法都有其局限性，应根据不同的测试目地选择不同的鉴定方法。
常见 方法有光学显微镜法、热分析法、电子显微镜法、X射线物相分析法、谱学分析法。
本文主要以光学显微 镜法浅谈个人的看法，如有不当之处，敬请指教。
1手标本的鉴定与描述借助于放大镜的手标本鉴定包括岩石的颜色、 矿物成分、结构构造和蚀变现象的观察和岩石定 名。
1.1颜色岩石的颜色一般能够反映其化学成分和矿物成分特点。
如岩石为深色，则以富铁镁的暗色矿物 为主；而以硅铝矿物为主时，岩石多呈浅色。
火成岩岩石标本的观察鉴定与描述
矿物颗粒 相对大小 显晶质结构 隐晶质结构 等粒结构 不等粒结构 斑状结构
矿物自形程度
矿物之间的关系
全晶质结构 半晶质结构 玻璃质结构
自形粒状结构 半自形粒状结构 他形粒状结构
煌斑结构 海绵陨铁结构 辉长结构
反应边结构 文象结构 蠕虫结构
间粒结构
间隐结构 填间结构 包含结构 二长结构
响岩结构
粗面结构 交织结构 正斑结构
火成岩的结构和构造
全晶质结构 岩石全部由矿物的晶体组成，不含玻璃质。全晶 质结构是岩浆在温度变化缓慢的条件下结晶而成，主要见于侵 入岩，特别是深成岩中。
花岗岩
花岗岩（正交）
火成岩的结构和构造
半晶质结构 岩石由结晶物质和少量玻璃质组成，多见于浅成岩或部 分喷出岩中。
流纹岩
流纹岩（正交）
火成岩的结构和构造
火成岩的结构和构造
隐晶质结构 岩石中矿物颗粒非常细小，肉眼下不可分辨，但在 显微镜下可以看出晶粒，这种结构为隐晶质结构，相应的岩石称 之为隐晶岩。 这是浅成侵入岩和一些熔岩中常见的一种结构。
按其在显微镜下晶粒的可见程度还可以进一步细分为显微显晶质 结构和显微隐晶质结构。
火成岩的结构和构造
等粒结构 岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。这种结构多 见于侵入岩中。它们还可以结合矿物颗粒的形状而细分为自形等 粒粒状结构，半自形等粒结构和他形等粒结构等。
火成岩代表岩石——超基性岩
橄榄岩（Peridotite） 橄榄岩是由橄榄石和辉石组成的超基性深成岩。橄榄石一般为 镁橄榄石和贵橄榄石。辉石为斜方辉石和单斜辉石，少量石榴 子石、云母、斜长石、铬尖晶石、钛铁矿等。新鲜岩石为橄榄 绿色。具粒状结构、包含（橄）结构、海绵陨铁结构等。
火成岩、沉积岩、变质岩三大类岩石详细图文解析
一、火成岩概述斑岩(porphyry)以斑状结构为特征的火成岩的总称。
以结构特征对岩石的命名。
斑岩一词，由玢岩演变而来。
玢岩由G.阿格里科拉于1546年首先引入文献，用以描述埃及的淡紫色、具斑点的岩石。
此后很长时期内，斑岩和玢岩分别泛指变化了的具斑状结构的粗面质的安山质岩石。
多数岩石学家认为，大多数斑岩和玢岩在化学成分上属于中性岩和酸性岩，因此常见的斑晶是石英、碱性长石和斜长石。
其中石英常发育六方双锥，具高温石英外形；碱性长石常为透长石、正长石和歪长石，具隐条纹构造或亚显微条纹构造；斜长石一般是中长石，常受岩浆熔蚀，或生成钠质斜长石膜，也可以因岩浆流动作用，构成斜长石的聚合斑晶。
习惯上,将含碱性长石和石英斑晶,或只含其一的斑状结构的岩石,称为斑岩,如花岗斑岩；将含斜长石斑晶的，称玢岩，如闪长玢岩。
如含斜长石又兼有碱性长石和（或）石英斑晶，仍称为斑岩，如花岗闪长斑岩。
含大量自形（有时半自形）铁镁矿物斑晶的斑状岩石，一般为中、基性或超基性脉岩，称作煌斑岩。
辉绿玢岩是指含斜长石斑晶的基性浅成岩。
钠长斑岩和苦橄玢岩分别是含钠长石斑晶和橄榄石斑晶的斑状浅成岩。
无论是斑岩或是玢岩，都是岩浆作用两阶段结晶的产物。
因此，它们的斑晶和基质之间矿物粒级悬殊。
斑晶由早阶段岩浆结晶产生，形成于地下较深部位；而细粒或隐晶质基质为浅位晚阶段岩浆结晶产物。
就最终侵位深度而言,斑岩和玢岩都属浅成岩,并常呈岩墙、岩脉、岩床或小侵入体产状。
斑岩和玢岩随斑晶数量的减少和斑晶与基质之间粒度大小的接近而过渡为深成岩，如斑状花岗岩是相当于花岗斑岩的深成岩或半深成岩；又随斑晶数量减少和基质粒级减小（直至隐晶质或玻璃质）过渡为喷出岩，如斑状流纹岩是相当于浅成相的流纹斑岩的喷出岩。
与斑岩或玢岩有关的金属矿产，常称为斑岩铜矿、斑岩钼矿、斑岩钨矿、玢岩铁矿等，它们都是与浅成岩浆作用和岩浆期后作用有成因联系的重要矿床。
