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多源信息处理及其在线环构造识别和多种能源矿藏(床)找矿中的应用—以鄂尔多斯盆地为例摘要鄂尔多斯盆地是一个多种能源矿藏(床)同盆共存的大型沉积盆地,在基础地质研究和矿产勘查方面积累了大量的资料和数据。重新认识和挖掘现有资料信息,特别是识别不同层次(时间序列)的线环构造和确定多种能源矿产找矿信息,从立体角度研究现今不同层次的断裂构造和环形构造特征,进一步探求多种能源矿藏(床)空间分布关系,为鄂尔多斯盆地基础地质研究和多种能源矿藏(床)的协同开发提供参考。
通过对盆地内重力、航空磁测、航空能谱、遥感数据等多源信息重新处理,提取与不同层次(时间序列)的线环构造有关的或与多种能源矿藏(床)找矿有关的微弱信息,是本文的基本思路。为了提取与地球物理梯度带,地球化学场变化带,遥感线性影像带有关的线环形体(构造)的微弱信息,本文采取一系列技术方法,如重力、磁测数据采用曲面向上延拓、空间滤波法、水平梯度法,航空能谱采用信息相关性分析及铀元素差值方差比,遥感数据采用方向滤波等等。为了自动识别线性、环形构造,采用中值滤波、平滑与锐化、细化原理、边缘检测原理等断裂带窄化方法,检测线环形体(构造)位置。为了突出多种能源矿藏(床)的找矿信息,重力、磁测数据采用导数换算和剩余异常计算,航空能谱采用多元素组合参数,遥感数据采用比值分析、主成分分析等方法。采用数字图像技术展示研究成果。在理论上讨论了多源信息处理方法的理论基础以及实现的流程,并采用VisualC++6.0和VisualBasic6.0可视化面向对象语言进行多源信息处理和数字图像图示技术展示成果的系统软件开发。
识别出盆地内不同层次的主要断裂构造116余条,其中新发现断裂46条。从时间序列看,本次研究太古界—中元古界(结晶基底),上元古界—下古生界,上古生界,中生界(三叠系、侏罗系、白垩系),地表等不同层次(时间序列)的断裂构造。从时间段看,结晶基底断裂南北向断裂最早,东西向次之,北西向、北东向最晚;在主要展布方向上,从太古界—中元古界(结晶基底),上元古界—下古生界,上古生界,中生界(三叠系、侏罗系、白垩系),到地表,不同层次(时间序列)断裂的主要展布方向相应地由东西向和北东向、近东西向、北东向和北西向组成的“X”共轭或网格状、转为北北东向和北北西向。从断裂发育情况看,深部断裂发育规模大,连续性较好,发育密度小,而浅部断裂发育规模小,连续性差,断续成带,发育密度大。北部断裂发育密度大于南部。盆地内不同层次(时间序列)断裂多是结晶基底断裂的活化产物,具有继承性。
识别出盆地内主要的环形构造6个,在规模上和空间分布上,内、中、外大环是盆地太古界—中元古界(结晶基底)和上元古界—下古生界的反映,属于深层次环形构造,而南、北、东环是盆地上古生界,中新生界盖层的反映,属于浅层次环形构造;在性质上,环形构造是断裂构造所围限的断块差异性升降的产物,以旋转形式出现;在运动方向上,大环构造早期发生顺时针旋转,晚期北环顺时针旋转,南环逆时针旋转,通过旋转调节各次级构造单元之间的位置。
分析多种能源矿藏(床)与线环构造的关系,认为切穿烃源岩的继承性断裂构造有利于油气运移富集;不同层次(时间序列)断裂密集区及相关裂隙、节理发育区是三叠系延长组和侏罗系延安组的油气藏有利地段;长期活动的北东向断裂构造是东胜砂岩型铀矿还原气体的有利通道;断裂是砂岩型铀矿地下水水动力体系的排泄源;断裂构造通过直接控制沉积相带和砂体展布,而间接控制油气藏定位。多种能源矿藏(床)分布在环形构造的不同部位,北环体是天然气集中区,南环是石油的集中区;内环体是煤系地层发育区,内环边缘掀斜区是铀矿或铀异常点分布区;中环是煤系地层和砂岩型铀矿成矿目的层出露区和勘探区。