准噶尔盆地东北缘航空高光谱油气微渗漏探测及地质验证

准噶尔盆地东北缘乌伦古坳陷油气成藏潜力巨大,目前其勘探工作较少,亟待低成本,高效率,大面积的油气普查,以圈定潜在油气勘探靶区。利用航空高光谱数据,结合野外实测光谱,提取研究区油气微渗漏引起的烃类及相关蚀变矿物信息。结果显示,研究区的油气渗漏异常区具有环带状分布特征。野外查证发现,部分异常区具有地表晕环状分带、粘土化、碳酸盐化和植被中毒等油气渗漏相关的地质特征。渗漏的烃类以层状、条带状、斑点状和吸附式等四种形式富集地表。油气以烃分子形式沿断裂、裂缝等通道垂向逸散,具有"烟囱效应"。研究区油气渗漏受控于断层、不整合面和揉皱构造等。结合区域构造演化史和油气成藏史,认为研究区大规模的油气渗漏可能开始于燕山期,在喜山期达到渗漏高峰。并认为研究区中部隆起带具有较好的油气成藏潜力,是下一步油气勘探的重点区域。     

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。     

航空高光谱探测技术在准噶尔盆地东部地区油气调查中的应用

赋存于地下的油气藏(田)一般都存在向地表微渗漏,油气藏上方烃类垂向微渗漏可引起近地表物质的物理与化学性质变化,形成地物反射光谱特征异常,这为航空高光谱技术用于探测烃类微渗漏信息成为可能,成为油气选区调查和寻找油气的有效技术方法。在准东2500 km2范围内开展航空高光谱油气探测技术研究,获取了研究区CASI/SASI/TASI航空高光谱遥感数据,提取了与油气及与油气相关的粘土、碳酸盐、二价铁等信息,通过与已发现的油气藏(田)高光谱油气异常信息的对比研究,在准东地区落实了柳树河子和三台镇2个油气有利区。     

高光谱遥感油气探测信息提取软件设计与实现

基于烃微渗漏机理实现高光谱油气资源探测, 从数据处理和信息提取角度, 利用IDL设计并实现了高光谱油气探测信息提取软件模块。软件具备波段剔除、坏线修复等预处理功能, 以及波谱特征分析和信息异常填图等功能; 同时, 能够处理GB量级数据。研究成果可为高光谱油气资源探测信息提取提供参考。      

新疆吉木萨尔地区油气渗漏与盐碱化相关性的航空高光谱遥感探测研究

笔者在新疆吉木萨尔地区开展航空高光谱遥感油气探测示范研究的过程中,发现油气渗漏地区往往有盐碱化现象。据此,利用航空高光谱成像系统在该区取得的可见光-近红外和短波红外遥感数据,采用自主开发的波段分类填图方法,对吉木萨尔农田、荒地和戈壁地区的油气渗漏异常信息进行了提取,经野外验证和化学分析,圈定了7处油气渗漏异常区。同时,构建了盐碱化的高光谱识别模型,利用该模型进行了盐碱化信息填图,并对吉木萨尔同一覆盖区的盐碱化异常进行了提取,圈定了盐碱化异常区。通过对油气渗漏异常区与盐碱化异常区的叠置聚焦分析,发现二者空间位置有高度的重合性。笔者认为这一高光谱遥感探测发现,不仅具有探索的理论意义,而且具有实用价值。其实用价值主要体现在高光谱遥感油气探测中,通过烃碱信息的相互印证,可以减少油气信息的漏判,提高油气渗漏信息识别的准确性。同时,在缺少航空高光谱遥感数据的情况下,还可以利用卫星多光谱遥感数据源,通过提取盐碱化异常和圈定盐碱化异常区的途径,帮助缩小找油气的目标区,为油气资源的调查、评价和选区提供新的信息和依据。上述研究同时表明,自然界的盐碱化可能并非全是由"干旱蒸发"形成,很可能还存在与油气有关的盐碱化,在油气勘查中如何区分这两种类型的盐碱化,特别是应用高光谱遥感技术将二者区分开来,是值得深入探讨的科学问题。     

