海底地震仪实测信号特性分析

置于海底数百米至数千米的海底地震仪(OBS)的实测信号相比陆地地震仪具有不同的特性;由于水的作用或记录信号源频率的不同,短周期OBS和宽频带OBS记录的信号又有明显的差异。文章对南海西南次海盆地震探测期间记录的人工气枪震源和天然地震实测信号进行了时频分析,结果如下。1)气枪作业后在海底激发两种噪声:一是水的波动不断叠加形成的长波,周期50s左右,以水平分量为主;二是高频噪声,主要是OBS底座细微晃动引起的。2)宽频OBS对于水下移动目标激发海底波动具有很好的探测能力,特别是水平分量可以获得大振幅且周期特征清晰的记录,并能够指示方向。3)宽频OBS能记录到清晰的天然地震信号,为研究调查区岩石圈结构增添了更多的信息,短周期OBS对远震直达P波有很好的记录。国产宽频I-4C型OBS碰巧记录了日本M9.0级大震。     

海底地震仪的时间同步技术

海底地震仪(OBS)是记录海底地震数据的主要仪器.在我国,OBS仍处于研究与实验阶段.时间同步的精准度是海底地震仪的重要指标,直接影响了地震数据分析和地震数据反演的准确性.以法国MicroOBS _Plus为例,对海底地震仪时间同步技术进行深入分析,详细介绍其时间同步原理及实现方法,为OBS在海底地震地壳深部结构调查研究等方面的应用提供参考依据.     

美国在西太平洋试装深海地震仪成功

美国在西太平洋边缘试装深海钻空地震仪获得成功。这标志对将来的地震予报工作会有突破性的进展。深海钻空地震仪是一种高级海洋地震系统,由监测和记录两大部分组成。监测部分按装在深海钻空底部的基岩里。用以监测地震活动。记录部分—包括电源电子器件和盒式模拟记录器,可以安装在船上也可以布设在海底。     

拉蒙特-多尔蒂地球观测所的海底地震仪（OBS）

我们的海底地震仪（OBS）实验室正在研究和实验一种先进的仪器,用于测量海底在不同测量尺度时的变形。我们的初步研究是在国家科学基金海底地震仪组（OBSIP）的支持下,与伍滋霍尔海洋研究所及斯克里普斯海洋研究所合作下进行的。拉蒙特海底地震仪组（OBSIP）能够支持国家和国际科学委员会在海底长期测量宽带海底地震检波器。这些复杂的仪器必须能够放在海底,并且记录地震波时间达一年以上,     

利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

在海底布设的海底地震仪（OBS）能比较清晰地记录到海底的环境噪音,而台风可以直接或间接的产生在海底传播的弹性波,从而影响海底的环境噪音,并在较大程度上影响OBS的数据记录。本文通过分析台风对工作区的整个影响过程中OBS记录数据的振幅变化,再选择合适的滤波方式,首次发现台风产生的风浪及涌浪在短周期海底地震仪的记录数据上有良好的表现特征,指出了台风对海底环境噪音的另一种可能的影响方式,并由此得出：1）台风产生的风浪和涌浪对海底环境噪音的影响模式不同;2）风浪和涌浪所加强的海底环境噪音的范围和程度不同;3）短周期OBS可以比较清晰的记录涌浪信息,其周期主要是6—8 s,且能量稳定（简称“8秒现象”）。这三点结论为后期的海洋地震研究和海洋学其他研究提供经验与借鉴。     

南海北部白云凹陷-东沙岛西南海区的浅地层探测与深水沉积特点

采用新引进的海洋深水浅层剖面仪,从珠江口外陆架进入白云凹陷-东沙岛西南海区中陆坡区,进行了浅地层探测,获得了高分辨率反射记录.分析发现,白云凹陷上陆坡段沉积连续性较好,海底反射强度侧向变化平缓,显示了比较均一的沉积底质和微弱的海底水动力条件;在白云凹陷-东沙岛西南海区中陆坡区,海底滑坡严重,局部存在强烈的、平行陆坡的海底洋流冲蚀,海底地形崎岖不平,反射强度侧向变化大,表明海底底质不均匀,海底水动力强.浅地层记录还显示中陆坡海底山丘有海底气体泄露现象,结合常规反射地震识别的海底泥底辟特征,确定海底山丘为泥火山.气体泄露和海底反射振幅的变化代表了海底浅层聚有丰富的气体以及嗜甲烷生物链活动的钙化,因而推断该区不仅是油气的聚集区,也是水合物的聚集带.     

