尚振蘭 姜艷
【摘 要】遙感影像全面、客觀地記錄了地表綜合景觀的各種特征,可通過對其圖像特征的提取,獲得豐富的地質(zhì)信息。包括判讀盆地露頭區(qū)各種地質(zhì)地貌特征;發(fā)現(xiàn)由油區(qū)烴類微滲漏造成的地表理化特征異常區(qū);指導(dǎo)現(xiàn)代沉積研究。本文給出了這些應(yīng)用的介紹和一些成功的實例,并指出了目前存在的問題及應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】遙感影像;油氣勘探;波譜特征
1.油氣遙感探測機理
遙感影像全面、客觀、真實地記錄了地表綜合景觀的幾何特征和物理特征,因此,從遙感圖像上不僅可以獲得地表景觀的形態(tài)及其分布組合特征,而且還可以獲得物體的成分、結(jié)構(gòu)和理化特征,從而實現(xiàn)識別的目的。
1.1油氣遙感的間接探測
間接探測主要是分析遙感圖像的幾何特征,在油氣遙感勘探中已廣泛應(yīng)用。主要是判別地質(zhì)構(gòu)造和隱伏的油氣儲構(gòu)造。
(1)根據(jù)影像的形態(tài)、色調(diào)和影紋(形態(tài)的組合)進行判斷,最主要的是線性構(gòu)造的識別及環(huán)影影像的識別。
出露地表的線性構(gòu)造往往具有明顯的地貌特征,如斷層、河流直線段等。對于隱伏的線性構(gòu)造,在遙感圖像上也可以清晰地顯現(xiàn),這是由于處于覆蓋層下的原始構(gòu)造對地下水的活動產(chǎn)生很大影響,使之在線性構(gòu)造發(fā)育帶多為地下水充水帶,直接構(gòu)成地表土壤濕度及植物群落特征的差異,在遙感圖像上表明為一條明顯的線性影跡。
(2)根據(jù)水系發(fā)育的特征,來推斷區(qū)域巖性分布及區(qū)域構(gòu)造。
一般水系密度主要反映地表巖性特征,水系形態(tài)反映地下構(gòu)造環(huán)境,在油氣遙感勘探中,水系形態(tài)分析對推斷隱伏油氣儲集結(jié)構(gòu)有著重要意義。
1.2油氣遙感的直接探測
直接勘探主要是利用遙感技術(shù)探測烴類微滲漏的地表標志,實現(xiàn)推斷地下油氣藏的存在。這些烴類異常的地表標志的探測機理就是捕獲地物目標的分子或分子群的電磁波譜特征。
2.利用遙感資料進行地質(zhì)地貌判讀
2.1地貌判讀
地貌判讀對于地質(zhì)找礦、石油天然氣勘探、構(gòu)造分析等工作都有重要意義。地貌判讀主要從地貌學(xué)原理出發(fā),分析圖形、色調(diào)和陰影等直接判讀標志,再根據(jù)地質(zhì)、水文、土壤、植被等地理要素的相關(guān)信息,綜合分析判讀[3]。
利用遙感技術(shù)可進行流水地貌判讀、黃土地貌判讀、卡斯特地貌判讀、風(fēng)成地貌判讀、冰川地貌判讀、火山地貌判讀等。流水地貌判讀主要有以下內(nèi)容:河谷形態(tài)、階地、河漫灘、洪積扇、沖積扇、三角洲、牛軛湖、古河道等。流水地貌判讀對分析新構(gòu)造運動和環(huán)境演變很有幫助。
沉積地貌的發(fā)育范圍多在幾十公里甚至更大,單靠地面調(diào)查研究其演變過程比較困難,利用遙感影像從宏觀角度觀察和分析其空間演變具有很好的效果。不同的沉積相因組成物質(zhì)不同河后期地表地貌的不同,遙感影像上表現(xiàn)出不同的光譜特征[8]。因此利用遙感影像分析可以識別不同的沉積地貌。例如中科院崔衛(wèi)國等對瑪納斯河山麓沖積扇演變的遙感研究,分析了該沖積扇的演變過程并對其形成和演變原因進行探討。
2.2巖性判讀
組成巖石的礦物在熱紅外譜域具有選擇性發(fā)射的特性,同一礦物在不同譜域具有不同的發(fā)射率,不同礦物在同一譜域也有不同的發(fā)射率,因此,根據(jù)低發(fā)射率帶的波長位置,可以提取和識別巖石的礦物組成信息,從而判定巖石類型。
