8
Nowe perspektywy poszukiwawcze na bazie reprocessingu danych sejsmicznych 3D z rejonu Soko³ów–Pogwizdów (zapadlisko przedkarpackie) Mieczys³awa Zubrzycka 1 , Barbara Czerwiñska 1 , Bo¿ena Nikiel-Tshabangu 1 , Zdzis³aw Zubrzycki 1 New perspectives for hydrocarbon prospecting in the Soko³ów–Pogwizdów region (Carpathian Foredeep) as show by reprocessing of 3D seismic data. Prz. Geol., 57: 988–995. A b s t r a c t . Reprocessing of 3D seismic data from the Carpathian Foreland and new interpretation techniques enabled more accurate mapping of structure and facies distribution of Miocene series and their bedrock. The reprocessing of a part of Soko³ów Ma³opolski–Smolarzyny, 2001 3D seismic survey carried out in 2006 was focused on the Pogwizdów structure. Application of GeoProbe® software and the detailed analysis of seismic trace attributes along with the structural interpretation gave new information on morphology of the pre-Miocene bedrock and Miocene series. The area of erosional channels (paleovalleys), where anhydrite sediments and probably the Baranów Beds were distinguished, is particularly interesting as it is characterized by some distinctive anomalies of the analyzed seismic attributes. The evidence for pres- ence of anhydrite within the so-called anhydrite-less island significantly enhances probability of discovering new gas fields with the Baranów Beds as reservoirs and anhydrites as a seal. The number of potential gas fields should compensate for their small reserves. Key words: 3D seismic data, new interpretation techniques, miocene, Carpathian foredeep Na powstanie wiêkszoœci pu³apek wêglowodorów w utworach miocenu przedgórza Karpat mia³a wp³yw konfi- guracja powierzchni pod³o¿a miocenu. Na urozmaiconej morfologicznie powierzchni pod³o¿a osadzi³y siê utwory miocenu, w ten sposób, ¿e osady badenu dolnego i œrodko- wego wyrównuj¹ morfologiê pod³o¿a wyklinowuj¹c siê do jego wyniesieñ, a bezpoœrednio na serii ewaporatowej lub utworach pod³o¿a zalegaj¹ mi¹¿sze osady badenu górnego i sarmatu charakteryzuj¹ce siê du¿¹ zmiennoœci¹ litofa- cjaln¹. Osady miocenu le¿¹ na ogó³ p³asko, ale czêsto dostoso- wuj¹ swój kszta³t zalegania do ukszta³towania pod³o¿a, dziêki czemu nad wyniesieniami pod³o¿a tworz¹ szereg struktur kompakcyjnych, natomiast w jego obni¿eniach (rynnach erozyjnych) dolne serie osadów mioceñskich wyklinowuj¹ siê na sk³onach wyniesieñ. W tym kontekœcie dla identyfikacji potencjalnych pu³apek wêglowodorów niezwykle wa¿ne jest przede wszystkim dok³adne odwzo- rowanie budowy strukturalno-tektonicznej pod³o¿a mioce- nu, a nastêpnie przeœledzenie rozwoju serii mioceñskich. Mo¿liwoœci takie stwarzaj¹ badania sejsmiczne 3D, a w szczególnoœci nowe techniki interpretacyjne danych sej- smicznych, w tym szczegó³owa analiza atrybutów trasy sejsmicznej, prowadzona równolegle z interpretacj¹ strukturaln¹. Przyk³adem wykorzystania nowoczesnych narzêdzi jest wynik interpretacji danych sejsmicznych 3D w obrêbie fragmentu zdjêcia sejsmicznego Soko³ów Ma³opolski–Smolarzyny, 2001 r. (Filo & Kachlik, 2001). Zarys budowy geologicznej rejonu badañ Pod³o¿e zapadliska przedkarpackiego stanowi platfor- ma epiwaryscyjska i jej permsko-mezozoiczna pokrywa o zró¿nicowanej morfologii powierzchni stropowej. Zachod- nia czêœæ przedgórza Karpat charakteryzuje siê blokow¹ struktur¹ pod³o¿a, natomiast czêœæ œrodkowa i wschodnia g³êbokimi strukturami erozyjnymi w postaci paleodolin, w wiêkszoœci o kierunku NW-SE, oddzielonych w¹skimi paleogarbami o podobnym kierunku (Oszczypko, 1996). Treœæ artyku³u dotyczy czêœci œrodkowej zapadliska, na pó³noc od strefy nasuniêcia fliszowego, gdzie w pionowym profilu autochtonicznych utworów miocenu tej strefy wyró¿niamy tradycyjnie utwory podewaporatowe (baden dolny — warstwy baranowskie), ewaporatowe (baden œrodkowy) i nadewaporatowe (baden górny i dolny sar- mat). Osady nadewaporatowe charakteryzuj¹ siê du¿¹ zmiennoœci¹ facjaln¹ bêd¹c¹ wynikiem zmiennych warun- ków sedymentacji. W badenie œrodkowym nast¹pi³a prze- budowa tektoniczna basenu mioceñskiego i zwi¹zana z ni¹ zmiana œrodowisk sedymentacyjnych. Stabilny szelf dol- nego badenu zosta³ zast¹piony szelfem mobilnym ze znaczn¹ subsydencj¹ dna kompensowan¹ sedymentacj¹. Wznowi³a siê podmorska dzia³alnoœæ erozyjna: ewaporaty i seria podewaporatowa miejscami zosta³y zerodowane. Pod koniec badenu zbiornik mioceñski pog³êbi³ siê przy ci¹gle du¿ej subsydencji i jednoczesnej depozycji. Jakkol- wiek litologia osadów nie uleg³a wyraŸnej zmianie, nadal by³y to piaskowce, mu³owce i i³owce, to w dolnej czêœci sarmatu zwiêkszy³ siê udzia³ piaskowców (Po³towicz, 1998; Oszczypko, 1999). Zró¿nicowanie paleomorfologii pod³o¿a platformowe- go i uzale¿niony od niej przebieg sedymentacji i kompakcji osadów w dolnym badenie oraz zró¿nicowany sposób depozycji osadów w badenie œrodkowym i górnym oraz w 988 Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009 1 Geofizyka Kraków Sp. z o.o., ul. £ukasiewicza 3, 31-429 Kraków; [email protected]; [email protected]; bozena.nikiel@geo- fizyka.krakow.pl; zdzis³[email protected] M. Zubrzycka B. Czerwiñska B. Nikiel- Tshabangu Z. Zubrzycki

Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

Nowe perspektywy poszukiwawcze na bazie reprocessingu danych sejsmicznych 3Dz rejonu Soko³ów–Pogwizdów (zapadlisko przedkarpackie)

Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska

1,

Bo¿ena Nikiel-Tshabangu1, Zdzis³aw Zubrzycki

1

New perspectives for hydrocarbon prospecting in the

Soko³ów–Pogwizdów region (Carpathian Foredeep)

as show by reprocessing of 3D seismic data. Prz. Geol.,57: 988–995.

A b s t r a c t . Reprocessing of 3D seismic data from theCarpathian Foreland and new interpretation techniquesenabled more accurate mapping of structure and faciesdistribution of Miocene series and their bedrock. Thereprocessing of a part of Soko³ów Ma³opolski–Smolarzyny,2001 3D seismic survey carried out in 2006 was focusedon the Pogwizdów structure. Application of GeoProbe®software and the detailed analysis of seismic trace

attributes along with the structural interpretation gave new information on morphology of the pre-Miocene bedrock and Mioceneseries. The area of erosional channels (paleovalleys), where anhydrite sediments and probably the Baranów Beds were distinguished,is particularly interesting as it is characterized by some distinctive anomalies of the analyzed seismic attributes. The evidence for pres-ence of anhydrite within the so-called anhydrite-less island significantly enhances probability of discovering new gas fields with the

Baranów Beds as reservoirs and anhydrites as a seal. The number of potential gas fields should compensate for their small reserves.

Key words: 3D seismic data, new interpretation techniques, miocene, Carpathian foredeep

Na powstanie wiêkszoœci pu³apek wêglowodorów wutworach miocenu przedgórza Karpat mia³a wp³yw konfi-guracja powierzchni pod³o¿a miocenu. Na urozmaiconejmorfologicznie powierzchni pod³o¿a osadzi³y siê utworymiocenu, w ten sposób, ¿e osady badenu dolnego i œrodko-wego wyrównuj¹ morfologiê pod³o¿a wyklinowuj¹c siê dojego wyniesieñ, a bezpoœrednio na serii ewaporatowej lubutworach pod³o¿a zalegaj¹ mi¹¿sze osady badenu górnegoi sarmatu charakteryzuj¹ce siê du¿¹ zmiennoœci¹ litofa-cjaln¹.

Osady miocenu le¿¹ na ogó³ p³asko, ale czêsto dostoso-wuj¹ swój kszta³t zalegania do ukszta³towania pod³o¿a,dziêki czemu nad wyniesieniami pod³o¿a tworz¹ szeregstruktur kompakcyjnych, natomiast w jego obni¿eniach(rynnach erozyjnych) dolne serie osadów mioceñskichwyklinowuj¹ siê na sk³onach wyniesieñ. W tym kontekœciedla identyfikacji potencjalnych pu³apek wêglowodorówniezwykle wa¿ne jest przede wszystkim dok³adne odwzo-rowanie budowy strukturalno-tektonicznej pod³o¿a mioce-nu, a nastêpnie przeœledzenie rozwoju serii mioceñskich.Mo¿liwoœci takie stwarzaj¹ badania sejsmiczne 3D, a wszczególnoœci nowe techniki interpretacyjne danych sej-smicznych, w tym szczegó³owa analiza atrybutów trasysejsmicznej, prowadzona równolegle z interpretacj¹strukturaln¹. Przyk³adem wykorzystania nowoczesnychnarzêdzi jest wynik interpretacji danych sejsmicznych 3Dw obrêbie fragmentu zdjêcia sejsmicznego Soko³ów

Ma³opolski–Smolarzyny, 2001 r. (Filo & Kachlik, 2001).

Zarys budowy geologicznej rejonu badañ

Pod³o¿e zapadliska przedkarpackiego stanowi platfor-ma epiwaryscyjska i jej permsko-mezozoiczna pokrywa ozró¿nicowanej morfologii powierzchni stropowej. Zachod-nia czêœæ przedgórza Karpat charakteryzuje siê blokow¹struktur¹ pod³o¿a, natomiast czêœæ œrodkowa i wschodniag³êbokimi strukturami erozyjnymi w postaci paleodolin, wwiêkszoœci o kierunku NW-SE, oddzielonych w¹skimipaleogarbami o podobnym kierunku (Oszczypko, 1996).

Treœæ artyku³u dotyczy czêœci œrodkowej zapadliska, napó³noc od strefy nasuniêcia fliszowego, gdzie w pionowymprofilu autochtonicznych utworów miocenu tej strefywyró¿niamy tradycyjnie utwory podewaporatowe (badendolny — warstwy baranowskie), ewaporatowe (badenœrodkowy) i nadewaporatowe (baden górny i dolny sar-mat).

