藏北伦坡拉盆地星载图像的地质应用
一、伦坡拉盆地区域地质背景和地质条件
(一)盆地的区域地质背景
该盆地位于羌塘和安格拉仁错-念青唐古拉断块之间的班公湖-东桥断裂带上。羌塘和安格拉仁错-念青唐古拉断块分别形成于燕山早期和晚期。由于燕山期构造运动和岩浆活动，藏北地区的古生代发生了区域变质作用，一些靠近断裂带和大型侵入体的中生代岩群也发生了不同程度的变质作用。此时，班公湖-东桥断裂也有明显的活动，并控制了白垩纪的沉积。有人认为这条断层是印度板块和欧亚板块之间的第二大缝合线，因为该带发现了超基性岩和一些深海海沟沉积物，但没有重磁资料支持。无论如何，该带在地质历史上是一个相对活跃的构造单元，尤其是在燕山晚期和喜马拉雅期。伦坡拉盆地是在此背景下形成的以新生代沉积为主的中新生代断陷盆地。充填了近4000米的陆相沉积，为盆地的石油勘探奠定了物质基础。由于断裂带是羌塘断块长期南冲的结果，伦坡拉成了一个北有断层，南有断层的箕状盆地。在盆地南部地下850米处，古近系与志留系不整合，而在盆地北部，该组被推覆并被侏罗系和白垩系覆盖。
(2)盆地石油地质条件
盆地外围主要是一部分中生界和古生界。古生代发现于盆地南缘，并遭受了区域变质作用。中生代分布于盆地两侧，但未完全出露。此外，盆地南北缘还有花岗岩、基性和超基性岩。
盆地内有零星的新近系和古近系露头。古近系发现于盆地北部，新近系发现于盆地中部东西向断裂带附近。根据地面和钻井资料，古近系(牛宝组)厚450 ~ 2700米，可分为上、中、下三段。下段为紫红色砂砾岩；中段为灰绿色、灰色泥岩，为主要烃源岩之一，厚1000多米。上段为棕红色砂岩泥岩夹薄层泥灰岩，厚度为100～300米。
新近系(丁青组)也分为三个岩性段。下段为灰色页岩和粉砂质砂岩，油苗显示厚度为176 ~ 356 m。中段为灰色泥页岩夹油页岩和薄粉砂岩，厚层细砂岩局部夹凝灰岩，该段富含油苗，为主要产油层，厚度120 ~ 280m；上段为灰色泥岩夹页岩、泥灰岩、粉砂岩、凝灰岩，厚度220 ~ 520米
以上地层横向变化大，断层发育，比较困难。
盆地构造中，最引人注目的是东西向褶皱和断层。它们不仅是盆地形成的基础，也是控制盆地次级构造带的主要因素，因此构造圈闭也是盆地的主要储层类型，如盆地北部的牛宝构造带。后两组断层为NE向和NW向，这也是盆地结构复杂的原因之一。地震资料表明，北东向断裂横穿东西向构造带，使之成为起伏的断块，将部分构造圈闭油气藏破坏或改造成断块圈闭类型，如盆地中部的红星梁构造带，部分北西向断裂成为基性岩浆的侵入通道。伦坡拉盆地面积小，但构造复杂。此外，它形成于相对活跃的区域构造背景。虽然有厚油层，油气显示丰富，但油层薄，纵向分散，岩性致密，物性差，主力油层埋藏浅，所以油质稠，粘度高(230.5厘泊)。所以还是有希望找到低产小油田的。
二、盆地的图像特征及其地质解释
该盆地位于图像振幅149 ~ 38的中上部。它的太阳高度角为30°，方位角为135°。没有云雾，质量还是不错的。盆地内第三系零星露头构成低山丘陵，在黑白胶片或标准彩色复合胶片上边界轮廓清晰可辨。在彩色复合片上，盆地是一种浅黄绿色的、比较均匀的光滑块状阴影图案，从像框的西边缘向子格塘错的东边缘变宽变窄。盆地本身从北到南逐渐由深绿色变为浅黄色。这是因为高反射率(或亮度)的第四纪松散沉积物自北向南增厚，也反映了盆地地貌向南倾斜的特征。深绿色和黄绿色色调和复杂的阴影分布在盆地的两侧，尤其是北侧，是上述复杂地质构造和各种岩石的反映。资料和野外验证表明，东风矿西侧具有棕黄色网状阴影结构的块状影像是燕山期花岗岩体的反映。岩体西侧与一大片深绿色粗枝状或肋状阴影状花纹相邻，为三叠系泥岩和板状千枚岩。