(一)油气资源勘查中的应用
应用遥感技术来直接勘查油气资源,主要是通过多波谱遥感资料,发现油气渗漏造成的影像异常,作为油气地面显示的标志(见第八章第一节)。用遥感技术间接为油气勘查服务包括:①用遥感资料作区域构造解译,目的是查明有利含油区带及构造圈闭,②详细构造解译,一般要用多源地学信息资料来确定勘查的靶区。
1.区域构造解译工作中的解译模型建立
通过解译和分析,可以得到取得线性构造和环状构造的区域构造特征,有利的油气盆地的边界,盆地发展模式及形成机制,可能的含油气区带的展布等资料。构造解译方法在第七章中已有述明,在此仅对与遥感油气勘查有关的两个问题作介绍:
第一,用地貌构造异常模型来分析平原区的隐伏构造。在平原区,尤其像亚马逊平原那样的热带雨林区。地面无露头,地形平缓,植被浓密,穿行困难。在这样地区内应用遥感资料(尤其是合成孔径雷达资料)来进行油气勘查就非常合适了。方法是通过相关分析,研究隐伏构造的地面地形、地貌显示,进而建立地貌构造异常模型,指导勘查工作。图11-12及图1-113是穹隆及受断层控制的穹隆的地形、水系理想模型(F.P.Miranda,1986)。对解译出的构造,①要利用多源地学信息资料(尤其是航磁资料)的检验,②要对解译出的构造进行置信度及相似性的分析。
第二,在区域构造解译与分析基础上,研究构造组合形式,总结出构造样式来。因为不同的地区有不同的构造发育特点;不同构造样式有不同的油气圈闭类型。通过比较大地构造学分析,就可以在已有地质认识及遥感解译资料基础上,预测含油气远景地区内可能出现的构造组合形式和有机的圈闭类型。图11-14是新疆吐(鲁藩)哈(密)盆地的局部构造样式。
2.用多源地学信息资料在详细构造解译优选有利油气构造
图11-12 理想穹隆模型
图11-13 断层控制穹窿的理想模型
冀东地区利用油气田上方普遍存在的烃类微渗漏引起的化探异常,与遥感资料复合,提取多维信息的主因子成分,建立定量的特征模式,对全区作监督分类,从中选出含油气有利地段。
地质背景:该区处于南堡凹陷北部,地下断块构造发育,地表为第四系覆盖,南16井于1800m井深获工业油流。分析使用资料:TM图像与地球化学勘探500m×500m采样,进行土壤吸附烃、蚀变碳酸盐、荧光发射光谱、紫外吸收光谱等四类21项指标分析。
复合处理包括:①化探数据预处理,概率分布检验,因子分析,聚类分析。②TM图像校正、配准。③波谱数据提取。④波谱数据与化探数据相关分析,建立监督分类样本。⑤预测含油气异常区。
结果评价:图1-115为该地区化探数据异常图。异常区内部为荧光异常,外围为化探数据主因子分量异常,构成典型的化探异常模式。图11-16为遥感化探数据综合异常图。该图为遥感、化探数据综合处理后,选取第二主因子的波谱分量做等值线图,经计算确定综合异常的门限值为36<mf28<38。图中斜线部分为遥感、化探综合分析异常区,异常区围绕南16井控油范围的上方呈环状分析,与化探异常基本一致,指示可能的油气范围。
图11-14 吐哈盆地台北凹陷局部构造样式图
图11-15 冀东某油田化探异常图
图11-16 冀东某油田遥感化探综合异常图
图11-17 连山关地质遥感-地质-能谱图像地质解译图
(二)铀矿资源勘查中的应用
航空放射性测量资料与遥感、地球物理的复合,有效地对铀、钍等放射性矿产进行预测。辽宁连山关岩体是我国一个重要产铀地区。该区U、Th、K航放资料经过插值、数据压缩(或拉伸)、灰阶转换而形成彩色影像图。经过这样处理的能谱图,以二维影像特征来显示各种地质体的(U、Th等)放射性强度大小。图1-17是对航放U资料通过比值法、定向滤波、拉普拉斯变换、卷积、局部放大等处理的图像进行线性构造与环状构造的解译,得到U的伽玛能谱图,即地物放射性强度的大小所显示的线性及环状影像的解译资料。同时对该区陆地卫星资料进行线、环构造解译。上述两幅图像叠合工作流程图见图1-11。
通过对矿床地质研究,认为U、U/Th、U/K等是铀成矿有利系数。选定多个对成矿有利参数的高值区的复合,作为区域成矿有利地段。图版69是这些有利地段与MSS叠合图像,经地面检验,效果很好。
(三)煤炭资源勘查中的应用
遥感资料在煤炭资源勘查主要应用在两个方面。第一,是为煤炭资源勘查所需的,对含煤地层区域展布与矿田构造研究。第二,与煤炭资源开发有关的环境地质、水文地质的遥感研究。由于煤层、煤系地层中碳含量相对围岩高,红外辐射系数较大,水的热容量与热惯量比其他地物有更大的差异,煤自燃产生的热量很大。这三者在近和中远红外波段都有较明显的反映。因而煤炭遥感中红外遥感资料用得更多。吴玉民(1990)利用陆地卫星像片的遥感地质解译,根据松辽坳陷区内隐伏煤盆地内坳陷断块发育区是煤系地层厚度大以及影像特征的认识,结合物探、地质资料,进行成煤预测,并得到了初步证实。第六章对山西太原西山的石炭、二叠纪煤系地层的夜间热红外研究,由于煤层有很低的热惯量,黎明前其辐射温度较围岩低,呈现冷色调(呈暗色)(图版67图6-8)。对太原市地区的热红外扫描图像与彩红外航片的复合试验,为煤炭资源勘查及煤矿地区环境、水文地质研究作了十分有益的探索。管海晏对唐山地区水文地质红外遥感研究,为矿区的治水提供宝贵资料。孙仲安(1989)对京西及太行山地区SAR煤田水文地质的应用研究,肯定了SAR图像资料在平原与山区的水文地质的应用。