Osady nadewaporatowe charakteryzuj¹ siê du¿¹zmiennoœci¹ facjaln¹ bêd¹c¹ wynikiem zmiennych warun-ków sedymentacji. W badenie œrodkowym nast¹pi³a prze-budowa tektoniczna basenu mioceñskiego i zwi¹zana z ni¹zmiana œrodowisk sedymentacyjnych. Stabilny szelf dol-nego badenu zosta³ zast¹piony szelfem mobilnym zeznaczn¹ subsydencj¹ dna kompensowan¹ sedymentacj¹.Wznowi³a siê podmorska dzia³alnoœæ erozyjna: ewaporatyi seria podewaporatowa miejscami zosta³y zerodowane.Pod koniec badenu zbiornik mioceñski pog³êbi³ siê przyci¹gle du¿ej subsydencji i jednoczesnej depozycji. Jakkol-wiek litologia osadów nie uleg³a wyraŸnej zmianie, nadalby³y to piaskowce, mu³owce i i³owce, to w dolnej czêœcisarmatu zwiêkszy³ siê udzia³ piaskowców (Po³towicz,1998; Oszczypko, 1999).

Zró¿nicowanie paleomorfologii pod³o¿a platformowe-go i uzale¿niony od niej przebieg sedymentacji i kompakcjiosadów w dolnym badenie oraz zró¿nicowany sposóbdepozycji osadów w badenie œrodkowym i górnym oraz w

988

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

1Geofizyka Kraków Sp. z o.o., ul. £ukasiewicza 3,31-429 Kraków; [email protected];[email protected]; [email protected]; zdzis³[email protected]

M. Zubrzycka B. Czerwiñska B. Nikiel-Tshabangu

Z. Zubrzycki

Page 2: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

dolnym sarmacie, spowodowa³y powstanie wielu typówpu³apek o zró¿nicowanej genezie i charakterze. Generalniemo¿emy je podzieliæ na pu³apki strukturalne utworzonenad wyniesieniami w pod³o¿u, tzw. struktury oblekaj¹ce(lub kompakcyjne) i pu³apki nieantyklinalne: litologicz-no-strukturalne i litologiczno-facjalne powsta³e nask³onach wyniesieñ i w osiowych strefach obni¿eñ wpod³o¿u miocenu (Jawor, 1983; Po³towicz, 1996).

W rejonie badañ sejsmicznych Soko³ów-Smolarzyny,rej.: Pogwizdów, 2006 r. kompleks miocenu autochtonicz-nego zalega bezpoœrednio na prekambryjskim pod³o¿u.Warstwy baranowskie, wykszta³cone w postaci ³upkówszarych marglistych i zapiaszczonych, wystêpuj¹ wobni¿eniach pod³o¿a w formie nieregularnych p³atów omi¹¿szoœci od 3 (Smolarzyny-9) do 47 m (WysokaG³ogowska-2). Utwory ewaporatowe badenu œrodko-wego, o podobnym rozprzestrzenieniu i mi¹¿szoœci jakosady badenu dolnego (Wola Zarczycka-8 — 5 m,Wysoka G³ogowska-2 — 37 m), reprezentowane s¹g³ównie przez krystaliczne szare anhydryty z przero-stami alabastru lub ³upków i sporadycznie z wk³adkamiwapieni lub margli. Na utworach ewaporatowych lubbezpoœrednio na prekambryjskim pod³o¿u, wystêpuj¹osady badenu górnego jako seria ilasto-mu³owcowa omi¹¿szoœci rzêdu kilkudziesiêciu metrów, z przewar-stwieniami piaskowców drobno- i œrednioziarnistych.Najm³odsze ogniwo miocenu to piaszczysto-ilasty lubilasto-piaszczysty kompleks osadów dolnego sarmatuo znacznej mi¹¿szoœci (Pogwizdów-1 — 1760 m,Pogwizdów-2 — 1687 m).

Analiza danych sejsmicznych 3DSoko³ów Ma³opolski–Smolarzyny, 2001 r.

Zdjêcie sejsmiczne 3D Soko³ów Ma³opolski–Smo-larzyny, 2001 r. zosta³o wykonane przez GeofizykêKraków, na zlecenie PGNiG, w œrodkowej czêœciprzedgórza Karpat w strefie, w której wystêpowaniez³ó¿ gazu ziemnego wi¹zane jest z pu³apkamikompakcyjnymi, usytuowanymi nad wyniesie-niami pod³o¿a miocenu (ryc. 1).

Podstawow¹ map¹ wykonan¹ w granicachtego zdjêcia by³a mapa sp¹gu utworów miocenuodzwierciedlaj¹ca ukszta³towanie powierzchnistropowej ich prekambryjskiego pod³o¿a (ryc. 2).Jednym z g³ównych elementów strukturalnychrejonu jest rozleg³a struktura Pogwizdów widocz-na wyraŸnie prawie w ca³ym profilu miocenu. Wstropie prekambru jest to obiekt o amplitudzie rzê-du kilkuset metrów, do którego wyklinowuj¹ siêutwory badenu, i nad którym w utworach sarmatumog³a powstaæ pu³apka kompakcyjna.

W 2006 roku dla doprecyzowania lokaliza-cji wierceñ poszukiwawczych fragment zdjêcia,obejmuj¹cy najbardziej perspektywiczn¹ czêœæbadanego rejonu (ryc. 2), poddano ponownemuprzetworzeniu i interpretacji. Interpretacjê zre-processowanych danych sejsmicznych wykona-no w zintegrowanym systemie OpenWorksfirmy Halliburton Digital & Consulting Solu-tions — Landmark wykorzystuj¹c aplikacjeoprogramowania wersji R 2003.12. Oprócz ana-lizy standardowych ju¿ atrybutów trasy sej-smicznej: amplitudy, czêstotliwoœci, fazy,impedancji akustycznej i AVO Product (Ampli-tude Variations with Offset), wykorzystano

tak¿e nowe mo¿liwoœci interpretacyjne, jakie daje programGeoProbe® z pakietu DecisionSpace® firmy LandmarkGraphics Corporation.