岩体的东邻虽然也属于三叠系，但由于硅化严重，岩性坚硬，抗风化能力强。虽然两者在形象上的基调相似，但后者的阴影结构比前者更细腻。在紫格塘错的西南边缘，有一幅醒目的深绿色细粒阴影纹理图像，这是一种出露地表的超基性岩。类似的图像也存在于盆地北侧的北西向断层中，呈带状夹在两个线性体之间。与地质图相比，也是受断层控制的脉状基性岩。至于晚白垩世-第三纪未变质的砂泥岩，因其岩性相对较软，呈现出另一种起伏不大的低丘地貌，其对应的阴影结构显得平滑均匀，又因其反射率高于上述岩石，色调较淡，易于分辨(图1，图2)。
值得指出的是，从上述色调和纹影构造的特征，不仅可以解释东风矿西部的燕山期花岗岩岩体，而且可以从纹影构造的组合上区分岩体是由两次侵入体形成的杂岩体，也就是说岩体东半部的形成时间晚于西半部，这可以从岩体中遗留的明显的嵌入关系反映出来(图1，图2)。
对于图像上线性构造所反映的断层和断裂带，具有更明显的解释效果。
图1伦坡拉盆地的星载图像
图2伦坡拉盆地卫星影像解译图
图像中的线性结构通常是地貌、山势、水边界、植被群落边界或线性水系的突变带的反映。上述因素往往是构造变形直接控制或间接影响的结果。这种因果关系成为结构解释的重要基础之一。斜伦坡拉盆地东部的一组北西向线性构造，是地面上的大断裂带(图1)。就像而言，线状体本身就是一条很深的丝带，细平移就是两个以上的线状像后跟锐角的复合体。在盆地中，线性体的北侧色调比南侧暗，线性体的西北延伸部分是一条已知的地面断层，有基性岩沿断层侵入。向东南延伸，穿过盆地南侧的卓家山(达如错东北边缘)。卓家山野外调查证实，该线性构造是一条地面规模较大的断裂构造带，志留系大理岩灰岩在下二叠统结晶灰岩之上，下二叠统在中生代侏罗纪-白垩纪火山角砾岩之上，沿正长岩脉侵入(图3)。至于盆地内断层的明显反映，则是断层的潜在影响或地质晚期的活动控制了地下水位，直至地表的植被分布。
图3东乔卓夹山断裂示意图。
盆地的西北部也存在类似的情况(图4和图5)。它们在扎曲藏布河两岸零星露头中都有相应的破碎带，但由于第四纪覆盖，在地表上没有连续反映。江北鄂博状木包东侧为北东向断裂带，断裂严重，有蚀变粗面岩。断裂带以压扭性为主，可见上白垩统紫色安山岩角砾岩和安山岩凝灰岩位于古近系牛宝组紫色砂砾岩之上。前者的态度是110∠54 ~ 175∠56，后者是175 ∠ 26。断面向东南倾斜，但也有人向南北倾斜，倾斜角度大于50。
以上只是线性构造与接地故障关系的两个例子。虽然该盆地已勘探多年，但只有经过星载图像的地质解释和野外验证，才把上述两个主要线性构造视为盆地内的断层。在覆盖区物探效果较差的情况下，很难发现类似的隐伏断层，而遥感地质方法可以最大程度地弥补这一不足。
三。线性结构特征及初步分析
线状构造是星载图像地质解译中最常见的现象，伦坡拉盆地也不例外。
有些“线性构造”称为断层轨迹、构造走向、线性轨迹等。本文暂时称之为线性结构。是指在星载或机载多光谱扫描图像中，具有一定延伸长度的线性或近似线性的图像异常。这些线性图像或明或暗，随着图像背景条件的变化而变化。有些线性图像需要仔细识别才能找到。笔者认为，只要整个成像过程正常，所提供的信息是真实可靠的。至于其对应的地质意义，必须根据不同地区不同的地质背景来分析讨论。
图4伦坡拉盆地北部的星载图像(图像经1和2分量拉伸，标准彩色合成处理——丁白树7波段)。
图5伦坡拉盆地北部卫星影像解译图(盆地西北部类似湖北木堡的北东向断裂带)
(一)线性结构特征