遥感油气勘探对伊犁盆地的评价

遥感油气勘探技术是通过遥感影像的构造解译及烃类微渗漏信息的提取并结合其他地质资料，对目标区进行油气有利聚集区的预测及评价。利用这一勘探技术着重对伊犁盆地的构造特性、承压盆地、构造阶地、烃类微渗漏信息等进行了解译和提取，总结出伊犁盆地油气藏预测的九大要素，确定了３条油气聚集带和１４个油气远景区。     

新疆红柳泉地区航空高光谱构造蚀变特征分析与找矿预测

利用CASI/SASI航空高光谱遥感数据,对新疆红柳泉地区进行了航空高光谱遥感构造解译,修正了部分线性构造及环形构造。基于航空高光谱遥感提取的蚀变信息,结合野外实地调查验证,重点分析了研究区内祥云金矿、盘龙沟金矿与构造、蚀变之间的关系,结合已有的矿产地质特征、航空高光谱遥感地质特征,在该区圈定5处找矿预测区,预测矿种为构造蚀变岩型金矿,研究成果为相同地区的成矿预测与寻找同类型矿床提供遥感依据。     

高光谱遥感油气探测技术

高光谱遥感探测技术已成为探测油气藏的前沿新技术之一.研究以油气微渗漏地表共生异常理论为基础, 采用基于小波主成份分析(principal component analysis, PCA)最大似然分类、端元提取分类、光谱库典型蚀变光谱分类和植被指数决策树分类方法, 对榆林典型稀疏植被地区的进行油气勘探, 提取了与烃异常相关的粘土、碳酸盐、植被异常等相关的专题信息产品, 得出综合异常区图.对照分析已知气井与油气异常区分布, 证明了油气微渗漏信息的提取与识别方法的有效性.      

江汉含油气盆地土壤光谱特征及烃类蚀变信息提取方案

江汉含油气盆地土壤样品显示出较强的与烃类微渗漏蚀变相关的光谱特征和地球化学成分特征；选择相关系数最高的TM波段，用TM2／TM3、TM3／TM4和TM5／TM7进行比值处理，达到了在油区去相关的目的；TM2／TM3、TM3／TM4和TM5，TM7在油区存在和同一化学成分的反向相关性，说明运用上述3个比值为基础的彩色图象处理能增强对化学成分的分辨率；从光谱数据中直接提取出油气蚀变信息，并以此提出了在该区以比值法进行烃类蚀变信息的图象提取方案。     

植被覆盖地区的高光谱油气勘探技术研究现状

高光谱遥感油气勘探技术利用油气微渗漏所致的地表蚀变矿物异常和地植物异常在光谱上的异常表现提取油气微渗漏信息, 是油气勘探的辅助手段。针对高光谱遥感油气勘探技术在植被覆盖区应用中存在的植被遮挡地表真实情况的问题开展研究, 总结相关领域的国内外研究现状, 指出其存在的问题, 提出了与植被反射率相关的指数作为油气微渗漏的指示标志, 确定了适用于植被覆盖区的高光谱遥感油气微渗漏信息大面积普查的工作流程, 研究成果可为建立更加广泛、适用的高光谱遥感油气勘探模式提供新的参考依据。      

伊犁盆地石炭系—二叠系含油气性特征

伊犁盆地是在前震旦系基础上发展形成的双层结构盆地,即内裂谷盆地-山间陆相盆地。经多次造陆运动后,盆地内普遍缺失震旦系、下古生界、泥盆系、下三叠统和白垩系。盆地内的生油层主要为海相石炭系阿克沙克组、也列莫顿组,陆相二叠系晓山萨依组、塔姆其萨依组。生油中心主要位于伊什基里克山-脱勒斯拜克山以北的湖盆区内。储层主要以二叠系、三叠系和侏罗系的碎屑岩为主。伊犁盆地虽然经历了多期构造运动的影响,地质结构更加复杂,沉积中心的不断西移,但仍然在中新生代地层的地表及井下发现大量油气显示,表明该盆地具备生储油能力。该盆地有利与不利因素并存,对盆地的进一步勘探应加强基础研究工作,以避免盲目投入。     