Program GeoProbe® umo¿liwia prowadzenie zintegro-wanej, interaktywnej interpretacji i wizualizacji wieloatry-butowych danych sejsmicznych w przestrzenitrójwymiarowej, które s³u¿¹ interpretacji strukturalnej,litofacjalnej, stratygraficznej oraz z³o¿owej. W opisywa-nych analizach zapisu sejsmicznego na omawianym obsza-rze szczególnie przydatnym okaza³ siê atrybut trio, który

989

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

WARSZAWA

20°

50°

RZESZÓW

£AÑCUT

LE¯AJSK

STALOWA WOLA

NISKO

PRZEWORSK

JAROS£AW

Ryc. 1. Lokalizacja rejonu badañ na tle fragmentu mapy województwapodkarpackiegoFig. 1. Location of the studied area at the background of map of thePodkarpacie Province

Ryc. 2. Usytuowanie zdjêcia Soko³ów–Smolarzyny, rejon Pogwizdów, 2006 r.

(czarny prostok¹t) na tle mapy strukturalnej pod³o¿a miocenu wykonanej wramach projektu 3D: Soko³ów Ma³opolski–Smolarzyny, 2001 r.Fig. 2. Location of the Soko³ów–Smolarzyny, Pogwizdów region, 2006 3Dseismic survey (black rectangle) at the background of depth map of the base ofMiocene sediments from Soko³ów Ma³opolski–Smolarzyny, 2001 3D project

Page 3: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

nale¿y do grupy z³o¿onych wielokomponentowychatrybutów wizualizacyjnych dostêpnych w programieGeoProbe®. Rola tych atrybutów nabiera coraz wiêk-szego znaczenia, zw³aszcza w analizach sejsmostraty-graficznych. Zak³adaj¹c, ¿e dane sejsmiczne mo¿napotraktowaæ jako trójwymiarowy obraz warstw geolo-gicznych sk³adaj¹cych siê na architekturê depozycyjn¹badanego obszaru, dodatkowo do dyspozycji interpre-tatora s¹ atrybuty tego obrazu takie jak kszta³t, tekstura,ci¹g³oœæ i przede wszystkim kolor, które s¹ wykorzy-stywane do poszukiwania obiektów geologicznych wdostêpnych zbiorach danych sejsmicznych. Atrybutywizualizacyjne generowane s¹ przy zastosowaniu tech-niki znanej jako colour blending (mieszanie kolorów),dotychczas wykorzystywanej w przetwarzaniu i wizu-alizacji spektralnych danych satelitarnych. Metoda tapolega na generowaniu atrybutów wizualizacyjnych,które s¹ po³¹czeniem dwóch lub trzech ró¿nych atrybu-tów sejsmicznych w jeden wolumen. Dokonuje siê tegoprzy u¿yciu matematycznych modeli przestrzeni kolo-rów s³u¿¹cych do tworzenia barw. Najpowszechnieju¿ywany model kolorów RGB, reprezentowany przezszeœcian, jest oparty na trzech kolorach podstawowych:czerwonym (red), zielonym (green) i niebieskim (blue).Ten rodzaj modelu stosuje siê do wizualizacji atrybutówtego samego rodzaju, np. trzech chwilowych atrybutów trasysejsmicznej, czyli amplitudy (red), czêstotliwoœci (blue) ifazy (green), sk³adaj¹cych siê na atrybut trio.

Atrybuty chwilowe trasy sejsmicznej i ich zastosowa-nie zosta³y bardzo dok³adnie opisane w literaturze, miêdzyinnymi przez Hardage’a (1985). Z kolei zasady powstawa-nia wizualizacyjnego atrybutu trio, jego sens interpretacyj-ny oraz dok³adny opis stosowanej skali kolorów dla tegoatrybutu opisa³a Radovich i innych (1998). Zastosowanieatrybutu trio w interpretacji litofacjalnej i stratygraficznejzosta³o tak¿e przedstawione na posterze przygotowanym wGeofizyce Kraków na I Polski Kongres Geologiczny(Nikiel-Tshabangu & Nebelska, 2008). Zasady stosowania

przestrzennych modeli barw w generowaniu z³o¿onychatrybutów wizualizacyjnych, takich jak trio, a tak¿e wybra-ne przyk³ady zastosowania tego atrybutu do interpretacjistratygraficznej oraz z³o¿owej zosta³y przedstawione naposterze wykonanym w Geofizyce Kraków na XIII krajo-we spotkanie u¿ytkowników oprogramowania Landmark(Nikiel-Tshabangu, 2008).

