РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНІ АСПЕКТИ ФОРМУВАННЯ КОРИСНОГО СИГНАЛУ
В ОПТИЧНИХ ТА ГЕОХІМІЧНИХ ПОЛЯХ НАД ПОКЛАДАМИ ВУГЛЕВОДНІВ НА СУХОДОЛІ
2.1. Аналіз оптичних характеристик елементів ландшафтів: ґрунти, рослини
Сучасні методи аерокосмічного дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), як правило, засновані на оцінці параметрів стану досліджуваних об'єктів за результатами замірів характеристик їх власного або відбитого електромагнітного випромінювання у вікнах прозорості атмосфери: у видимому і ближньому інфрачервоному (ІЧ) (0,4 - 3,0 мкм), тепловому інфрачервоному (8-12 мкм) і надвисокочастотному (НВЧ) (1 мм - 1 м) діапазонах. Оптичне поле ландшафту обумовлене відбивними та випромінювальними характеристиками його окремих елементів: ґрунтів та рослинності. Важливо розглянути закономірності їх змін під дією різних нафтидогенних факторів.
Відомо, що ґрунти являють собою складну суміш органічних і мінеральних сполук. Їх оптичні властивості визначаються поглинанням випромінювання цими сполуками та його розсіюванням на поверхні та всередині частинок ґрунтів. Спектральні властивості основних компонентів ґрунту - гумусових речовин, окислів заліза та світлозафарбованих сполук детально розглянуті у багатьох роботах [15, 42, 53, 111, 114, 120, 125]. У видимому та БІЧ діапазонах спектру для ґрунтів характерне монотонне зростання коефіцієнту спектральної яскравості (КСЯ) із збільшенням довжини хвилі (рис. 2.1). При цьому за відбивною здатністю ґрунти можуть значно розрізнятися в залежності від їх складу, вологості, текстури і структури поверхні.
Рис. 2.1. Спектральна залежність КСЯ типів і підтипів ґрунтів, характерних для районів європейської частини колишнього СРСР та Прикаспійської низовини [42]:
АЛ - алювіально-лугові, Б - торфяно-глеєві, ЧЗ - чорноземи звичайні, ЧТ -чорноземи типові, ЧП - чорноземи південні, К2 - темно-каштанові, ЛТ - темно-сірі лісові, ПП - пустельно-піщані, ПГ - підзолисто-глеєві, ЛС - світло-сірі лісові, К1 - світло-каштанові, Сн - солонці, Сд - солоди, Ск - солончаки, ПД - дерново-підзолисті ( - слабко- і середньопідзолисті, - сильнопідзолисті), Сб - бурі пустельно-степові.
Необхідно відзначити, що у залежності від характеристик та властивостей ґрунтів у різних країнах прийняті їх різні класифікації. Найбільш розповсюджена із них прийнята ФАО / ЮНЕСКО [51], яка використовувалася при складанні карти ґрунтів світу ФАО / ЮНЕСКО (табл. 2.1). Тут наводяться назви ґрунтів, їх короткий опис, а також дані з їх розповсюдженості.
Таблиця 2.1
Класифікація ґрунтів, яка використовується в Карті ґрунтів світу ФАО/ЮНЕСКО [51]
Назва ґрунтівСимволРозповсю
-дженість1Деякі старі назвиПереважні
ґрунтоутворюючі
фактори2Короткий опис ґрунтівФлювісоліJ2,40Алювіальні ґрунтиаСучасні алювіальні відклади, слабко зміненіГлейсоліG4,73Чорні землі або гідроморфні ґрунтивГлеєві ґрунти, утворені на різних субстратах, з гігроморфними властивостями головним чином у верхньому горизонтіРегосоліR10,10-аСлабкозмінені неконсолідовані материнські породиАреносоліQ-aПіщані ґрунти, без генетичних (діагностованих) горизонтівЛітосоліI--аМалопотужні ґрунти на твердих породахРендзіниЕ17,17РендзіниаМалопотужні ґрунти на вапнякахРанкериU--аМалопотужні ґрунти, сформовані на сучасних кремнеземистих осадах, слабко зміненіАндсоліТ0,76Вулканічні ґрунтиаҐрунти, сформовані на вулканічному попеліВертисоліV2,36Бурі ґрунтиаГлинисті ґрунтиСолончакиZ2,03-вҐрунти, які часто формуються на сучасних алювіальних відкладах, з накопичуванням солейСолонціS-вҐрунти з гігроморфними властивостями та високим вмістом обмінного NaЙєрмосоліY8,93Аридні ґрунтивПустельні або інші ґрунти, що формуються в аридних умовахКсеросоліХ6,79Сірі ґрунтивСхожі з йєрмосолями, але з краще розвинутим горизонтом АКаштаноземиК-бҐрунти, які формуються під сухостеповою рослинністюЧорноземиС--а, бҐрунти, які формуються під рослинністю прерійФайоземиН3,09Деградовані чорноземибСхожі з каштаноземами та чорноземами, але більш вилуженіСіроземиМ--бҐрунти, які формуються в лісах в холодному та помірному кліматіКамбісоліВ7,02Бурі ґрунтивСильно змінені ґрунти з оглиненим горизонтомЛювісоліL7,00ЛесивованівСхожі з камбісолями, з накопиченням глини та більш вилуженіПідзолювисоліD2,00Сірі підзолівПерехідні між лювисолями та підзоламиПідзолиР3,63-вСильно змінений вилуговуванням профільПланосоліW0,91Мінеральні гігроморфні ґрунтивҐрунти, слабко вилужені завдяки слабкопроникному горизонтуАкрисоліА7,97-вСильно вивітрені тропічні ґрунти з глинистим горизонтомНітосоліNЧервоно-коричневі
ґрунтивПерехідні між акрисолями та ферральсолямиФерральсоліF8,11Латеритні ґрунтивҐрунти з глинистою фракцією, багатою на окисли, які утворюються в тропічному кліматіГістосоліО1,82Торфи, мули, богхедибОрганічні ґрунти, які мають торф'яний горизонт потужністю більше 40 смАнтропосолі3--Садові ґрунти та регосолі-Ґрунти, що сформувалися під переважаючим впливом діяльності людиниІнші-3,18--- Примітка. Класи ґрунтів, їх визначення та позначення основані на даних ФАО/ЮНЕСКО. 1Розповсюженість головних класів ґрунтів у процентах від світової площі ґрунтів [124]. 2а - склад материнських порід, б - рослинність, в - ґрунтоутворюючі процеси, обумовлені головним чином кліматом. 3Даний клас відсутній у систематиці ФАО/ЮНЕСКО.
Велике значення для дистанційної оцінки стану ґрунтів мають дослідження зв'язку між КСЯ ґрунту і вмістом у ньому гумусу, оскільки наявні публікації про те, що над покладами ВВ має місце зміна його концентрації [27]. У роботі [52] встановлено, що у межах нафтогазоносних областей ВВ здійснюють помітний вплив на вміст гумінових кислот у чорноземних ґрунтах. Виходячи з цього, у роботі [27] зроблено припущення, що аномально високий вміст гумінових кислот у чорноземах є прямою ознакою нафтогазоносності. Із збільшенням вмісту гумусових речовин, що сильно по