杜 威

(中國(guó)石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249)

基于衛(wèi)星影像的三角洲規(guī)模和形態(tài)認(rèn)知

杜 威

(中國(guó)石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249)

目前密井網(wǎng)解剖、露頭解剖、現(xiàn)代沉積解剖、沉積模擬實(shí)驗(yàn)等沉積構(gòu)型方法在開發(fā)地質(zhì)階段應(yīng)用廣泛,但對(duì)三角洲骨架形態(tài)缺乏宏觀認(rèn)識(shí)。利用Google Earth軟件測(cè)量了一系列三角洲的數(shù)據(jù),結(jié)合將今論古思想,通過計(jì)算回歸方程,建立三角洲規(guī)模和形態(tài)認(rèn)知模式。研究表明,現(xiàn)代三角洲主要類型有正常三角洲,浪控三角洲,扇三角洲和辮狀河三角洲;不同類型的三角洲具有不同的規(guī)模和形態(tài);結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù),三角洲的兩軸長(zhǎng)度具有良好的相關(guān)性,不同類型的三角洲具有不同的相關(guān)規(guī)律。

衛(wèi)星影像;Google Earth;三角洲;規(guī)模形態(tài)

中國(guó)東部油氣田開發(fā)已進(jìn)入中后期,剩余油開發(fā)難度大,使沉積構(gòu)型理論的應(yīng)用越來越廣泛。雖然密井網(wǎng)解剖、野外露頭勘察和水槽實(shí)驗(yàn)等具有直接性和模式性的優(yōu)點(diǎn),但仍缺乏對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體的宏觀規(guī)模和形態(tài)認(rèn)知。近年來,Google Earth等地球衛(wèi)星影像軟件提供的影像解析度高、圖片完整、更新快,使用方便,簡(jiǎn)單免費(fèi),推出之后很快受到地質(zhì)學(xué)家的青睞[1]。基于曲流河Google Earth地質(zhì)數(shù)據(jù)庫已基本完成[2-3],而三角洲未曾通過這種方式研究。筆者以三角洲現(xiàn)代沉積為例,通過Google Earth軟件測(cè)量全球現(xiàn)代三角洲的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)三角洲沉積的規(guī)模和形態(tài)進(jìn)行宏觀剖析,統(tǒng)計(jì)計(jì)算回歸方程,建立認(rèn)知模式,對(duì)油氣田開發(fā)具有模式指導(dǎo)意義。

1 三角洲在衛(wèi)星影像下的宏觀規(guī)模與形態(tài)

全球現(xiàn)代三角洲主要分為四類:正常三角洲、浪控三角洲、扇三角洲和辮狀河三角洲[4]。正常三角洲主要發(fā)育于遠(yuǎn)物源曲流河入海區(qū)域,呈現(xiàn)朵狀和鳥足狀,如密西西比河鳥足狀三角洲[5](圖1D)，其水系由曲流河及其分支河流組成,分布面積24 097 km2,由于河流作用強(qiáng),物源供應(yīng)充足,三角洲呈鳥足狀繼續(xù)向墨西哥灣延伸。浪控三角洲主要發(fā)育于海(湖)能量較強(qiáng)的位置,如尼羅河三角洲(圖1C),其三角洲前緣與地中海海岸線相接合,僅有三條水道流經(jīng)三角洲平原入海,分布面積達(dá)32 631 km2,總體呈鳥嘴狀。扇三角洲主要發(fā)育于靜水湖泊和封閉內(nèi)海的陡岸一側(cè),與山麓沖積扇無縫拼接,常呈現(xiàn)連片狀分布,是所有類型三角洲中規(guī)模最小的[6]，如伊塞克湖北部山麓扇三角洲(圖1A),分布面積達(dá)257 km2。辮狀河三角洲在全球較為普遍,主要分為遠(yuǎn)源河流入海(湖)成因、沖積扇成因和冰川近源成因辮狀河三角洲。辮狀河三角洲水流能量強(qiáng),物源充足,入海(湖)水道粗而多,含砂量足,多呈朵葉狀,如馬來西亞群島東部辮狀河三角洲,分布面積達(dá)1 783 km2(圖1B)。

2 三角洲定量參數(shù)特征和統(tǒng)計(jì)分析

共統(tǒng)計(jì)了22個(gè)三角洲,其中辮狀河三角洲11個(gè),扇三角洲3個(gè),正常三角洲4個(gè),浪控三角洲4個(gè)。主要統(tǒng)計(jì)了不同三角洲的主軸、次軸、面積、類型、形態(tài)和水道發(fā)育情況,并建立了主軸和次軸的回歸方程。其中,主軸指平行于主河道物源方向三角洲延伸最遠(yuǎn)的軸;次軸指垂直于物源方向河道能夠波及的最大范圍所對(duì)應(yīng)的軸。兩軸共同確定了三角洲的分布范圍。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)計(jì)算,22個(gè)三角洲的主軸和次軸具有以下相關(guān)關(guān)系(圖2):

三角洲:y=1.138 8x+17.543,R2=0.767 7;

辮狀河三角洲:y=1.363 3x-1.849 5,R2=0.845 7;

浪控三角洲:y=1.502 6x+9.140 1,R2=0.705 1;

正常三角洲:y=0.725x+50.74 7,R2=0.930 5;