Poprawa jakoœci danych sejsmicznych, bêd¹ca wyni-kiem przeprowadzonego reprocessingu, i zastosowanienowych technik interpretacyjnych pozwoli³y zweryfiko-waæ i uszczegó³owiæ model budowy strukturalnej rejonuPogwizdowa (ryc. 3). Rejon ten charakteryzuje siê znacz-nym zaanga¿owaniem tektonicznym, przede wszystkim wodniesieniu do utworów pod³o¿a (ryc. 4). Mimo intensyw-

990

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

L300

L310

L320

L330

L420

L450

L480

L510

L530

L540

L340

L350

L360

L370

L380

L390

L400

L410

L430

L440

L460

L470

L490

L500

L520

L550

L560

L570

L580

L590

L600

L610

L620

L290

L320

L420

L450

L480

L510

L530

L540

L340

L350

L360

L370

L380

L390

L400

L410

L430

L440

L460

L470

L490

L500

L520

L550

L560

L570

L580

L590

L600

L610

L620

L630

L640

T320T310T300T290

T200

T170

T140

T280T270T260T250T240T230T220T210

T190T180

T160T150

T330

T320T310T300T290

T200

T170

T140

T280T270T260T250T240T230T220T210

T190T180

T160T150

T130

T330

T340

T120

STOBIERNA-3

STOBIERNA-4

STOBIERNA-1STOBIERNA-3

WÊGLISKA-1

POGWIZDÓW-1

POGWIZDÓW-2

S T R U K T U R A PO G W I Z D Ó W

POGW I Z D ÓW S T R U C T U R E

1500155016001650170017501800185019001950200020502100215022002250230023502400245025002550260026502700MAX

MIN

uskok normalnynormal fault

uskok odwróconyreverse fault

L330

[m]

T300T200 T250T150

1500

M9

Ma

Prestr

Ryc. 4. Fragment czasowego przekroju sejsmicznego L330: M9 — granicawewn¹trzmioceñska, Ma — strop anhydrytu, Pre_str — strop prekambruFig. 4. Segment of seismic time section L330: M9 — intra-Miocenehorizon, Ma — top of anhydrite, Pre_str — top of Precambrian

Ryc. 3. Mapa strukturalnagranicy sejsmicznej Pre_str— strop prekambru (z roku2006) — rejon PogwizdówFig. 3. Depth map of theseismic horizon Pre_str —top of Precambrian (2006) —Pogwizdów region

Page 4: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

nej erozji, jaka mia³a w okresie paleogen–wczesny miocen,widoczne s¹ liczne uskoki o charakterze normalnym iodwróconym, o ró¿nych kierunkach i wielkoœciach zrzutu.W detalizacji ich przebiegu bardzo pomocna by³a analizaatrybutów sejsmicznych przy u¿yciu programu GeoProbe®

(ryc. 5) m.in. na bloku danych w odtworzeniu semblance.Ten atrybutowy wolumen podobieñstwa sygna³u, oblicza-

ny jest na podstawie podobieñstwa ka¿dej trasy sejsmicz-nej wolumenu wyjœciowego z s¹siednimi trasami. Wolu-men ten jest najefektywniej interpretowany na przekrojachpoziomych, poniewa¿ podkreœlaj¹c wszelkie nieci¹g³oœciumo¿liwia dok³adn¹ interpretacjê dyslokacji. Nad rozleg³¹struktur¹ w obrêbie utworów sarmatu przeœledzono szereguskoków synsedymentacyjnych (ryc. 4–7), które odgry-

991

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

Pogwizdów-2

rynna erozyjnaerosional channel

ampl

itud

aam

pli

tude

czêstotliwoœæfrequency

Ryc. 6. Przestrzenna prezentacja granicy sejsmicznej Pre_str (stro prekambru) w rejonie otworu wiertniczego Pogwizdów-2 (wolumensejsmiczny trio w po³¹czeniu z semblance)Fig. 6. Spatial visualization of Pre_str (top of Precambrian) seismic horizon in area of the Pogwizdów-2 borehole (combination of twovolumes: trio and semblance)

miocenMiocene

Ma

prekambrPrecambrian

ampl

itud

aam

pli

tude

czêstotliwoœæfrequency

Ryc. 5. Po³¹czone wolumeny sejsmiczne trio i semblance przedstawiaj¹ce elementy strukturalno-tektoniczne pod³o¿a: Ma — strop anhydrytuFig. 5. Combination of trio and semblance volumes showing structural and tectonic elements of the bedrock: Ma — top of anydrite

Page 5: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

waj¹ istotn¹ rolê w zamkniêciu pu³apek z³o¿owych. Szcze-gó³owe omówienie mo¿liwoœci poszukiwawczych wobrêbie utworów nadewaporatowych znajduje siê w doku-mentacji koñcowej wykonanych badañ sejsmicznych

(Zubrzycka, 2007), natomiast tematem tego artyku³u s¹osady mioceñskie badenu zdeponowane w osiowej partiirynien erozyjnych w pod³o¿u miocenu (ryc. 6) (Krzywiec iin., 2008).

992

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

Ryc. 7. Wolumen sejsmiczny trio przedstawiaj¹cy warstwy anhydrytu w obni¿eniach pod³o¿a prekambryjskiegoFig. 7. Trio volume showing anhydrite beds in the lows of Precambrian bedrock

T320T310

T300T290

T200

T170

T140

T280T270

T260T250

T240T230

T220T210

T190T180

T160T150

T130

T330

T340

T320T310

T300T290

T200

T170

T140

T280T270

T260T250

T240T230

T220T210

T190T180

T160T150

T130T120

T330

T340

L300

L310

L320

L330

L420

L450

L480

L510

L530

L540

L340

L350

L360

L370

L380

L390

L400

L410

L430

L440

L460

L470

L490

L500

L520

L550

L560

L570

L580

L590

L600

L610

L620

L630

L640

L290L2

80

L300

L310

L320

L330

L420

L450

L480

L510

L530

L540

L340

L350

L360

L370

L380

L390

L400

L410

L430

L440

L460

L470

L490

L500

L520

L550

L560

L570

L580

L590

L600

L610

L620

L630

L640

L290L2

80

STOBIERNA-3

STOBIERNA-4

STOBIERNA-1STOBIERNA-3

WÊGLISKA-1

POGWIZDÓW-1

POGWIZDÓW-2

1800

1850

1900

1950

2000

2050

2100

2150

2200

2250

2300

2350

2400

2450

2500

2550 MAX

MIN

[m]

