浅地层剖面与测深数据综合成图法在舟山大陆连岛工程中的应用

利用2006年舟山市大陆连岛工程(三期)岱山跨海大桥工程物探调查资料,分析、讨论了海底水深剖面图的生成、浅地层剖面资料解释、时深转换及其地质剖面图生成过程中存在的问题,提出了实际调查航迹的坐标投影、浅地层剖面反射层位人机交互解释拾取、时深转换层速度的输入等方法,并应用这些方法快速有效地生成了工程调查数据地质剖面图.     

时间域精细速度建模的策略与试验

速度在地震勘探中十分重要,压制多次波、偏移成像和地震反演都需要准确的速度模型。为了高效和准确的获取速度模型,基于时间域精细速度建模方法,利用疑似含气区的二维多道地震资料,针对初始模型、层位约束和基于人工速度拾取的速度反演3个方面开展了试验,探讨实际资料中时间域精细速度建模方法的关键点和效果。试验表明：无需人工速度拾取,时间域精细速度建模能够实现浅地层速度的准确反演,进而高效地完成浅地层速度异常的识别;层位约束能提高速度建模的效率和精度;在地层结构复杂区域,人工速度拾取有利于时间域精细速度建模。     

基于能量比与互相关法的地震剖面反射同相轴交互自动拾取研究

为提高地震剖面反射同相轴拾取的精度与效率,结合实际资料详细讨论了能量比与互相关两种自动拾取方法的优缺点,提出对拾取结果进行光滑滤波处理,以消除资料上的随机噪音与风浪干扰等影响。同时讨论了参考种子点在自动拾取算法中的重要性,以及人机交互拾取参考种子点的实现方法。针对复杂界面的反射同相轴,在自动拾取结果的基础上,文中提出以人机交互的方法进行修改拾取。将这些方法综合运用于实际资料,以取得满意的拾取结果。     

海洋浅地层剖面资料的数据处理方法

在海上地球物理调查中,为了揭示浅部地层结构、浅层气、古河道以及其他潜在地质灾害,浅地层剖面测量是一种不可缺少的重要的手段之一,但是各种环境噪声的影响会导致采集到的原始资料质量不佳,影响后续的解释工作。以PARASOUND 70型参量式浅地层剖面仪实测资料为例,结合前人的研究成果,总结阐述了一些用于浅地层剖面资料的数据处理方法,提高了原始资料信噪比以及分辨率,为海洋地质结构的解释提供了良好的基础资料。     

浅地层剖面在富钴结壳调查研究中的应用

文中以Topas PS018系统为例简要介绍浅地层剖面仪的工作原理和系统组成,重点介绍浅地层剖面在大洋富钴结壳资源调查研究中的应用情况。浅地层剖面资料与联合作业的海底视像、岩芯取样等资料进行对比和分析,发现浅地层剖面能够有效识别基岩、板状结壳、砾状结壳、砂、沉积物等不同底质类型,对浅地层剖面资料进行深入挖掘能够提取出富钴结壳矿区界线信息。     

基于GIS的多波束和浅地层剖面数据集成技术研究

依据同一测区地球物理资料的空间地理坐标参照关系,利用 ArcView 对栅格、矢量等多种空间数据格式的支持及内置语言Avenue 强大的二次开发功能,实现了多波束和浅地层剖面数据的集成.主要流程包括多波束测深数据的预处理和浅地层剖面的生成、元数据的获取;ArcView GIS 中编程实现浅地层剖面测线的分段矢量化;运用两个 Avenue 程序实现多波束和浅地层剖面的关联展示等.在此基础上,对多源地球物理数据的集成前景作了进一步的展望.     

冀东南堡近岸海域浅地层层序划分及灾害地质因素分析

利用2007年基于冀东南堡海域所做的浅地层剖面资料,根据沉积物的岩性变化,沉积物密度、含水性、含气程度及沉积层构造、层面特征、沉积层延伸与错断及侵蚀构造等形成的反射波记录对第四纪沉积层进行解释。对浅部主要地层层序进行了划分,并分析了该区域主要灾害地质因素,如埋藏古河道、浅层气、断层等。并对浅地层剖面解释中遇到的问题(如二次波等)进行了探讨。     