有些半风化的粗面质或粗安质斑岩，因含人体所需的多种微量元素，并被溶出，而称为药石──麦饭石。
黄骅坳陷古近系孔店组火成岩岩石学、地球化学特征
黄骅坳陷古近系孔店组火成岩岩石学、地球化学特征张雪梅;曾威;李灵月;高知睿【摘要】本文通过对黄骅坳陷古近系钻孔中孔店组玄武岩、辉绿岩的岩相学、地球化学研究,认为孔店组火成岩属于碱性玄武岩系列,轻稀土富集,没有明显的铕异常.岩浆演化主要受控于地幔部分熔融,结晶分异作用较小,无明显地壳物质的加入,其形成的构造环境为板内环境.%Based on the Petrographic and geochemical study of the Lower Tertiary Kongdian formation basalt and diabase in Huanghua Depression,we suggest that basalt and diabase belong to alkaline series with LREE enrich-ment and no Eu anomality. The magma evolution was mainly controlled by the mantle partial melting with little crystallization differentiation and little crustal contamination. Tectonic environment discrimination results show that the magmatic rocks of the Kongdian formation formed in intraplate environment.【期刊名称】《地质调查与研究》【年(卷),期】2015(038)004【总页数】8页(P248-255)【关键词】黄骅凹陷;孔店组;火山岩;地球化学;板内环境【作者】张雪梅;曾威;李灵月;高知睿【作者单位】天津地热勘查开发设计院,天津300250;天津地质调查中心,天津300170;大港油田第一采油厂,天津300270;天津地质调查中心,天津300170【正文语种】中文【中图分类】P588.1;P595华北克拉通自中生代以来遭受了强烈的破坏，岩石圈大规模减薄和软流圈上涌诱发了大量火山岩的形成［1］。
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火成岩发育区构造假象识别技术研究
关键词：火成岩屏蔽断层识别最大似然体
key word ：igneous rock shield Fault
identification likelihood
LN洼陷勘探面积约6000km2，发现了古生界、沙河街组、东营组、馆陶组等
11套含油气层，找到了LP、SHH、YHM、LN、JJD、QD6个油气田，据三次资评，
LN洼陷油气聚集量为8.26亿吨，目前已发现探明加控制储量3.7054亿吨，资源探明程度只有44.9 %，远低于济阳坳陷平均探明程度66.7％，说明LN洼陷剩余
资源量较大，勘探空间广阔。
在勘探过程中发现，发现该区勘探还存在以下几个问题：1.受火成岩强振幅影响，假断
层存在。
惠民地区火成岩发育，在地震上表现为强振幅，受其影响，断层识别难度大，且下
伏地层容易形成假断层，真假断层在地震上难以分辨(图1-1)；2.速度陷阱，假隆起现象,
火成岩发育区的围岩地震反射多变，既有杂乱反射，也有空白反射，且高速的火成岩容易对
下伏围岩造成速度陷阱，使得下伏地层形成假隆起等假构造现象，影响了井位的部署和钻探。
3、反射信号弱，边界假象,受上覆火成岩影响，地震反射轴在X40-1井处就以尖灭，但实际
钻探发现储层厚度还有21m，说明火成岩引起下伏地层反射信号变弱，造成边界假象。
S109
井区，因为火成岩干扰，构造假象的存在，导致多口井钻遇到构造低部位或者无圈闭。
因此
本次针对火成岩发育区构造假象识别技术研究进行研究。
通过该项目研究，建立火成岩发育
区构造假象的地球物理特征判识标准及识别技术系列，解决惠民地区勘探中存在的问题，扩
大推动火成岩发育区解释技术的进步。
图1-1火成岩发育区地震剖面
1.建立火成岩发育区假断层的判识标准
