Teledyne Benthos TTV-301声学深拖系统在海底微地形地貌调查中的应用

介绍Teledyne Benthos TTV-301声学深拖系统的构成、海上作业模式以及声学数据获取方式,以南海某海域实测声学数据为例,对获取的多波束水深数据、侧扫声呐数据、浅地层剖面数据进行精细处理,获取高质量的水深图像、高分辨率的侧扫声呐图像和高精度的浅地层剖面图像。对同一海底微地形微地貌在不同声学影像上的反射标识进行对比分析,建立声学3D模型,形成海底浅表层的立体探测。实验结果验证了声学深拖系统在海底微地形地貌调查中的有效性与可行性,并可取得理想的效果。     

天然气水合物调查区微地貌特征探测成果

本文介绍了利用近海底探测设备声学深拖和ROV遥控潜水器在天然气水合物调查区进行的微地貌探测成果。结合前期地震调查成果,在地震剖面上显示的三个贯穿海底的气烟囱区域对应的海底探测到麻坑、海底丘状体。另外,在水合物喷发的冷泉区,首先使用搭载在声学深拖上的侧扫声呐对目标区进行较大范围的调查,利用声呐图像上的"亮斑异常"确定冷泉喷口的位置,再利用ROV遥控潜水器开展精准下潜探测,在冷泉区识别出碳酸盐岩结壳、泥火山特征地貌、羽状流现象和一些典型的生物特征。     

侧扫声呐在富钴结壳探测中的应用前景

随着富钴结壳勘查工作的深入和我国深水调查设备的快速发展,侧扫声呐将会广泛应用于结壳区的调查中。介绍了声学遥测方法侧扫声呐的工作原理,分析了已经在结壳区获取的侧扫声呐数据,列举了在将来的勘查中可能用到的新的侧扫声呐技术和数据解释技术。认为传统的调查手段存在一定的局限性,侧扫声呐的使用将会丰富结壳区的勘查手段,促进富钴结壳区的资源评价和圈矿工作。     

海南海棠湾海底微地貌多源声学特征、成因及其指示意义

海底微地貌不但可提供环境与工程地质评价信息,避免地质灾害发生和环境破坏,而且对渔业生态建设和沉积环境反演等也具有重要意义.为揭示海底微地貌的多源声学特征,成因及指示意义,利用在海南海棠湾获取的侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震数据进行分析.识别出海底沙斑、小沙波、沙纹、礁石堆、基岩等自然微地貌,以及海底拖痕、管道、人工鱼礁、养殖网箱等人工微地貌.证实海底微地貌多源声学识别方法具有综合立体探测的优势,解译可靠性高;全新世以来,研究区如沙斑、小沙波、沙纹等自然微地貌,主要受较弱的水动力条件和沉积物供应不足制约,而人工微地貌主要由人类海洋活动造成,具体表现在基于人工鱼礁投放的海洋牧场建设、海洋养殖、拖网捕鱼以及海底管线敷设等方面;研究区地质条件总体良好,发生地质灾害风险小.     

中国台湾浅滩海砂砂体的地球物理特征及有利赋存标志*

探测查明海砂分布及其资源量, 对海洋矿产资源规划和社会经济发展有重要意义。利用在中国台湾浅滩采集的单波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震等多源地球物理数据, 识别出海底沙脊、沙波、埋藏古河道等有利于海砂赋存的地貌标志, 以及厚泥盖层等不利标志, 它们在平面上渐变交错分布。地球物理数据与表层沉积物、钻孔岩心结果对比, 证实浅地层剖面能有效识别表层砂体上部和排除厚泥盖层(厚度>10m), 表层砂体上部呈断续中弱振幅杂乱反射; 单道地震剖面能有效识别砂-泥地层界面, 垂向上刻画表层及埋藏砂体形态, 砂体最主要的特征为连续性差的弱振幅反射中夹杂空白、杂乱的“白雾”反射。砂体响应特征反映了砂体声学较难穿透的特性, 同时也可能是砂体含气所致。分析表明在砂体形态多变或钻孔分布密度低时, 利用地球物理方法, 结合一定数量的钻孔岩心约束, 相比仅依靠大量钻孔岩心, 可更为经济、高效地对砂体的垂向形态和平面展布进行精细刻画, 从而有利于更准确地估算海砂的资源量。     

声学深拖系统在海底冷泉调查中的应用

结合冷泉区天然气羽状流气柱的特征和已有的探测成果,文中使用新型的声学深拖在疑似冷泉点附近开展试验性调查。利用搭载在深拖上的高分辨率侧扫声呐和Chirp型浅地层剖面仪及多波束系统获取冷泉点附近的侧扫声呐数据、海底浅部地层剖面数据及多波束水体数据。3个疑似冷泉在侧扫声呐图像上呈现明显的亮斑,多波束水体数据可探测冷泉并确定冷泉位置,在浅地层剖面数据上可见清晰的声学反射空白带,指示天然气水合物的运移通道,同时在冷泉点3附近还发现一个新的冷泉异常点。研究结果表明,采用深拖作业,结合多种声学技术手段,可对冷泉目标物进行立体声学探测,为冷泉的快速勘查与识别定位提供科学可靠的技术依据,验证先前调查手段和分析方法的正确性。     

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。     

用于声波正演模拟的时空域高精度交错网格有限差分方法

地震正演模拟是逆时偏移和全波形反演中的核心问题之一,因为它们都需要高效、高精度地模拟波场正向和反向传播。为了提高数值模拟的精度,人们广泛采用高阶有限差分方法,但是大多数方法仅在空间上具有更高的精度,在时间上只有二阶精度。首先系统介绍时空域高精度交错网格有限差分方法的基本原理,然后利用模型验证方法的有效性,结果表明:时空域高精度交错网格有限差分方法拥有比常规交错网格有限差分方法更低的数值频散。      

南海北部神狐海域地质环境综合调查及科学意义

在南海北部神狐海域水合物活跃区域开展了一次综合的海洋地质、物理海洋和生态环境调查，10个站位分布在水深1 000~4 000 m范围内的陆坡和深水盆地区域，是南海北部油气活跃的重要区域和天然气水合物试采区域.航次主要对10个海底站位进行了表层沉积物箱式和重力活塞柱状取样.针对天然气水合物试采区域，开展了一台"海燕"水下滑翔机的海洋物理环境连续走航剖面观测.利用海底地震仪在两个站位开展了连续海底地震和微振动观测.进行了站位的分层水体和沉积物样品中微生物学实验研究.初步航次结果展示了沉积物为黏土和软泥.站位和水下滑翔机走航观测提供了水体内海洋物理环境参数变化特征.海底地震仪观测展示了研究区天然地震活动和可能与水合物活动有关的微震动和短持续事件记录.微生物学实验揭示了沉积物中的微生物细菌群落特征.      

海上多道地震震源子波模拟计算结果探讨

本文使用Nucleus模拟系统对海上多道地震作业时经常用到的不同沉放深度的震源进行了模拟计算，并对得到的子波参数进行了对比分析，为海上作业参数的选择提供依据。