Ryc. 8. Mapa strukturalna granicy sejsmicznej Ma — strop anhydrytu (2006 r.)Fig. 8. Depth map of Ma seismic horizon — top of anhydrite (2006)

Page 6: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

Dane otworowe dokumentuj¹przede wszystkim wy¿sz¹ czêœæsukcesji mioceñskiej ze wzglêduna to, ¿e zgodnie z dotychczasobowi¹zuj¹c¹ koncepcj¹ poszu-kiwawcz¹, otwory sytuowaneby³y g³ównie na wyniesieniach.Rozpoznanie dolnej czêœci profi-lu miocenu w tym rejonie opartejest na analizie obrazu falowegooraz nielicznych wierceniach(Smolarzyny-9, Wysoka G³ogo-wska-2, Wola Zarczycka-8), któ-re potwierdzaj¹ przypuszczenie,¿e w paleorynnach jestwykszta³cony pe³ny profil straty-graficzny miocenu. Zatem mog¹tam wystêpowaæ ewaporaty iwarstwy baranowskie o mi¹¿szo-œciach rzêdu 30-50 m (WolaG³ogowska-2, odwiert zlokalizo-wany w zachodniej czêœci zdjêcia3D Soko³ów Ma³opolski–Smola-rzyny, 2001 r.).

Wykorzystuj¹c impedancjêakustyczn¹ i wolumeny atrybu-tów sejsmicznych, obliczone przy u¿yciu programu Geo-Probe®, w obni¿eniach powierzchni stropowej utworówprekambru udokumentowano obecnoœæ utworów anhydry-

tu, a pod nimi jeszcze starszych ska³ (warstw baranowskich).Utwory anhydrytu w zapisie sejsmicznym charakteryzuj¹ siêznacznie podwy¿szonymi wartoœciami amplitud fali sejs-

993

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

L350 L400L300

1500

M9

Ma

Prestr

L450amplitudaamplitude

470m

Ryc. 9. Fragment czasowego przekroju sejsmicznego T160 w wersji amplituda: � — analizowa-na granica sejsmiczna, M9 — granica wewn¹trzmioceñska, Ma — strop anhydrytu, Pre_str —strop prekambruFig. 9. Segment of seismic time section T160 seismic amplitude: � — analyzed seismic horizon,M9 — intra-miocene horizon, Ma — top of anhydrite, Pre_str — top of Precambrian

L300

L400

L500

T300

T200

T160

STOBIERNA-1STOBIERNA-3

WÊGLISKA-1

POGWIZDÓW-1

POGWIZDÓW-2

MAX

MIN5429

2489

L300

L400

L500

L600

T300

T200

impedancjaakustyczna

Al[m/s×g/cm ]

acousticimpedance

3

Ryc. 10. Mapa zmian impedancji akustycznej pomiêdzy granicami Ma–Pre_str na tle mapy strukturalnej Ma: T160 —linia sejsmiczna dokumentuj¹ca anomalie atrybutoweFig. 10. Map of acoustic impedance between seismic horizons: Ma and Pre_str at the background of the depth map of Mahorizon: T160 — seismic lines showing seismic attribute anomalies

Page 7: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

micznej i wysok¹ impedancj¹ akustyczn¹ (powy¿ej 12000[m/s*g/cm3]), zdecydowanie wyró¿niaj¹cymi je od reflek-sów pochodz¹cych z piaskowcowo-mu³owcowo-ilastychosadów miocenu i utworów pod³o¿a (ryc. 9, 11). W tensposób potwierdzone zosta³o domniemanie, ¿e na obszarzepierwotnego zdjêcia z 2001 roku w miejscach najbardziejobni¿onych wystêpuj¹ ewaporaty oraz ni¿ej le¿¹ce badeñ-skie lub starsze (paleogeñskie) osady podewaporatowe(Moryc, 1995; Krzywiec i in., 2008). Analiza obrazu falo-wego pozwoli³a z du¿ym prawdopodobieñstwem wydzieliæobszary wystêpowania serii ewaporatów, nie przeœledzonejwczeœniej w ramach pierwotnej dokumentacji (ryc. 7). Dotego celu wykorzystano g³ównie atrybutowy wolumensejsmiczny trio, który jest z³o¿onym wolumenem zespolo-nej trasy sejsmicznej sk³adaj¹cym siê z atrybutów chwilo-wych: amplitudy, czêstotliwoœci i fazy.

Atrybut trio umo¿liwia szybk¹ i w miarê obiektywn¹(bo niezale¿n¹ od korelacji) analizê danych sejsmicznychoraz wydzielenie odrêbnych jednostek stratygraficznych.Na omawianym obszarze badañ podkreœla on bardzo wyra-Ÿnie kontakt pomiêdzy mioceñskimi osadami piaszczy-sto-ilastymi a anhydrytami oraz pod³o¿emprekambryjskim. W strefach wyniesionych pozwala te¿ narozró¿nienie odbiæ od anhydrytu i prekambru, co nie zaw-sze jest oczywiste na wejœciowych trasach sejsmicznych.Odbicia od anhydrytu w porównaniu z odbiciami od stropupod³o¿a prekambryjskiego charakteryzuj¹ siê znaczniewy¿sz¹ amplitud¹ chwilow¹ oraz czêstotliwoœci¹ chwi-low¹, co ma bezpoœredni wp³yw na wartoœci atrybutu trio.Tak wiêc obecnoœæ anhydrytu wi¹¿e siê z charakterystycz-nym ró¿owym kolorem na odtworzeniach atrybutu trio,podczas gdy odbicia od prekambru koresponduj¹ z kolora-mi rdzawobrunatnymi a odbicia od pozosta³ych granicwewn¹trz-mioceñskich s¹ reprezentowane przez koloryniebieskofioletowe charakteryzuj¹ce ni¿sze amplitudy. Wkonsekwencji dziêki zastosowaniu atrybutu trio mo¿liwaby³a korelacja granicy Ma uto¿samianej ze stropem anhy-drytu.