扇三角洲:y=5.275 9x-18.554,R2=0.997 9.式中,y為次軸長(zhǎng)度,km；x為主軸長(zhǎng)度,km。

A.伊塞克湖北部山麓扇三角洲;B.馬來西亞群島東部辮狀河三角洲;C.尼羅河三角洲;D.密西西比河鳥足狀三角洲圖1 不同類型三角洲衛(wèi)星影像規(guī)模和形態(tài)

序號(hào)位置主軸x/km次軸y/km面積S/km2三角洲類型形態(tài)1南非154712179822587600辮狀河湖泊三角洲(無物源)朵狀2里海1253622702174806900辮狀河湖泊三角洲(無物源)朵狀3巴爾喀仁湖1885324618220392700辮狀河湖泊三角洲(無物源)朵狀4孟加拉灣1520421887248218100辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)朵狀5薩瑪里5769994139850300辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)朵狀6卡克托維克82201264167797300辮狀河三角洲(冰川)朵狀7阿馬庫羅三角洲6441691440534200辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)朵狀8孟加拉灣1377912355126708100辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)朵狀9馬來西亞6065453617830700辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)朵狀10馬來西亞233230065718200辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)朵狀11馬來西亞4623656718809200辮狀河三角洲(遠(yuǎn)物源)鳥足狀12伊塞克湖108038522752005扇三角洲(成群)連片狀13伊塞克湖525827304520扇三角洲朵狀14伊塞克湖458639188400扇三角洲朵狀15柬埔寨2537622084368321500正常扇三角洲朵狀16育空河93461120064690500正常扇三角洲朵狀17馬更些河1613817052274537200正常扇三角洲不規(guī)則18密西西比河2090821998240976700正常扇三角洲鳥足狀19北非1720231108326310510正常扇三角洲鳥嘴狀20孟加拉灣1612030328254085000正常扇三角洲鳥嘴狀21北部灣1618615403176564000正常扇三角洲鳥嘴狀22大奴湖234947389106491正常扇三角洲鳥嘴狀

圖2 全球三角洲定量特征和回歸統(tǒng)計(jì)分析

無論不同類型的三角洲還是相同類型的三角洲,其兩軸長(zhǎng)度具有良好的線性相關(guān)性,這就意味著三角洲在發(fā)育過程中在平行和垂直物源方向上是成比例生長(zhǎng)的,也就是說倘若明確了三角洲相的物源方向、物源起點(diǎn)和平行物源方向上鉆遇前三角洲的井,就能確定主軸長(zhǎng)度,便可以利用回歸關(guān)系對(duì)三角洲側(cè)向展布進(jìn)行定量預(yù)測(cè),從而指導(dǎo)勘探開發(fā)井位部署和有利相帶預(yù)測(cè)。值得一提的是,三角洲的微相規(guī)模和形態(tài)是指導(dǎo)剩余油開發(fā)的研究重點(diǎn),所以需要進(jìn)一步的詳細(xì)研究。

3 結(jié) 論

(1)全球現(xiàn)代三角洲主要分為四類:正常三角洲,浪控三角洲,扇三角洲和辮狀河三角洲。通過Google Earth軟件的高清衛(wèi)星圖直接可以判別視域內(nèi)三角洲規(guī)模、形態(tài)、類型和微相空間展布規(guī)律。

(2)無論不同類型的三角洲還是相同類型的三角洲,其兩軸長(zhǎng)度具有良好的線性相關(guān)性。三角洲在發(fā)育過程中在平行和垂直物源方向上是成比例生長(zhǎng)的。利用回歸關(guān)系,預(yù)測(cè)三角洲空間展布范圍和規(guī)律,從而指導(dǎo)勘探開發(fā)井位部署和有利相帶預(yù)測(cè)。

(3)現(xiàn)如今，地震沉積學(xué)的研究逐漸深入，地震屬性切片能夠精確的反映地質(zhì)體的規(guī)模和形態(tài)。其中，均方根振幅屬性表達(dá)三角洲有利砂體分布特征，相干體切片定量刻畫三角洲水道，RGB切片反映三角洲砂地比分布。借助這一系列新技術(shù)，結(jié)合衛(wèi)星影像，三角洲等地質(zhì)體的精細(xì)刻畫和儲(chǔ)層構(gòu)型將具有更廣闊的發(fā)展空間。

[1] 帥菲,肖根如,揭志強(qiáng).GoogleEarth在地學(xué)研究中的應(yīng)用[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(1):89-93.

[2] 石書緣,胡素云,馮文杰,等.基于GoogleEarth軟件建立曲流河地質(zhì)知識(shí)庫[J].沉積學(xué)報(bào),2012(5):869-878.

[3] 喬輝,王志章,李莉,等.基于衛(wèi)星影像建立曲流河地質(zhì)知識(shí)庫及應(yīng)用[J].現(xiàn)代地質(zhì),2015(6):1444-1453.

[4] 薛良清,GALLOWAY W E.扇三角洲、辮狀河三角洲與三角洲體系的分類[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),1991(2):141-153.

[5] 謝啟紅,邵先杰,孫慶宇,等.基于GoogleEarth軟件的密西西比河現(xiàn)代三角洲沉積特征解剖[J].河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(1):108-112.

[6] 張昌民,朱銳,尹太舉,等.扇三角洲沉積學(xué)研究進(jìn)展[J].新疆石油地質(zhì),2015,36(3):362-368.

[責(zé)任編輯] 董大偉

2017-01-22

杜 威(1992—),男，山東東營(yíng)人，中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院碩士研究生，主要從事沉積學(xué)和儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2017.01.004

P631

A

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