新疆伊犁昭苏黄土剖面中的矿物组成及其风化意义

应用X射线衍射(XRD)分析技术,对处于西风区的新疆伊犁昭苏黄土剖面中的138个全岩样品和9组分粒级样品进行了分析,获得了该剖面的矿物组分、含量及其粒径分布信息.昭苏黄土主要由石英、方解石、绿泥石、斜长石、普通角闪石、钾长石、白云石和白云母组成;方解石在各个粒级组分中分布相对均匀;石英、白云石、斜长石、普通角闪石和钾长石主要赋存于粗颗粒中;绿泥石在细颗粒中的含量明显较高;白云母在16 ～32 μm粒级组分中含量较低,在其它粒级组分中的含量则相对更高.各矿物学指标揭示了昭苏黄土剖面的化学风化程度整体较低且变化幅度不大,但古土壤层的化学风化程度稍强于黄土层;物理风化则经历了由强到弱的两个波动过程.     

基于机载和星载高光谱遥感的武夷山成矿带蚀变矿物信息识别研究

武夷山成矿带是中国东部中生代火山岩区重要的金铜多金属成矿带之一。为进一步对武夷山成矿带的岩矿蚀变信息进行识别与对比研究,该文利用机载航空高光谱SASI短波红外数据和星载高分五号(GF-5)高光谱数据,在充分分析不同蚀变矿物的实测波谱典型吸收特征和矿化蚀变信息识别提取方法的基础上,基于迪开石、高岭石、石膏、铁绿泥石、铁镁绿泥石、镁绿泥石等6种蚀变矿物的实测光谱特征,应用光谱角填图法(Spectral Angle Mapper,SAM)对闽中永泰—德化—尤溪矿集区的两类高光谱影像的蚀变矿物信息进行自动匹配识别和信息提取。研究表明:1 两类高光谱数据都能较好地提取出上述6种典型蚀变矿物的分布范围,且结合地质资料能够推测出火山机构,暗示了较好的找矿前景;2 通过对提取的蚀变矿物信息的效果和特征进行对比研究,并经野外实测岩矿样品的光谱验证,SASI数据提取的蚀变矿物信息与实际验证点吻合更多;3 通过对比分析,发现应用高空间分辨率SASI数据的蚀变矿物信息提取结果较空间分辨率较低的GF-5数据更加稠密和精确,与空间分辨率越低,像素光谱混合越明显、地物精细区分程度也相对较差的常规认识相吻合。由于该研究中光谱验证点相对较少,且矿物种类有限,同时原始空间分辨率不同等因素,评价结果还需作进一步验证。     

WorldView- 3遥感数据在巴音戈壁盆地本巴图地区铀矿勘查中的应用

笔者等基于WorldView- 3（16波段）遥感数据,利用主成分分析方法提取了铁染、Al—OH、Mg—OH和碳酸盐异常信息。进一步查明巴音戈壁盆地本巴图地区蚀变类型及分布,为该地区铀矿勘查提供线索。经查证,提取的蚀变信息类型和位置较为准确,结合地质、地球化学等方法,可以很好地应用于盆山结合部位,甚至盆地内部,为寻找砂岩型铀矿发挥重要作用。综合地面能谱测量、地面光谱测量、岩石薄片观察和化学分析测试结果,认为研究区与铀矿化关系最为密切的蚀变为铁染和碳酸盐化,主要分布在北部巴音戈壁组下段、南部图克木隆起花岗质岩体和新尼乌苏凹陷东北边缘的巴音戈壁组上段。根据铁染和碳酸盐化信息在找矿目的层巴音戈壁组上段中的分布,结合该套地层地质特征,认为研究区NE向向斜西北翼,虽然相关蚀变信息发育,但地层褶皱变形且破坏严重而不利于砂岩型铀矿形成。NE向向斜转折端和东南翼蚀变相对偏弱,但地层稳定,且发育NW向断裂,有利于地下水和后期热液运移,是下一步铀矿勘查的有利地段。     