Dla tak skorelowanej granicy sejsmicznej Ma wykona-no mapê strukturaln¹ (ryc. 8) dokumentuj¹c¹ obszar wystê-powania anhydrytu w analizowanym rejonie, co przeczytezie, ¿e obszary tzw. „bezanhydrytowe” wystêpuj¹ wobni¿eniach, sk¹d ewaporaty zosta³y usuniête na skutekpodmorskiej mioceñskiej erozji pog³êbiaj¹cej paleodoliny

(Po³towicz, 1998). Analizuj¹c zapis sejsmiczny pomiêdzygranic¹ refleksyjn¹ zwi¹zan¹ ze stropem utworów anhy-drytu i granic¹ odpowiadaj¹c¹ stropowi prekambru (ryc.9), stwierdzono wystêpowanie jeszcze jednej wyraŸnejgranicy wyklinowuj¹cej siê do pod³o¿a, prawdopodobniezwi¹zanej z piaskowcami glaukonitowymi warstw bara-nowskich. Wzd³u¿ tej granicy zidentyfikowano interesuj¹ceanomalie w obrazie impedancji akustycznej (ryc. 10), któremo¿na przeœledziæ szczegó³owo wzd³u¿ tras, np.: T160(ryc. 11). Oprócz anomalii impedancji nad lokalnymiwyniesieniami w strefie osiowej paleorynny zarejestrowa-no tak¿e anomalie AVO Product (ryc. 12). Widoczne nie-wielkie podniesienia strukturalne i wyraŸnie anomalnyzapis analizowanych atrybutów, zarówno impedancji jak iAVO Product, sugeruje mo¿liwoœæ wystêpowania z³o¿a wpiaskowcach warstw baranowskich uszczelnionych anhy-drytami.

Implikacje poszukiwawczeinterpretacji danych sejsmicznych 3D

Na przyk³adzie omówionych wyników interpretacjidanych sejsmicznych 3D przy u¿yciu programu GeoPro-be®, mo¿na stwierdziæ, ¿e wysokiej jakoœci zdjêcie sej-smiczne 3D pozwala na precyzyjne wyznaczenie zasiêguwystêpowania anhydrytów w strefach obni¿onych oddzie-lonych elewacjami pod³o¿a. Pod ci¹g³¹ pokryw¹ anhydry-tów, w strefach osiowych mog¹ wystêpowaæ utworywarstw baranowskich (dolny baden) lub jeszcze starszepaleogeñskie, na co wskazuj¹ tak¿e inne publikacje(Moryc, 1995). Badania sedymentologiczne rdzeni, anali-zy i korelacje pomiarów geofizycznych w odwiertach orazwyniki prób z³o¿owych, pozwoli³y na uznanie glaukonito-wych piaskowców warstw baranowskich za ska³y zbiorni-kowe o bardzo dobrych parametrach (Myœliwiec, 2004).Potwierdzone jest to udokumentowanymi objawami gazu iropy z tych utworów (Uszkowce, Lubaczów), a tak¿e aku-mulacjami o znaczeniu przemys³owym (z³o¿a Kury³ówka iSarzyna).

Anhydryty mog¹ byæ wtórn¹ ska³¹ zbiornikow¹, którejpierwotnie s³abe parametry zbiornikowe zosta³y polepszo-ne na skutek oddzia³ywania chemicznego wêglowodorów.Na przedgórzu Karpat objawy wêglowodorów w anhydry-tach serii ewaporatowej s¹ czêste, ale dotychczas odkryto

994

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

L350 L400L300

1500

M9

Ma

Prestr

L450

148

1216202428323640444852566064 MAX

MIN

impedancjaakustyczna

Al

acousticimpedance

Ryc. 11. Fragment czasowegoprzekroju sejsmicznego T160 wwersji impedancji akustycznej: M9— granica wewn¹trzmioceñska,Ma — strop anhydrytu, Pre_str —strop prekambruFig. 11. Segment of seismicsection T160 showing variation ofacoustic impedance: M9 —intra-Miocene horizon, Ma — topof anhydrite, Pre_str — top ofPrecambrian

Page 8: Mieczys³awa Zubrzycka1, Barbara Czerwiñska1 … › images › stories › przeglad › pg_2009...L430 L440 L460 L470 L490 L500 L520 L550 L560 L570 L580 L590 L600 L610 L620 L290

tylko jedno z³o¿e (RoŸwienica-2). Wydaje siê, ¿e w stre-fach obni¿eñ anhydryty raczej pe³ni¹ rolê ska³y uszczel-niaj¹cej, a ska³ami zbiornikowymi mog¹ byæ piaskowcewarstw baranowskich. Ma³e zainteresowanie warstwamibaranowskimi jako ska³¹ zbiornikow¹ wynika prawdopo-dobnie z ich du¿ej zmiennoœci facjalnej, co wskazuje naniewielkie zasoby poszczególnych pu³apek. Ska³y te jed-nak mog¹ tworzyæ wspólne zbiorniki z porowatymiska³ami pod³o¿a (Uszkowce, Lubaczów), co znaczniezwiêksza ich atrakcyjnoœæ w aspekcie z³o¿owym. Ponadtoodnosz¹c siê do urzeŸbienia powierzchni stropowejpod³o¿a miocenu, mo¿na s¹dziæ, ¿e liczba akumulacjiwêglowodorów w warstwach baranowskich mo¿e byæ bar-dzo du¿a.

