航空高光谱遥感油气探测技术研究及应用效果

利用航空高光谱遥感技术探测油气已是一项近年来逐渐推广的新技术,也是当前遥感地质领域研究的前缘和热点。由于地表干扰因素复杂,信息真假识别困难,遥感探测油气的效果不甚理想。本文依托中国地质调查局油气资源调查中心的"油气资源选区调查"项目,利用CASI/SAAI/TASI航空成像系统,在新疆准噶尔盆地和伊犁盆地示范区获得的高空间分辨率高光谱遥感数据,开展了航空高光谱遥感的油气探测示范研究。笔者通过构建油气渗漏异常的光谱识别模型,借助油气渗漏异常的光谱曲线与干扰因素光谱曲线的对比和烃与蚀变矿物丰度值的消长关系,解决了油气渗漏异常信息提取中干扰因素的排除难题。同时,开发了适合油气信息提取的波段分类方法,并强调将油气地质知识,贯穿于信息提取的全过程,改变了以往只按已有程序处理,结合野外实际不够的倾向,从而有效地提升了航空高光谱油气探测的效果。经示范应用表明,航空高光谱遥感在油气探测中可以快速、大面积地提取油气信息,区分含油地层和非含油地层;提取油页岩和含油煤层,直观其展布特征和控制要素,分析其不同地段的含油丰度;提取油气渗漏异常,尤其是第四系覆盖区地质人员不易发现,而对油气勘查有重要价值的弱渗漏异常信息,圈定油气渗漏异常区。上述这些探测效果,正是油气资源调查、选区和评价需要掌握的重要信息。高光谱遥感探测油气的技术优势,是其它油气勘查手段无法替代的。因此,在油气资源调查和勘查中应充分发挥高光谱遥感的重要作用。     

工作面过空巷基本顶超前破断机制及控制技术

以工作面进入平行空巷、回撤通道时顶板超前破断、巷道被掩埋、支架压架的事故为研究对象,通过相似模拟试验对比了工作面过不同宽度空巷、充填与否时围岩破坏特征、应力变化和支架载荷变化,展现了工作面过大断面空巷基本顶超前破断及其灾变演化过程。研究表明：超前破断会导致基本顶一次性破断长度增加、上覆亚关键层同时破断。一旦发生超前破断,现有支护技术很难避免压架,故预防出现超前破断最为重要。鉴于此,运用Winkler地基梁理论对基本顶中弯矩和挠度进行了计算,解释了试验中围岩破断特征、支承应力和支架载荷的变化,给出了基本顶超前破断的机制：煤柱失稳是导致出现超前破断的主要因素,提高煤柱强度有利于预防超前破断。据此提出了局部注浆充填技术使煤柱由单轴压缩变为三轴压缩,提高煤柱支撑能力,并在现场实践中得到了验证。     

基于航空高光谱和伽马能谱的铀矿勘查集成软件开发与应用

航空高光谱和航空伽马能谱是当前铀矿勘查领域两类重要的数据源,由于其异构且海量的特性,使数据的处理难度大,处理效率低,协同应用效果不足。在这种情况下开发一款面向航空高光谱和伽马能谱的铀矿勘查集成软件显得尤为重要。文章根据航空高光谱和航空伽马能谱数据的类型及处理方法,开展了针对两种数据应用的集成软件系统的设计。研究引入虚拟总线结构,实现了对不同数据处理模块的调用,并以Visual Basic为主要开发语言,对前台主系统进行搭建。最终利用搭建好的系统,以银根地区的航空高光谱和伽马能谱数据为数据源,完成软件的应用测试。测试结果发现,利用GS融合算法可以较好地保留地表纹理信息,同时丰富图像颜色,从而为铀矿赋矿围岩岩性的准确识别与划分提供参考。     

内蒙古苏亥图-苦草洼地区太原组和山西组煤质特征及综合利用研究

苏亥图-苦草洼地区位于鄂尔多斯盆地的西部,古生界煤层的煤质为中灰、中高挥发分、中硫、低磷、低氯煤,煤类以气煤为主,局部以1/3焦煤或弱黏煤为主,可以作为炼焦配煤、动力燃料及民用煤,也可作煤的深加工原料煤等.     

航空高光谱遥感金矿床定位模型及找矿应用——以甘肃北山柳园-方山口地区为例

高光谱遥感技术找矿应用是当前遥感地质领域研究的前缘和热点,国内外都在积极进行探索。本文利用核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室的航空高光谱遥感成像系统（CASI/SASI/TASI）,采用甘肃柳园-方山口地区获取的高空间分辨率的高光谱遥感数据,开展了航空高光谱遥感金矿床定位模型及找矿应用研究。提出了航空高光谱遥感金矿床定位模型的构建思路,强调将目标（蚀变矿物及其组合）与背景（控制要素和成矿环境）相结合,而不是以往只重视蚀变信息,而忽视蚀变所处的地质环境;开拓出“矿床尺度的矿物精细填图技术”,并建立了工作流程,解决了建模的技术关键,明显提高了航空高光谱遥感技术在矿床范围内的填图效果。在此基础上,选择柳园-方山口地区5个各具特色的金矿床,构建了不同于其他地质勘查技术建立的5个矿床定位模式,属航空高光谱遥感矿床定位模式,为该区的高光谱遥感模式找矿奠定了基础。经对5个定位模式共性的地质分析,探讨了金矿床的形成过程,对该区的金矿床形成机理,从高光谱研究角度提出了新看法。运用所建立的定位模型,结合确立的金矿评价准则,开展了模式找矿工作,结果在柳园-方山口地区前人不知的盲区发现了3处值得进行深部探索的成矿有利地段,取得了明显的找矿效果。实践表明,航空高光谱遥感金矿床定位模型研究具有重要的理论意义和找矿价值。     