巖石色調(diào)是巖石物理化學(xué)性質(zhì)不同引起的輻射差異的反應(yīng),巖石色調(diào)的深淺主要由組成巖石的礦物顏色深淺和它們的含量所決定的[3]。影響色調(diào)的因素還包括巖石表面的濕度、粗糙度、粘度大小。此外。環(huán)境因素如植被覆蓋度、風(fēng)化殼、土壤厚度都直接影響巖石色調(diào)。巖石色調(diào)實際上是許多因素的綜合反映,必須結(jié)合實際作具體分析。在大比例尺、高分辨率影像判讀中,形狀是另一重要標志。
另外,很多時候水系形態(tài)、地貌特征、土壤植被等都可作為巖性判讀的標志。根據(jù)不同巖性的熱紅外特征,利用遙感航片、衛(wèi)片還可以判讀三大巖性。
2.3構(gòu)造判讀
2.3.1巖層產(chǎn)狀判讀
利用遙感圖像可以判別水平巖層和傾斜巖層。水平產(chǎn)狀的巖層層面界線與該處地形等高線平行或重合。水平產(chǎn)狀的巖層在地貌上常常構(gòu)成方山、桌狀山。如果被開墾利用,常呈套環(huán)狀梯田。傾斜巖層的解釋標志是:地質(zhì)界線與地形等高線相交,并受地形因素的影響而發(fā)生彎曲折轉(zhuǎn),或通過山脊溝谷等不同地形。
2.3.2褶皺構(gòu)造解釋
褶皺構(gòu)造分背斜和向斜,在影像上表現(xiàn)為色調(diào)不同的條帶且對稱平行排列,其整體圖像常呈閉合的圖形,有圓形、橢圓形及不規(guī)則環(huán)帶狀等多種形態(tài)。
在遙感圖像上可以利用巖層產(chǎn)狀來確定背、向斜構(gòu)造。還可以根據(jù)褶皺轉(zhuǎn)折端的單層影像的出露寬度特點和組成折轉(zhuǎn)端的巖層形態(tài)來分析分析背、向斜。
2.3.3斷裂構(gòu)造判讀
斷裂構(gòu)造包括出露斷層和隱伏斷裂,前者許多斷裂要素可以直接觀察到,運用直接標志即可;后者則更多的運用間接標志,并結(jié)合其他方法才能確定。
許多斷層要素都可以在航片和衛(wèi)片上直觀地看到,如地層、巖脈、礦體、褶皺等各種地質(zhì)體被切斷、錯開的現(xiàn)象。
對已知油氣田構(gòu)造的研究表明,它們在地形地貌上均有特征顯示,一個真實的隱伏構(gòu)造應(yīng)該在地表造成多種異常標志,如水系異常、色調(diào)異常,甚至?xí)霈F(xiàn)微地貌異常[9]。
3.油氣遙感技術(shù)存在問題及展望
從油氣構(gòu)造的遙感解譯分析,到綜合遙感資料與物化探資料進行油氣綜合評價,再進一步發(fā)展到將遙感技術(shù)與油氣化探、地面波譜測試、地磁、地溫、能譜測量以及地電化學(xué)勘探手段相結(jié)合而進行的遙感方法直接找油,標志著遙感技術(shù)應(yīng)用在油氣勘探領(lǐng)域的一次次重大飛躍[5]。但是利用遙感探測也存在一定的問題:
(1)遙感影像在識別巖性方面,由于火成巖的熱紅外光譜特性比其它巖類要清楚得多,所以對于火成巖的研究相對的較成熟一些。但是對于沉積巖和變質(zhì)巖的研究則相對的較少,主要是由于巖石中的不同礦物對熱紅外光譜影響較大。因此對于巖石和礦物發(fā)射光譜特性的關(guān)系及其影響因素需要進一步的研究。
(2)將熱紅外譜域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前對這兩個熱紅外譜域的巖石、礦物光譜特性還知之甚少。
油氣遙感技術(shù)不斷發(fā)展,不僅可以在前期油氣勘探中發(fā)揮作用,并將會涉及到油氣勘探的各個階段。在隱蔽油氣勘探、巖性油氣勘探、水動油氣勘探及老油氣田的擴大、挖潛勘探中同樣可以取得成效。
先進的遙感探測器是油氣遙感勘探的前提,尤其遙感應(yīng)用研究是基礎(chǔ)。隨著應(yīng)用基礎(chǔ)研究的不斷深化,定會促使油氣遙感勘探技術(shù)不斷完善。油氣遙感勘探是一種有希望、有前景的勘探技術(shù)[2]。
【參考文獻】
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