浅地层剖面测量常见干扰因素分析

为了解浅部地层结构,探测地层属性,查明海底障碍物的分布情况、海域灾害地质情况(如浅层气、滑坡等),经济性、高效性、方便性、分辨率高的浅地层剖面测量得到越来越广泛地应用。在浅地层剖面测量野外施工时常会遇到各种各样的干扰,这些干扰严重影响着资料的质量,增加室内处理的难度,影响解释的准确性。以浅地层剖面测量实际资料为基础,介绍了海流、船速、机械、海况等野外施工时常见的干扰因素及声学特征,并对消除或减弱这些干扰的一些方法进行了分析和比较,针对上述几种典型情况提出了测量作业时减少干扰的建议,如:选择较好的天气条件下作业、控制船速在4～5 kn、远离干扰源等。本文的研究结果能够提高对干扰因素的认识和识别,为获得高质量的资料打好基础。     

高频浅地层剖面技术在海底管道探测中的应用

在海底管道的探测中,为获知海管在海底的真实赋存状态,确定其埋藏深度或悬跨高度,多使用高频浅地层剖面仪等传统声学设备。但在海底斜坡、凹坑、凸起等不平整地层处,由于设备自身原理造成的地层探测界面偏移、图像失真及资料多解性问题仍困扰着工程人员。通过正演模拟的方法探究高频浅地层剖面仪在海底特殊地层处海管检测的波场传播特征,探讨资料的解释陷阱,并提出了解决方案。研究结果表明,利用浅地层剖面仪探测管道在海底的赋存状态,应将探测图像与海底地形、地貌、沉积物运移等因素结合起来综合考虑,把探测图像回归到真实海底环境中,以准确评价海底管道的安全状态。     

海南岛西部单道地震和浅地层剖面资料联合解释

结合近年来采集的单道地震和浅地层剖面数据,探讨单一数据在解释工作中存在片面性和精度不足的问题。利用海南岛西部海域单道地震和浅地层剖面仪同步测量数据开展联合解释,分析认为其在划分浅地层结构、识别灾害地质体、圈定海砂资源分布等方面具有更高的可靠性。分析结果显示：在高精度地震资料解释需求的背景下,开展联合解释可有效提高对地质演化的认识,降低地质解释的多解性,优化海砂资源靶区,为海洋开发和海洋工程建设提供更准确可信的地质信息和依据。     

PCPT资料在海底浅层砂土液化势判别中的应用

介绍了用PCPT资料判别浅层砂土液化势的方法,并分别用动三轴试验判别法和PCPT资料判别法比较了南海东部海域两个平台场址的浅层砂土液化势判别结果。通过实例验证说明,在熟练掌握 PCPT测试方法、资料采集、数据处理和成果解释的基础上,用PCPT判别法判别浅层砂土液化势是可行的。     

参量阵浅剖及电火花震源浅剖互补性分析

参量阵浅剖和电火花震源浅剖均具有分辨率高的特性, 通过对比探测原理以及分析实测剖面, 发现电火花震源浅剖和参量阵浅剖频带范围互不干扰, 电火花震源浅剖的鬼波效应造成海底以下1 0m范围内地层判读困难, 而参量阵浅剖则在1 0m以浅地层内具有极高的分辨率, 基于二者良好的互补性, 提出在海洋区域地质调查中同步应用参量阵浅剖和电火花震源浅剖两种技术手段的设想, 进而提高区域地质调查精度, 丰富区域地质调查成果。     

参量阵浅地层剖面的处理方法及在识别浅层天然气水合物中的应用

近年来,参量阵浅地层剖面以其简便的野外采集方式、高分辨率的浅部地层成像能力,迅速发展为海底浅层天然气水合物探测的有效方法。为了更好地获取东海浅层天然气水合物赋存区的地质信息,针对参量阵浅地层剖面数据开展了精细化处理。首先将异常振幅压制和空间振幅均衡等方法有机结合,解决了数据中的各种噪音和能量不均衡等问题,然后利用Hilbert变换提高地层分辨率,最后利用信号增强技术进一步提高同相轴连续性,获得了波组特征更清晰的地震剖面。处理后的参量阵浅地层剖面具有信噪比较高、连续性好、地层结构清晰等特点,可以更好地揭示空白带、气烟囱、亮点和火焰状异常等地震反射特征,为识别浅层天然气水合物赋存区地质信息奠定基础。对精细处理后的数据进一步开展曲率属性、瞬时振幅属性、相干属性等地震属性分析,结果显示,与浅层天然气水合物渗漏相关的声学异常能够被清晰地识别出来。此项研究一方面验证了参量阵浅地层剖面数据处理方法的可行性,另一方面也探索了属性分析技术在海底浅层天然气水合物识别方面的应用。     