世界前沿科技：海底节点地震勘探技术

目前,海底地震数据采集主要有海底电缆（OBC）采集和海底节点（OBN）采集两种。海底节点地震系统比之前者,具有较高的灵活性,系统布防、回收更加方便的特性,能够获得全方位保真数据,提高地震成像质量,提高4D勘探的可重复性,改善油藏监测结果。     

ROV技术在海底地震节点布设中的应用及展望

海底地震勘探实施过程中,传统的缆绳式地震节点布设方式受洋流及海底地形影响较大,很难保证节点的数据采集质量和设备安全性。由于无人缆控潜水器（Remote Operated Vehicle,ROV）对海洋环境的良好适应性和强大的工程干预能力,为探索海底地震节点布设提供了新方法。笔者综合介绍了ROV的技术特点,结合具体工程实例讨论了基于ROV的海底地震节点布设的主要技术流程。通过分析对比采用ROV布放与传统甲板布放在布放回收效率、安全性及复杂地形适应性等方面的工作数据统计,探讨了ROV布放技术在海底地震节点放工作中的可行性、优势与局限性,以及其应用发展前沿。具有更高精度和安全性的ROV节点布放技术作为一种新手段,可作为传统布放方式的补充手段,未来将在深远海的海底地震节点布设及其相关领域得到更广泛的应用。     

南黄海西部地区浅层气地震特征

通过近年来南黄海西部地区的浅层地震调查,发现该地区浅层气地震特征丰富而多变,特别是多处海底面、海水层中的浅层气地震记录,揭示本区存在较多浅层气,且部分浅层气由海底逸出,释放到海水层中。该区的浅层气地震特征按空间位置分为3大类:(1)地层中的特征:声学空白、声学幕、声学扰动、不规则强反射顶界面、两侧相位下拉;(2)海底面的特征:海底麻坑、大型塌陷坑;(3)海水层中的特征:声学羽流、云状扰动、点划线反射。选择相应特征的典型浅层气地震记录,进行了声学成因解释,讨论了大型塌陷坑的浅层气成因、海水层中声学反射与浅层气体的成因关系以及浅层气地震特征的气体浓度指示作用。根据南黄海西部地区浅层气地震特征,绘制了该区的浅层气分布图。     

海底地形变化对地震波场以及偏移成像的影响

本文针对海洋地球物理勘探数据处理当中偏移成像剖面中深层层位模糊,像场能量较弱的问题,从起伏海底在反射地震数据采集当中某个时刻发生变化着手,分析讨论了当海底发生微小变化以及海底发生稍大变化时模型差异对波场记录以及偏移成像剖面的影响,通过分析对比原始速度模型以及变化后速度模型同一点位上采集的波场记录以及波场记录在变化前后模型上的偏移成像剖面可以得出：不管数据采集是沿着测线方向进行还是逆着测线方向进行,对于起伏海底发生微小变化的速度模型,海底的微小变化对波场记录以及偏移剖面的影响很小;对于起伏海底发生较大变化的速度模型,海底的变化对波场记录以及偏移剖面的影响非常大。     

南海西南次海盆广角地震探测

2010年12月—2011年3月在南海西南次海盆开展了海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer,OBS)探测,采用Sedis IV型、I-4C型和MicrOBS3种不同型号的OBS,以4×24.5L的大容量气枪为震源,获得了覆盖西南次海盆残留扩张脊的3D人工地震数据。从处理的地震数据可知,此次试验是一次比较成功的地震实验,OBS地震记录清晰、震相丰富,所使用的气枪有足够的能量输出,显示了其良好的工作能力。选取剖面1中的7台OBS进行了2D剖面处理。初步建模结果表明,南海西南次海盆地壳结构为普通洋壳,海山顶部沉积层很薄,莫霍面埋深较浅。     

海底地震仪记录中的横波

海底地震仪记录中的横波阎贫（中国科学院南海海洋研究所,广州５１０３０１）１９９３年５月,中国科学院南海海洋研究所与日本东京大学地震研究所、海洋研究所及千叶大学合作在南海北部共同开展了综合地球物理测量实验。此次实验中采用了两类四通道海底地震仪。其中,一...     

北印度洋海底冷泉流体活动研究进展

冷泉是继洋中脊热液之后,在海底发现的又一种流体渗漏类型,是20世纪80年代以来海洋地质领域最引人注目的发现之一。北印度洋欧亚大陆边缘构造活跃,印度东西两侧发育巨厚沉积层,极易孕育冷泉活动。目前,已在莫克兰和孟加拉湾地区海底观测到多处活动冷泉,对它们的研究为深入了解海底冷泉流体活动的资源环境效应打开了新的窗口。文章以北印度洋典型冷泉区——莫克兰和孟加拉湾地区为例,综述了该区海底冷泉流体来源、相关沉积环境和触发机制,着重阐述了:1)莫克兰地区最小含氧带内外冷泉活动的沉积记录和地震触发冷泉的机制及环境响应;2)孟加拉湾地区海底天然气水合物分解在碳酸盐岩中的记录。进一步指出了北印度洋海底冷泉活动研究中遇到的挑战和未来工作中需给予重视的科学问题。     

