南黄海砂质海底反向声散射测量（6-24 kHz）

在南黄海某一典型的砂质海底区域,采用全向性声源和全向性接收水听器开展了频率范围为6-24 kHz的海底反向声散射测量。测量结果表明,在避免海面散射干扰并满足远场条件的情况下,本次实验获得了掠射角范围为18~80°的海底反向声散射强度,其数值为-41.1~24.4 dB。在有效掠射角范围内,声散射强度总体上随掠射角的增大呈现出增大趋势,但对于不同的频率,其变化趋势有所不同,反映出不同的散射机理。在20°、40°和60°掠射角处,在6-24 kHz的频率范围内反向声散射强度总体上呈现出正相关的频率依赖性,其线性相关斜率分别为0.2229 dB/kHz、0.5130 dB/kHz、0.1746 dB/kHz。在最大掠射角80°处,反向声散射强度未呈现出明显的频率相关性。     

海洋多道地震拖缆数据实时传输系统的设计与实现

为满足深拖式高分辨多道地震勘探需求,设计并实现了海洋地震拖缆数据的实时传输系统。系统由数传包与地震采集站连接组成,采用推荐标准485(Recommended Standards 485,RS485)串行总线实现了采集站与数传包的物理连接,利用低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)、预加重/均衡器、8位/10位(8 bit/10 bit)编码等技术实现了数传包之间的通信链路。设计了无等待反馈重传的差错控制方法,提高系统高效性和可靠性;在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)内部采用先进先出(First Input First Output,FIFO)构建多优先级任务队列的多级流水线设计,解决了大容量数据并发而产生的数据漏帧问题。在实验室用已知正弦信号对系统进行了对比测试,结果表明系统能够满足海洋多道地震勘探的数据传输需求,对于海洋多道高分辨率地震资料的可靠获取具有重要的意义。     

基于LZW的海底声学探测数据压缩方法研究

针对海底声学探测仪器采集数据量大而存储容量有限、数据传输带宽不足的实际问题,基于Lempel-Ziv-Welch(LZW)无损压缩算法,研究海底声学探测数据的实时压缩方法,提高数据压缩效果、节省传输带宽。并在LZW无损压缩算法的基础上结合数据存储的特点对压缩结果进行内存重新分配,极大提高压缩比(压缩数据大小/原始数据大小)。利用海底地震仪(OBS)采集的原始声学探测数据进行测试验证,结果表明该方法对于OBS声学探测数据有很好的压缩比,可用于对OBS采集的声学探测数据进行压缩处理,对于海底探测仪器的研发有很好的指导意义。     

低信噪比浅水区OBS测线初至拾取研究

浅水区OBS(Ocean Bottom Seismograph)测线往往具有信噪比较低,空间假频发育严重的问题,导致OBS测线初至拾取困难,进而影响反演速度模型的可靠性.本文通过直达波校正,正演模拟校正和射线互逆实现对浅水区OBS测线初至的准确拾取和质控.直达波校正消除主要的时钟漂移量.通过多道地震与OBS的联合处理,充分利用多道地震浅层速度模型较准确的特点,通过正演模拟构建OBS道集,弥补了实际采集的OBS道集浅层空间假频严重的问题,正演模拟法基本消除了剩余时钟漂移量,校正后的OBS道集符合层析成像的要求,同时也解决了近偏移距初至拾取的问题.利用射线互逆的方法,通过不同OBS道集组合不同偏移距组的对比验证,解决了中远偏移距初至拾取对比验证问题.三步法基本解决低信噪比浅水区OBS测线初至拾取的问题,为速度反演获得准确的模型奠定了基础.     