涌浪静校正在浅地层剖面资料处理中的应用

由于涌浪的影响,浅剖资料海底反射同相轴抖动现象非常常见,对其进行研究十分有必要。从实测数据出发,利用涌浪静校正方法,消除了浅剖资料反射同相轴抖动现象。首先,利用软件自动拾取海底反射同相轴;然后,对拾取到的海底反射同相轴曲线平滑处理,以压制其他高频干扰;最后,计算每一道上涌浪引起的时间差,对每一个采样点进行校正。同时,对处理过程中的参数进行了分析试验,给出了各个关键参数的意义及设置依据。讨论了处理过程中可能遇到的问题,并给出解决办法。此涌浪静校正方法操作方便、效果良好。     

港珠澳大桥水下结构物的多手段探测

介绍了利用侧扫声纳、浅地层剖面仪和磁力仪开展港珠澳大桥水下结构物的探测方法和过程,并将探测的结果与调查收集的资料比较,分析水下结构物的分布情况,不同探测方法得出的结果也可以相互印证。     

浅地层剖面系统在福建沿海海底沉船调查中的应用

海底沉船是水下文化遗产的一种重要类型和存在形式,利用综合地球物理手段对福建平潭、莆田及福州海域的海底沉船进行了探测研究,并重点探讨了不同浅地层剖面系统及不同探测频率在不同埋藏状态的水下文物调查中的应用。结果表明:浅地层剖面探测能够有效识别处于不同埋藏状态的沉船,尤其对探测埋藏海底面以下的沉船具有其他探测手段无法比拟的优势,但是探测频率的调节对目标物探测结果存在较大差异,对于埋藏式的海底沉船低频信号探测效果较理想。     

淤泥质海底航道边坡失稳滑塌声纹特征分析

边坡稳定是淤泥质海底航道安全运营的关键问题之一。海底航道边坡失稳滑塌过程的不同阶段浅地层剖面图像声纹特征不同。采用灰度共生矩阵和小波多尺度分解方法分析了航道边坡失稳滑塌过程浅地层剖面图像纹理特征。结果表明,对比度、能量、相关度和逆差距在边坡失稳滑塌过程中具有明显的差异,分别从不同方面刻画了浅地层剖面图像声纹的清晰度、纹理粗细、主要方向和规则性,以定量的形式显示其内在异质性。能量、相关度和逆差距的水平和垂直方向变化大于对角方向,水平方向波动最明显。浅地层剖面声强时间序列和垂向空间变化序列小波多尺度分解突出了声强变化的局部细节及其在各尺度上变化的强弱分布和突变点位置,克服了常规人工识读的困难,这些声纹特征是边坡失稳滑塌预测预警的重要依据,有助于对海底航道边坡稳定性的探测。     

长江潮区界上界河槽浅层沉积结构探测研究

研究地层沉积结构是认识河流变迁历史的重要手段之一,潮区界作为河流物质和能量传输的关键界面之一,于2015年洪季,利用浅地层剖面仪对长江潮区界上界河段河槽浅地层结构进行了"覆盖式"探测。结果表明:长江潮区界上界河段河槽床面发育了大量沙波,尺度较大,陡坡明显朝向下游;崇文洲下游两侧水道中沙波发育较少,尺度也较小;浅层沉积结构显示该河段部分河槽床面以下存在4处不同形态的地质构造。     

一种新型浅地层剖面仪试验平台的设计与应用

为探讨浅地层剖面声学影像形成原理,探索不同类型沉积物声学影像特征,厘清不同沉积物厚度的识别算法,采用模块化设计理念研发一套新型浅地层剖面仪室内试验平台。综合室内定位技术、浅剖试验平台尺寸合理性分析技术、直线轨道与换能器之间的固定连接技术和海底声学参数反演技术,形成一个试验高效的新型平台。通过铺设沉积物和布设障碍物,利用浅地层剖面仪进行走航测试,精确识别了沉积物的厚度和障碍物的位置。该平台可为开展理想环境下沉积物厚度和障碍物识别提供较好的测试环境,为声学海洋设备性能检测提供测试平台,也为高校学生和技术人员提供设备使用培训场所。