地震触发海底滑坡物理模型及数学模型试验分析

针对南海北部陆坡区地震成因的海底滑坡频发问题,采用室内模型分析法分析地震对于海底滑坡触发的影响作用.仿照南海北部陆坡海底工程环境构建水槽模型,分析引发海底斜坡失稳的临界地震参数,观察滑坡的运移特征,对比振动前后土体力学性质变化;并依据水槽模型构建有限元数学模型,计算模拟陆坡在不同地震加载下的稳定系数并进行对比.综合两部...     

海洋天然气水合物三维地震与海底地震勘探中的震源技术研究

三维地震与海底地震勘探技术愈来愈广泛应用于海洋天然气水合物调查中.为了获取高品质的纵波、转换横波等地震信息,揭示天然气水合物地层的速度结构异常,地震震源是决定调查成功与否的关键技术之一.本文对激发频宽、输出、气泡效应等震源特性及组合技术进行了综合研究,设计了一种新型的GI枪点震源系统,并于2006-2009年期间在南海北部某海域进行一系列试验.试验效果的综合对比表明:震源优化技术的应用明显提高了地震纵波的地层穿透深度,并改善了海底地震仪(OBS)纵波及转换横波的接收效果.     

IODP365航次——日本南海海槽地震带实验

正南海海槽位于日本西南海岸的海域,它是地球上最活跃的地震带之一。南海海槽地震带实验(发震带计划)是一个复杂的海洋钻探项目,该计划包括钻探、海面以下和海底深入地观察地震发震机制,将采集钻孔的样品,通过安装在海底深处的传感器记录,研究与地震相关的岩石及其摩擦特性。从而揭示俯冲带地震发生时水和岩石的相互作用,进一步了解地震和海啸的产生过程。     

地震作用下海缆路由的稳定性分析

通过野外勘察和室内试验分析,了解琼州海峡北海-临高段海缆路由区浅层沉积物分布和物理力学特征.同时,对调查区及其附近地区的地震资料进行分析.将地震作用与路由区海底土的特性结合起来,计算分析了地震作用下路由区3 m以浅海底土液化或滑移的可能性,从而,评价了路由区海底的稳定性.结果发现,在烈度为Ⅶ度的地震作用下,路由区海底稳定性良好;在烈度为Ⅷ度的地震作用下,路由区海底会发生失稳破坏.该结论可以用于指导海缆工程建设.     

采用射线追踪法的天然气水合物海底地震观测系统设计

射线追踪法是以建立的地下地质模型为基础,研究不同的激发点发出的射线经地下地质界面反射后可以被接收到的信息,从而了解不同的观测系统对于特定地质条件地震资料采集的效果,对于海上地震采集相关参数的确定十分关键.在天然气水合物地震勘探中,丰富的多波勘探信息对于查清水合物内部速度结构、提高地层的分辨率具有重要意义.本文在分析国外天然气水合物海底地震仪(OBS,ocean bottom seismometer)勘探的应用成果基础上,采用射线追踪法理论计算和海上实验,实现了针对天然气水合物的海底地震观测系统设计,试验获得了转换横波记录,取得了良好的应用效果.     

水合物监视装置—观测墨西哥湾北部水体与含气体水合物海底沉积物之间的相互作用

一个旨在墨西哥湾北部大陆斜坡监视气体水合物“露头”的计划已经开始实施，在特定的一段时间内，利用放置在海底的一个“多感器”监测站进行工作。这个传感器集地震、声学、电磁学和光学于一体，资料在现场数字化后通过光纤电缆传送到海上的平台，然后通过卫星传送到岸上的设备。最初的气体水合物露头地震检测技术始于1998年6月，是密西西比峡谷调查航次的一部分，在密西西比峡谷的海底或海底下已经知道有气体水合物出现。早期进一步的工作在1999－2000年财政年度进行，包括穿过可能有水合物出现站位的高分辨率地震剖面（位于Viosca海丘区），以及利用三组分地震检波器（由地震计、加速计及一种垂直排放的水听器组成）所作的检测工作。     

海底地震监测系统(SEMS)

在努力了解更多有关海底沉积物扰动的过程中,美国矿物资源管理处(MMS)在南加利福尼亚州近海安装了地震监测网.所获得的数据将用来帮助提高安全标准,因为这些标准关系到近海设施的结构.该海底地震监测系统(即SEMS)是美国唯一的现有近海地震网.