和静备战铁矿床地质特征及控矿因素分析

新疆和静县备战铁矿位于巩乃斯石炭纪裂谷带东端楔形尖灭部位,矿体受下石炭统大哈拉军山组灰岩与华力西中期石英二长斑岩体接触带的控制.矿区内存在一个从基性→酸性,从橄榄玄武岩→玄武岩→安山岩→英安岩→霏细岩(流纹岩)演化的火山熔岩系列,同时发育大量火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩,构成大哈拉军山组主体地层,为备战铁矿成矿的最有利层位.矿区南北两侧均为近EW向断裂构造,具压扭性质,是一个长期活动的构造薄弱带,有利于火山活动及岩浆岩侵入.从矿床地质特征出发,概括了该矿床的基本控矿因素,为下一步该类型铁矿床找矿提供依据.     

涪陵页岩气田五峰组—龙马溪组页岩气保存条件评价

保存条件是影响页岩气富集高产的关键。综合利用地质、钻井、测井、地震等资料,分析了涪陵页岩气田的盖层和顶底板特征、流体压力特征和构造特征,从宏观和微观两个方面重点对影响页岩气保存的主要指标进行了研究,对涪陵页岩气田保存条件的平面差异性进行定量-半定量的评价。结果表明:研究区发育多套区域盖层,其中以中志留统小河坝组—韩家店组盖层分布最广,封闭能力最佳;页岩气层顶底板条件较好,为典型的"上盖下堵"型;研究区除具有良好的区域盖层和顶底板封闭性能外,还存在一定的泥页岩层的自身封闭作用。根据五峰组—龙马溪组地层变形和断裂发育情况,以石门—金坪断裂带为界把研究区划分为东带和西带,东带地层压力较低,构造变形和断层发育程度均高于西带,整体上西带保存条件好于东带。含气泥页岩所在的中构造层可分为9种主要局部构造样式、5类构造变形,对不同构造变形区块的页岩气保存条件进行了综合评价,构造稳定型的焦石坝箱状背斜、江东斜坡保存条件最好,较稳定型的平桥断背斜次之。     

相山铀矿田西部深钻岩心成像光谱编录及蚀变分带特征

相山盆地西部是目前相山铀矿田攻深找盲的重要潜力区域,其深部具体的蚀变分带仍有待进一步的研究。成像光谱岩心扫描技术为揭示深部蚀变信息提供了一种新的手段。通过对相山西部牛头山地区的科学深钻进行岩心成像光谱扫描和数据处理,完成了5类蚀变矿物的岩心填图,采用像元分类统计算法获得了整个钻孔的蚀变矿物相对含量编录曲线。通过与地质岩性编录和物探测井曲线的对比,印证了岩心成像光谱编录蚀变信息的可靠性。根据深钻岩心成像光谱编录结果,基底以上可划分为3个蚀变带:上——绿泥石化为主,中——高岭石+地开石化和伊利石(主要是短波伊利石)化为主,下——伊利石(长波伊利石多、短波伊利石少)化为主。钻孔上、下2段铀矿化具有明显不同的蚀变矿物组合特征,反映不同波长伊利石的形成环境具有相对差异性。短波伊利石形成于相对偏酸性的流体环境,与酸性蚀变主导的铀成矿密切相关,长波伊利石形成于相对偏碱性的流体环境,与铀成矿的相关性不高。深钻蚀变分带特征反映了偏酸性的流体活动晚于偏碱性的流体活动,并作用于后者之上,铀伴随着后期的钾交代和偏酸性的流体活动逐渐富集;深部碱交代作用的演化具有钠交代→钾交代→酸交代的总体演化规律。     

宁波镇海沿岸岸滩演变分析

基于1959、1979、2010、2013年4个年份的水深资料,采用地理信息技术,研究了1959—2013年间宁波镇海沿岸海域的岸线变化、特征等深线分布变化及剖面变化,并定量计算了水下岸坡的冲淤变化.结果表明,在这54 a间,岸线持续向海推进约3～5 km,0、3、5 m等深线总体上也向海推进,幅度约330～5 600 m;但由于0 m等深线的推进速率小于岸线,因此干出滩面积锐减.相应的,不同时段水下岸坡的淤积速率分别为0. 46、2. 82、14. 14 cm/a,说明该水下岸坡经历了冲淤基本平衡—轻微淤积—较快淤积的调整过程.结合实测水文泥沙资料,探讨了水下岸坡的冲淤原因和动态趋势,得到了杭州湾南岸大规模围垦工程会维持并加快水下岸坡淤积的结论.