Podsumowanie

Udokumentowanie sejsmiczne obecnoœci utworówanhydrytu (a pod nim byæ mo¿e starszych jeszcze utwo-rów) w obni¿eniach powierzchni stropowej prekambru wrejonie zdjêcia sejsmicznego 3D Soko³ów–Smolarzyny,powinno byæ inspiracj¹ do reinterpretacji innych zdjêæ sej-smicznych 3D w obszarze przedgórza Karpat.

Szczegó³owa analiza zapisu sejsmicznego tych zdjêæ3D pozwoli³aby w sposób istotny zmodyfikowaæ dotych-czasowe rozpoznanie tzw. stref bezanhydrytowych. Tymsamym, w przysz³oœci mog¹ otworzyæ siê nowe perspekty-wy poszukiwawcze w obrêbie paleodolin, poniewa¿ niebez znaczenia s¹ ska³y zbiornikowe w osadach ewaporato-wych badenu œrodkowego i warstw baranowskich badenudolnego.

Wspó³czesna polityka poszukiwawcza w obszarzeprzedgórza Karpat si³¹ rzeczy musi byæ ukierunkowana naidentyfikacjê obiektów w¹skich, o ma³ych powierzchniachi amplitudach (Borys, Myœliwiec, 2002). Wymaga to stoso-wania coraz lepszych narzêdzi poszukiwawczych. Takimnarzêdziem jest metoda sejsmiczna 3D i nowoczesne tech-niki interpretacji sejsmicznych danych 3D, w tym analizaatrybutów sejsmicznych z zastosowaniem nowoczesnegoprogramu GeoProbe®.

Autorzy sk³adaj¹ podziêkowania PGNiG za udostêpnieniedanych.

Literatura

BORYS Z. & MYŒLIWIEC M. 2002 — Perspektywy poszukiwañwêglowodorów w Karpatach i zapadlisku przedkarpackim. Nafta–Gaz,9: 447-455.FILO M. & KACHLIK J. 2001 — Opracowanie wyników badañ sej-smicznych 3D, t.: Soko³ów Ma³opolski-Smolarzyny. Arch. GeofizykaKraków.HARDAGE B.A. 1985 — Seismic stratigraphy. Pergamon Press.JAWOR E. 1983 — Utwory miocenu miêdzy Krakowem a Dêbic¹. Prz.Geol., 31: 635–640.KRZYWIEC P., WYSOKA A., OSZCZYPKO N., MASZTALERZ K.,PAPIERNIK B., WRÓBEL G., OSZCZYPKO-CLOWES M.,ALEKSANDROWSKI P., MADEJ K. & KIJOWSKA S. 2008 — Ewo-lucja utworów mioceñskich zapadliska przedkarpackiego w rejonieRzeszowa (obszar zdjêcia sejsmicznego 3D Soko³ów-Smolarzyny).Prz. Geol., 56: 232–244.MORYC W. 1995 — L¹dowe utwory paleogenu na obszarze przedgó-rza Karpat. Nafta–Gaz, 5: 181–194.MYŒLIWIEC M. 2004 — Mioceñskie ska³y zbiornikowe zapadliskaprzedkarpackiego. Prz. Geol., 52: 581–592.NIKIEL-TSHABANGU B. 2008 — Zastosowanie modeli kolorówRGB oraz HSV do interpretacji wielokomponentowych atrybutów sej-smicznych. Poster. XIII krajowe spotkanie u¿ytkowników oprogramo-wania Landmark. Arch. Geofizyka Kraków.NIKIEL-TSHABANGU B. & NEBELSKA U. 2008 — Interpretacja iwizualizacja danych sejsmicznych w przestrzeni 3D przy u¿yciu pro-gramu GeoProbe®. Poster. I Polski Kongres Geologiczny. Arch. Geofi-zyka Kraków.OSZCZYPKO N. 1996 — Mioceñska dynamika polskiej czêœci zapa-dliska przedkarpackiego. Prz. Geol., 44: 1007–1018.OSZCZYPKO N. 1999 — Przebieg mioceñskiej subsydencji w pol-skiej czêœci zapadliska przedkarpackiego. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168:209–230.PO£TOWICZ S. 1996 — Próba genetycznej klasyfikacji mioceñskichz³ó¿ gazu ziemnego miêdzy Bochni¹ a Tarnowem. Nafta–Gaz, 6:229–242.PO£TOWICZ S. 1998 — Œrodkowobadeñska erozja podmorska naprzedgórzu Karpat — implikacje poszukiwawcze. Nafta–Gaz, 5:209–214.RADOVICH B., OLIVEROS J. & BURNET R. 1998 — 3-D Sequenceinterpretation of seismic instantaneous attributes from the GordonField. The Leading Edge: 1286-1293.ZUBRZYCKA M. 2007 — Opracowanie wyników badañ sejsmicznych3D, t.: Soko³ów-Smolarzyny, rej.: Pogwizdów, 2006 r. Arch. GeofizykaKraków.

Praca wp³ynê³a do redakcji 22.10.2008 r.Po recenzji akceptowano do druku 14.04.2009 r.

995

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 11, 2009

L350 L400L300

1500

M9

Ma

Prestr

L450

1

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64 MAX

MIN

470miw AVO PR. br i

AVO

Ryc. 12. Fragment czasowegoprzekroju sejsmicznego T160 wwersji AVO: M9 — granicawewn¹trzmioceñska, Ma — stropanhydrytu, Pre_str — strop pre-kambruFig. 12. Segment of seismic timesection T160 AVO: M9 —intra-Miocene horizon, Ma — topof anhydrite, Pre_str — top ofPrecambrian