高光谱遥感地空综合预测方法在新疆卡拉塔格地区铜金矿床找矿中的应用

新疆卡拉塔格地区位于东天山成矿带,地质矿产资源丰富,铜金及多金属矿床集中,找矿潜力较大。铜金矿床地表矿化蚀变现象明显,发育的褐铁矿化+黄钾铁矾化+绢云母化形成地物反射光谱特征,为高光谱遥感地空综合预测方法用于探测铜金矿化蚀变信息成为可能,并成为寻找铜金矿床的有效技术方法。本文在卡拉塔格地区开展了航空高光谱和地面高光谱在铜金多金属矿床找矿研究,分别采用Hy Map航空成像光谱仪和Field Spec Pro FR光谱仪,获取了研究区Hy Map航空高光谱数据、地面准同步定标数据、地面高光谱数据,提取并筛选了基于Hy Map航空高光谱影像的成矿有利蚀变信息,在此基础上对该区红山铜金矿床航空-地面高光谱提取的蚀变信息进行了综合剖析,并结合矿区地质背景,建立了红山铜金矿床高光谱遥感地空综合找矿模型,经对比分析在该区圈定了2处找矿预测区。说明高光谱遥感地空综合预测方法在该区得到了很好的应用效果。     

WorldView- 3遥感数据在巴音戈壁盆地本巴图地区铀矿勘查中的应用

笔者等基于WorldView- 3（16波段）遥感数据,利用主成分分析方法提取了铁染、Al—OH、Mg—OH和碳酸盐异常信息。进一步查明巴音戈壁盆地本巴图地区蚀变类型及分布,为该地区铀矿勘查提供线索。经查证,提取的蚀变信息类型和位置较为准确,结合地质、地球化学等方法,可以很好地应用于盆山结合部位,甚至盆地内部,为寻找砂岩型铀矿发挥重要作用。综合地面能谱测量、地面光谱测量、岩石薄片观察和化学分析测试结果,认为研究区与铀矿化关系最为密切的蚀变为铁染和碳酸盐化,主要分布在北部巴音戈壁组下段、南部图克木隆起花岗质岩体和新尼乌苏凹陷东北边缘的巴音戈壁组上段。根据铁染和碳酸盐化信息在找矿目的层巴音戈壁组上段中的分布,结合该套地层地质特征,认为研究区NE向向斜西北翼,虽然相关蚀变信息发育,但地层褶皱变形且破坏严重而不利于砂岩型铀矿形成。NE向向斜转折端和东南翼蚀变相对偏弱,但地层稳定,且发育NW向断裂,有利于地下水和后期热液运移,是下一步铀矿勘查的有利地段。     

新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床中稀土元素地球化学特征

通过对新疆伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿床主要层位水西沟群中稀土元素地球化学行为特征的分析,并与蚀源区岩石对比,初步认为水西沟群的稀土元素主要来自蚀源区的安山岩和花岗岩,与玄武岩无关。伊犁盆地南缘乌库尔其地区流体和岩石的pH值分布情况表明,层间氧化岩石带和原生还原岩石带的pH值相似,而矿石带的pH值偏低,这与在偏碱性条件下,REE和U的络合物容易形成,并且REE和U的络合物随着pH值的降低而迁移和沉淀富集是相吻合的。对REE的研究表明,在层间氧化岩石带中REE有所亏损;通过对REE的分异性的研究,认为在不同的分带中REE的分异程度不同,在矿石带中分异程度最大,更加富集LREE,并且随着岩石粒径的增大,LREE和HREE的分异也有增大的趋势;根据REE和U的亲和性及活动性特征,认为U和REE在迁移沉淀规律方面具有共性,以[UO2(CO3)3]4-及[REE(CO3)3]3-形式进行迁移;即在偏碱性的条件下,容易形成碳酸盐络合物,随着pH和Eh值降低,U和REE共同沉淀、富集。     

化探技术在塔里木盆地和准噶尔盆地油气勘探中的应用

中国西部塔里木盆地、准噶尔盆地油气资源丰富,是重要的油气能源基地,也是广泛应用化探技术于油气勘探过程的地区。总结这些地区油气化探的应用效果和成功案例,对现阶段西北地区的油气勘探具有重要的作用和意义。近20年,塔里木盆地、准噶尔盆地陆续取得的油气化探成果,随着两大盆地油气资源的逐步发现,越来越多地得到验证。不仅表明油气勘探中运用化探技术可以带来勘探效益的提高,更证明了在现今勘探难度增大、勘探成本居高不下的形势下,综合勘探技术的成功应用可以缩短勘探周期,提高勘探成功率。