松辽盆地西部斜坡区烃渗漏信息遥感增强与提取

摘要

烃类物质微渗漏会引起地表的岩石、土壤、生物等地球化学异常的响应，从而在遥感图像上形成可识别的影像特征。针对松辽盆地西部斜坡区地域辽阔、地表覆盖相对简单的地面状况及良好的稠油勘探前景，本次研究以烃渗漏蚀变矿物在Landsat7 ETM+(陆地卫星增强型专题制图仪)各个波段上的波谱特征为基础，采用主成分分析、波段比值，最佳指数因子和假彩色合成等多种遥感图像信息增强方法，对松辽盆地西部斜坡区的ETM+7图像进行处理，得到针对研究区域烃渗漏蚀变地物的特征主成分因子、波段比值因子和假彩色合成影像；综合合成影像上烃渗漏蚀交的理论影像特征和已有探井周边的实际影像特征确定烃渗漏蚀变区的影像特征，进而解译烃渗漏蚀变区；综合分析地面样本地球化学勘探数据、地质剖面与遥感解译结果，评价烃渗漏遥感探测的可靠性和有效性；对照区域地质资料讨论异常区的地质背景；根据地表地球化学勘探结果总结烃渗漏蚀变在地面上的变化规律，利用井下样本的地球化学测试数据和录井解释探索烃渗漏蚀变沿途的地球化学变化规律。本次研究主要取得了以下认识和进展：
　　 1.通过烃渗漏蚀变矿物特征波谱和特征矩阵的分析，首次提出针对松辽盆地西部斜坡区烃渗漏蚀变信息增强的特征主成分因子4个；通过特征波谱的分析，提出能有效增强松辽盆地西部斜坡区烃渗漏蚀变信息的波段比值因子4个。
　　 2.根据选取的特征主成分因子和波段比值因子的波谱统计特征及相关系数分析，采用最佳指数因子法(OIF)计算排序并经过判读后，选取5幅假彩色合成影像对于烃渗漏蚀变区的解译，结果显示烃渗漏蚀变异常区在这些影像上具有较稳定的分布范围，并且与区域地质背景紧密联系。
　　 3.异常区土壤样本的地球化学测试结果显示烃类物质微渗漏引起的地球化学变化在近地表土壤表现明显，测试结果与遥感解译一致：一级异常区的地面样本酸解烃(C2-C5)含量在解译的异常区内总体表现为高值，并与异常区的展布方向一致，表明烃类物质相对含量在近地表土壤中由于长期的吸附作用而明显提高；一级异常区的地面样本土壤蚀变碳酸盐测量结果与异常区的展布表现出正相关的关系，表明烃渗漏确实在近地表土壤中形成了蚀变碳酸盐的累积；土壤样本磁化率变化趋势图显示该区的磁化率变化方向与一级异常区有较明显的正相关关系，说明烃渗漏造成的还原环境会引起土壤和沉积物中高磁化率矿物的形成；由于烃渗漏形成了还原环境，造成三级异常区的Ce/La比值表现为低值。
　　 4.经过对富拉尔基南一级异常区地面范围与地质剖面比对发现：异常区(或周边)内的探井均钻遇油层，但异常区在地表的出露范围小于下伏实际含油砂体的分布范围，局部存在异常区与下伏含油砂体的偏移。原因可能是由该区地层及含油砂体向东倾斜的地形以及城区和嫩江水体等干扰因素引起的。
　　 5.1号和2号探井的井下样本的磁化率和蚀变碳酸盐测量值结果显示烃渗漏在垂向路径上引起的地球化学变化具有一定规律：近地表样品的磁化率小于深层样品的磁化率，近地表样品的蚀交碳酸盐大于深层样品的蚀变碳酸盐；在油页岩之上的深层泥岩样品中，磁化率与深度呈负相关，蚀变碳酸盐与深度呈正相关，并且在油页岩样品中达到最大值；砂砾岩样品的磁化率和蚀变碳酸盐含量随着深度的降低而骤减；磁化率在浅层样品中较稳定，蚀变碳酸盐在浅层样品中变化较大。
　　 研究结果表明本文提出的烃渗漏信息遥感图像增强与提取方法对于研究区域是有效和可靠的，遥感解译的烃渗漏蚀变异常区内的地表化探结果与烃渗漏引起的地表环境响应特征基本吻合，烃渗漏引起的蚀变异常在地面上和垂直路径上都具有一定的空间规律。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 引言

1.1研究背景与意义

1.2研究现状

1.2.1遥感技术在油气资源勘探中的应用

1.2.2烃类物质微渗漏

1.2.3烃类物质微渗漏地表蚀变信息遥感解译实例

1.2.4遥感解译的地面验证

1.3以往研究中存在的问题和不足

1.4研究内容及技术路线

2 研究区域

2.1松辽盆地

2.2松辽盆地西部斜坡区

3 研究工作涉及的数据和资料

3.1 ETM+遥感影像

3.2地面井位

3.3地质图

3.4地面样品地球化学测试数据

3.5地质剖面图

3.6录井资料

3.7井下样品地球化学测试数据

4 数据和资料预处理

4.1软件平台

4.2图像校正

4.2.1遥感影像系统辐射校正

4.2.2几何精校正

4.3图像拼合

4.4图像剪裁

4.5地面井位资料矢量化

4.6地质图制图综合

5 烃渗漏蚀变信息遥感图像增强

5.1遥感影像特征分析

5.1.1遥感影像统计特征分析

5.1.2烃渗漏蚀变异常晕光谱特征

5.2遥感图像增强

5.2.1主成分分析

5.2.2比值法

5.3最佳特征影像组合选择

5.3.1最佳指数因子法

5.3.2假彩色合成

5.4结果与分析

5.4.1特征主成分因子选择结果

5.4.2特征比值因子选择结果

5.4.3最佳特征影像组合选择结果

5.4.4假彩色合成影像选择

5.5小结

6 烃渗漏蚀变区解译结果

6.1烃渗漏蚀变区解译和面积统计

6.2烃渗漏蚀变区分级

7 结果讨论和蚀变空间规律探讨

7.1油气地球化学数据

7.1.1异常区和酸解烃(C2-C5)数据分析

7.1.2异常区和蚀变碳数据分析(△C)

7.1.3异常区和磁化率数据分析

7.1.4异常区域和稀土元素Ce/La(铈/镧)分析

7.1.5小结

7.2烃渗漏蚀变区和下伏砂体的空间分析

7.3烃渗漏蚀变区地质背景

7.4烃渗漏垂向蚀变规律探讨

7.4.1录井资料解释

7.4.2井下样品磁化率和蚀变碳酸盐测试

7.5烃渗漏蚀变空间变化规律分析

7.5.1烃渗漏蚀变地面特征

7.5.2烃渗漏蚀变垂直特征

8 总结

9 参考文献

10 作者简介