东海北部虎皮礁邻近海域地磁异常研究

虎皮礁临近海域处在南黄海近东西向构造与东海北部NE向构造的结合部,磁异常表现为以下2个特点,即西北部呈NE及东西向强烈变化异常区及东南部弱变化异常区。2个异常区被NE向延伸的诏安-济州岛深断裂分开,两侧磁场面貌不同。结合陆地资料,通过对磁异常的研究可以得到以下2点认识:(1)江绍断裂在进入杭州湾以后并非继续沿NE向延伸至朝鲜半岛南部,而是沿30°50′N线附近转为近东西向向东延伸,东界终止于125°20′E附近;(2)江南古陆并非终止于上海附近,而是继续向东延伸,长江凹陷实际上就是发育于上海以西地区的江南古陆的向东延伸部分。     

东海陆坡不同类型海底峡谷的分布构造响应

利用1997-2001年在东海海域获得的多波束全覆盖测深数据和收集的部分高分辨率单道地震剖面,对东海陆坡海底峡谷的地形要素,如长度、弯曲度、平均坡度、剖面特征、头部和末端的水深等进行了详细的分析和统计.根据平面形态将海底峡谷划分为3种类型:直线型、蛇曲型和树枝型.海底峡谷主要分布于中段和南段的东海陆坡之上,平面形态特征总体上自北向南趋于复杂(直线型→蛇曲型→树枝型),规模逐渐增大,不同平面类型代表了峡谷不同的演化阶段.峡谷的分布格局和变化趋势主要受控于冲绳海槽扩张背景下的构造活动.     

海底活动断裂研究方法及我国近海活动断裂研究

海底断裂引起的地震／海啸等灾害有着巨大的破坏性,这使得地震和地质学家越来越关注那些位于海底之下的活动断裂。总结了20世纪90年代以来国外在海底活动断裂研究中常用的技术方法和手段,这些方法包括高分辨率声学探测技术、水下照相／摄像技术、定年技术、海底钻孔取样、GPS变形测量和0BS观测等,而我国也正逐渐拥有和掌握这些技术方法。目前,我国对海底活动断裂的研究尚处于起步阶段。在我国近海海域中,渤海和福建—粤东沿海是强震的多发区,主要与几条规模较大的海底断裂的活动密切相关,如郯庐断裂渤海段,张家口—蓬莱断裂和华南的滨海断裂等,因此,为了增强对近岸海域地震的预测、评价地震危险性并对地震所造成的灾害进行评估,有必要在上述海域开展海底活动断裂的研究。     

海洋沉积物热导率的微型原位探测器

研制一种基于DPHP理论的海洋沉积物热导率微型原位探测器,介绍探测器的工作原理、基本结构和工作流程,海上试验结果证明该探测器具有测量速度快、便于操作、不易损坏等优点,能够方便、高效地完成海洋沉积物热导率的原位测量.     

近海底高分辨率地震探测系统设计与实现

受大深度水体的影响,传统的海面拖曳式多道地震技术在进行深水地层探测时,目标地层深度处的菲涅耳半径非常大,水平分辨率低,难以满足海域天然气水合物高精度探测需求。针对海面拖曳式地震探测技术存在的上述问题,设计了一套可以在2000 m水深近海底作业的地震探测系统。应用耐压透声发射阵技术,克服了20 MPa外压环境和瞬时内压冲击对等离子体震源子波幅频特性的不利影响,研制的深拖等离子体震源的声源级达到214 dB,主频低于1000 Hz;水下控制中心采用集成SoC片上系统设计,可以对震源进行定距激发控制,进行近海底多道地震数据的连续采集。系统在2019年深海试验拖曳最大深度达2025 m,测试剖面数据显示最大地层穿透深度达380 m,纵向分辨率<2 m,横向分辨率<10 m,为深水海域沉积地层的深拖高分辨率地震探测提供了技术支撑。     

近海高分辨率多道地震拖缆系统及其在海洋工程中的应用

目前我国近海工程地震勘探主要使用单道地震拖缆接收,地层分辨率较低,无法进行速度分析、覆盖叠加等精细处理.为了解决此问题,本文提出近海高分辨率多道地震拖缆技术,并结合该技术的研究成果,简要介绍了多道地震勘探系统组成和地震拖缆的结构设计,讨论了拖缆水听器的选择,组内距、道间距的确定,并给出了一个工程应用实例.该系统可以满足今后海洋研究和工程勘探的需要,在试验和应用中取得了很好的探测效果,具有很好的应用前景.