在伦坡拉盆地及其周边1万多平方公里的区域内，延伸20多公里，显示出约200条清晰的线性构造(图6)。与相应地区1: 50000地质调查测绘的地面断层相比，多出3倍以上。如果对20km以下的二级线性构造进行解释，数量会大大增加。这些线性构造，除了少数笔直延伸，不受地貌变化影响外，大部分都是细长清晰的。另一个特征，纵横相交，几乎向四面八方发展(表1)，但就出现的概率而言，主要突出东北和西北方向(图7)。这是否与一个构造因素有关，将在线性构造地质意义一节中讨论。但必须指出的是，那些与地面已知断层一致的线性构造，往往还有其他线性构造与之相伴或呈小角度相交。这种现象在伦坡拉地区存在，在云南、贵州、广西地区的图像地质解释中也经常遇到。看来这不是偶然现象。
图6伦坡拉盆地星载图像线性构造解释图
表1线性构造和地面裂缝数据汇总
注:表中括号内的地裂缝数量是根据伦坡拉中部和东部1: 5万地质图。
(二)线性构造的地质意义
如前所述，线性结构通常是山脉走向、地貌突变带、水边界、线性水系、不同湿度的土壤、植被和不同类型岩石边界的反映。而上述现象往往是地面线性褶皱和断层构造直接或间接控制的结果。伦坡拉盆地80%的地面断层与该区线性构造一致。那么，线性结构是地面断层的反映还是未填充的裂缝呢？从某种意义上说，答案是肯定的，但大部分地区还没有开展区域地裂缝调查，还缺乏这方面能做出肯定结论的资料。但国外已有不少学者从不同角度对线性构造进行了分析研究，指出线性体与断层在规模上存在显著差异，但线性体不仅是地下水稳定的高渗透带和各种金属矿体发生的场所，而且从结构上讲，它与地壳中的深断裂一样，比地面断裂和断裂带影响更深远。
图7伦坡拉盆地线性构造玫瑰图
事实上，在分析斜伦坡拉盆地东部北西向断裂时，也发现该断裂只是一条长线性构造的一部分，这意味着线性构造的存在与地面断裂相比具有更深远的地质意义。著名的微山湖、罗马湖、洪泽湖、高邮湖和太湖都位于斜穿中国东部的北北西向线性构造的东南端。如果这是分布上的巧合，不如说是受地壳同一个薄弱带控制。当然也不能说线性构造就是地面上的断层，因为断层指的是某个块体的不连续界面，有明显的错动。但可以认为，线状构造是地壳地质历史时期，受构造运动以一定方式影响，在岩石中留下的裂隙或结构面的记录。正是这种断裂或结构面，在一定的应力条件下，诱发和控制了断层的发生和发展。但根据野外调查，并不是所有的断裂或结构面都能发展成“断层”，这也是线性构造远多于地面断层的原因。当然，大量的线性构造不是一次构造运动就能形成的，而是整个地质历史中多次构造运动迭代的产物。因此，线性构造的组合也体现了鲜明的区域构造特征。伦坡拉盆地线性构造的玫瑰图(图7)正好反映了南北向压应力的总体特征，与地面分布的构造格局完全一致，进一步说明了一个区域图像中的线性构造与该区地质构造的密切关系。
四。结束语
伦坡拉盆地是一个以新生代为主的断陷沉积盆地，在区域地质背景下具有特殊的构造特征。此外，坡积物和松散冲积层对电磁波有很强的反射特征，因此在图像上有很强的反射，这为地质解释提供了有利条件。不同时期的地层和岩性不仅具有不同的光谱特征，而且由于不同的变质程度、产出特征和构造差异而表现出不同的地貌类型，这是更好地解释盆地及其周边地区岩性和构造的原因。特别是图像显示了大量线性构造与地面断层的重要关系，以及方位上的概率特征，与本区的构造格局相吻合，表明了线性构造在研究和确定断层构造中的重要作用。线状构造虽然不能等同于地面断层，但它是一定地应力条件下结构面的反映，是地壳的薄弱带，是诱发断层的重要因素，具有普遍意义，值得在今后的工作中进一步探索。
以上工作是初步的，了解也是肤浅的。但作为一种能够真实、宏观反映各种地质信息的星载图像，其解译效果虽然与特定的地理地质环境有着重要的关系，但对于区域构造研究和石油地质调查，尤其是在西藏地广人稀、交通不便的地区，具有广阔的前景。
本文是根据我院对西藏石油的调查结果，经过局部研究后写成的，以答谢有关人员。