陆域天然气水合物遥感探测研究

【摘要】：通过对国内外天然气水合物,尤其是陆域天然气水合物成藏地质情况、探测技术手段等综合调研与分析,探讨了冻土区利用遥感技术进行与天然气水合物相关信息探测的必要性与物质基础。从天然气水合物成藏模式与储存条件出发,发展了和开发了利用遥感技术在冻土区进行温压信息提取与物源信息探测的技术方法,为冻土区天然气水合物的快速探测提供了技术支撑。最后以青藏铁路沿线为例,在青藏高原油气地质与天然气水合物在时空上具有耦合关系分析的基础之上,采用MODIS和ASTER数据,反演青藏铁路沿线天然气水合物形成的温压条件、物源分布,蚀变共生信息等,并在综合分析的基础之上,探讨了青藏铁路沿线可能的、潜在的天然气水合物矿藏发育概况。主要成果如下: 1、通过广泛的调研,系统地分析了天然气水合物,尤其是陆域水合物成藏模式、形成条件等相关地质地理条件与探测技术方法,为陆域天然气水合物的探测与开发研究提供了基本的、可对比的史料型综合调研报告。 2、在对天然气水合物成藏模式与储存条件分析的基础之上,结合岩石矿物的光谱特征和ASTER数据的特点,发展了基于ASTER数据波段特征的矿物类识别,基于比值/差值的岩性信息增强方法;开发了基于可见—热红外光谱协同的蚀变共生效应信息分析方法。并利用ASTER数据识别并提取了青藏铁路沿线部分与水合物相关的矿物类分布信息,增强了部分岩类信息,提取并分析了该区可能存在的长石类粘土化信息。从多个角度为综合分析天然气水合物探测提供了大量的物源基础信息与表观蚀变信息。 3、利用MODIS数据反演了青藏铁路沿线陆表温度与年平均地温,圈定了永久冻土带,划分了冻土类型,反演了冻土厚度,为试验区水合物探测与勘探中对其生成、聚集成藏以及保存条件的综合分析提供了必要的、重要的温压信息。 4、从青藏高原油气资源成生演化、高原隆升、冻土形成以及冰川冰进与冰退等综合分析,初步认为天然气水合物在聚集成藏与保存条件等方面具有时空耦合关系。 5、综合国内外调研内容、青藏高原水合物时空耦合关系、野外调查与验证工作以及利用MODIS数据和ASTER数据进行青藏铁路沿线水合物遥感探测的相关内容,从水合物控制因素、物源信息、烃微渗漏以及蚀变共生效应等方面分析了青藏铁路沿线可能的、潜在的天然气水合物矿藏发育概况。 【关键词】：陆域天然气水合物 遥感技术 青藏高原 永久冻土带
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P627
【目录】：

• 1 前言11-16
• 1.1 研究的目的与意义11-12
• 1.2 主要研究内容与技术路线12-14
• 1.2.1 研究内容12
• 1.2.2 技术路线12-13
• 1.2.3 工作方法13-14
• 1.3 主要工作量及成果14-16
• 1.3.1 实物工作量14-15
• 1.3.2 主要成果15-16
• 2 国内外研究现状16-33
• 2.1 全球天然气水合物的分布状况16-21
• 2.1.1 天然气水合物的物化属性16-17
• 2.1.2 天然气水合物的全球分布概况17-20
• 2.1.3 国内研究概况20-21
• 2.2 典型陆域水合物矿床21-27
• 2.2.1 俄罗斯西西伯利亚麦索亚哈气田和俄罗斯气田21-23
• 2.2.2 加拿大马更些三角洲23-25
• 2.2.3 美国阿拉斯加北部陆坡25-27
• 2.3 陆域天然气水合物存在标志27-31
• 2.3.1 地质标志27-28
• 2.3.2 泥火山法28
• 2.3.3 物探标志28-30
• 2.3.4 化探标志30-31
• 2.3.5 生物学标志31
• 2.4 我国陆域天然气水合物研究中存在的问题与遥感探测必要性分析31-33
• 2.4.1 我国陆域天然气水合物研究中存在的问题31-32
• 2.4.2 我国陆域天然气水合物遥感探测必要性分析32-33
• 3 陆域天然气水合物遥感探测的物质基础与技术方法开发33-57
• 3.1 陆域水合物形成的地理地质条件与成藏过程33-39
• 3.1.1 成矿物质来源33-34
• 3.1.2 烃气的运移和聚集34-35
• 3.1.3 气水合物的圈闭35-37
• 3.1.4 气水合物稳定带(GHSZ)37-38
• 3.1.5 天然气水合物成藏与油气成藏的区别38-39
• 3.2 陆域与海域天然气水合物形成条件的异同39-40
• 3.3 陆域天然气水合物遥感探测的物质基础40-42
• 3.3.1 物质条件40-41
• 3.3.2 蚀变共生效应41-42
• 3.3.3 赋存条件42
• 3.4 陆域天然气水合物遥感探测的相关技术方法开发42-57
• 3.4.1 MODIS 数据特征43-46
• 3.4.2 ASTER 数据特征46
• 3.4.3 陆表温度反演的技术方法与冻土信息提取46-52
• 3.4.4 天然气水合物存在的物源信息遥感探测方法开发52-57
• 4 陆域天然气水合物遥感探测应用分析57-121
• 4.1 青藏高原地理地质演化与水合物成生的耦合关系58-64
• 4.1.1 油气资源形成与水合物对应的时空关系探讨58-59
• 4.1.2 环境演化与水合物生成的耦合关系分析59-64
• 4.2 温度场信息分析与冻土信息提取64-82
• 4.2.1 试验区野外实地温度测试分析65-67
• 4.2.2 试验区陆表温度的反演67-74
• 4.2.3 冻土带的圈定与厚度估算74-82
• 4.3 物源信息的遥感探测82-105
• 4.3.1 试验区典型光谱测试分析83-87
• 4.3.2 矿物类识别87-93
• 4.3.3 基于比值/差值的物源信息增强处理93-100
• 4.3.4 热红外长石类矿物识别与粘土化演化分析100-105
• 4.4 青藏铁路沿线天然气水合物潜在分析105-111
• 4.4.1 冻土区天然气水合物的成藏模式105-106
• 4.4.2 国外水合物成藏条件与青藏高原对比分析106-109
• 4.4.3 青藏铁路沿线天然气水合物潜在初步分析109-111
• 4.5 青藏铁路沿线野外调查与烃异常分析111-121
• 4.5.1 野外调查与验证分析111-119
• 4.5.2 烃分布异常分析119-121
• 5 结语121-123
• 5.1 主要成果121-122
• 5.2 存在的问题122-123
• 致谢123-124
• 参考文献124-137
• 发表的文章137-138
• 个人简历138

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