1.1.真断层在剖面的六种表现形式
假象识别是正确解释火成岩发育区剖面的前提,也是描述火成岩发育区成像
精准度的主要标准之一，目前在火成岩发育区假断层的判识中得到了广泛的应用，并且很好的提升了识别的准确度
断层面通常情况下指的是岩块之间产生的破裂面，断层面往往呈现出曲面的
性质，断层的形成是地壳岩石受力发生破裂，产生相对位移所形成的地貌，最主
要就是地震造成的。
当侵入岩穿越断层时，受断层两侧地层和断面的影响，断层
两侧侵入岩体厚度和产状会发生突变，从而导致侵入岩地震反射振幅、频率、相
位等地震特征的横向突变。
正常错动火成岩被断层切割，产生一定断距，地震中
表现为错断。
沿断面侵入，侵入岩经过断层时，沿断层面侵入，地震剖面中表现
为沿断面强反射特征。
侵入岩未侵入断层另一盘，表现为强反射同相轴在断层断
点处突然终止。
分叉现象，侵入岩经过断层后，侵入多套地层，地震剖面上表现
为分叉现象振幅改变，侵入岩在穿越断层时，由于两盘地层性质、应力性质发生
突变，导致两盘侵入岩体厚度发生突变，表现为振幅的改变。
倾向改变，侵入岩
在断层另一侧侵入方向发生改变，表现为反射轴在断层另一侧倾向发生突变。
1.2假断层形成的影响因素
火成岩厚度突变的地方容易形成假断层，今年通过正演模拟对侵入岩发育区
假断层形成几个影响因素进行分析。
下伏地层厚度：虽然下伏地层厚度不同，但
突变处对都可形成假断层，且形态影响不大；火成岩突变厚度：h=20m，突变5m，1/4倍，未形成假断层，同相轴较连续；h=20m，突变20m，1倍，假断层形成，
同相轴出现错动；h=20m，突变10m，1/2倍，未形成假断层，同相轴轻微扭；
h=20m，突变30m，1.5倍，假断层形成，同相轴错动明显；火成岩速度：火成岩
速度的不同，对于假断层的形成以及剖面中的表现形态影响不大；频率：频率的
不同，会造成下伏地层出现分叉现象，对于假断层的形成影响不大。
通过以上分析，认为影响火成岩发育区假断层形成的影响因素是火成岩的突
变处，并且当火成岩的突变厚度变化越大，假断层现象越明显，且若突变的厚度
变化大于本身厚度，则假断层明显。
1.明确不同条件下的火成岩对下伏地层假构造形成的影响程度
火成岩为高速强反射，当上覆火成岩发育时，对下伏围岩会形成速度陷阱，
引起下伏地层上拉，产生假构造，对认为可能产生假隆起构造的影响因素（速度、厚度、距离、频率等）进行正演分析。
①不同厚度火成岩对下伏地层上拉影响
②不同间距对下伏地层上拉影响
③不同频率对下伏地层上拉影响
④火成岩速度不同对下伏地层上拉影响
通过图2-1的影像程度曲线图可以发现，在不同厚度、不同间距、不同频
率以及火成岩速度不同几个方面，不同厚度火成岩对于下伏地层上拉影响是最大的，厚度越大，上拉距离越大，其它三种影响因素对上拉距离也有一定影响，但
都有最大门槛值，大于门槛值后上拉距离不再变化。
（图2-1）
图2-1 火成岩对下伏地层假构造形成的影响程度
1.针对火成岩下伏地层反射信号弱，边界前移假像，攻关创新技术
重点攻关创新技术：
压制火成岩强干扰的解释性处理技术，目的：提高弱信号地震成像，使火成岩下伏底层反射信号有所增强，改善边界前移假象。
已钻的X40-1井，在沙三上3砂组已经钻遇21米厚储层。
但是受地震资料分辨率及上覆火成岩影响，下伏地层表现为空白反射，与实钻井不符，导致储层边界刻画不准确。
利用滤波去噪提频技术削弱火成岩对下覆地层的影响，在滤波去噪提频技术的支持下，不仅能够将成像中的造成等杂质信息进行清理，还能够精准的实现对一些边缘信息的保留。
同时再采用子波反褶积方法，来更好的提高成像精度，进而提升技术的准确性。
相对常规的提频，削弱了火成岩发育区的边界前移假象，进而更好的对火成岩发育区假象进行识别。
滤波提频后的剖面相对较原始的剖面，地震同相轴对砂体的反射有了明显的响应。
处理后的剖面既提高了资料成像精度也降低了频率低造成的尖灭点误差。
综合运用滤波提频资料、反演与瞬时相位技术，减小频率、速度因素对尖灭线的误差影响，尖灭线明显向东部迁移，与已钻井情况吻合，从而实现了尖灭线的准确刻画，很好的满足了火成岩发育区构造假象的判别要求。
作者简介：杨靖 1989.06 女山东省东营市汉族大学本科助理研究员中石化胜利油田物探研究院研究方向:地质勘探。