海洋地球物理与海底构造学 (30)

1、第二章 海底构造的地球物理研究方法 2.2 地震探测 3.海上地震数据的采集二、海上地震数据的记录和显示二、海上地震数据的记录和显示早期：早期：用示波器或变密度记录器显示，存储在磁带上（动态范用示波器或变密度记录器显示，存储在磁带上（动态范围围50-60dB50-60dB）。）。6060年代：年代：数字存储器（高保真、便于数据处理）取而代之。数字存储器（高保真、便于数据处理）取而代之。数字记录系统包括：数字记录系统包括：记录多道电缆输出的船上单元，记录海底记录多道电缆输出的船上单元，记录海底地震检波器和水听器信号的远程系统（可包括一个微型处理地震检波器和水听器信号的远程系统（可包括一个微型处理

2、器）。器）。 前置放大器和滤波器； 多路转换器单元； 增益控制放大器； 模数转换器； 数字磁带记录器； 舷册信号分离器； 剖面显示单元。地震数据的记录和显示放炮接收配置 折射地震剖面 单道反射剖面 多道反射剖面：二维调查 三维、四维反射地震调查 广角扩展（排列）剖面 广角常偏移距剖面折射地震剖面单端、翻转、分裂；双船、单船放炮；声呐浮标、海底或井中接收器；用环形模型围绕一个接收器放炮可研究地震各向异性。单道反射剖面3.5kHz反射剖面（希腊西部Patras海湾）地形受近期活动断层影响，穿透50m，可确定不足1m的反射体。 使用气枪的单道反射剖面（苏格兰西北部）单道反射剖面M多次波深拖Boome

3、r震源反射剖面（苏格兰大陆架坡折带） 近表面的气枪，深拖单道水听器阵列。 海底变化反应了水听器阵列的深度变化导致的震源接收器的偏移距变化情况； 对水听器距离海底高度的改变和接收器深度改变造成的反射点侧向偏移进行了时间校正。 拖曳震源阵列，多道拖缆。 英国BIRPS和法国ECORS研究组（1991，1993）使用大型（1000升）宽带气枪阵列和长（5km）拖缆； 高频震源阵列和较短的水听器拖缆用于不足1km的高分辨率剖面调查； 悬浮气枪和冰流中的水听器阵列，已被设计用于两极地区（1985）； 如深部反射被厚的高电导的碳酸盐、蒸发盐和火山岩所掩盖，可通过试验震源接收器观测系统的合成剖面进行一些流程

4、的处理以达到最优化效果。二维反射地震数据处理流程三维反射地震调查19世纪80年代早期，海底的三维调查还是通过单船拖着一个震源阵列和一条多道电缆沿很近距离的航迹得到（间距一般75m）；双源阵列和双拖缆于1985年引入使用（间距25m）；不久后，使用双船平行航迹运动，每船拖两条电缆和两个震源，得到更密集和更快速的地下覆盖（共4条电缆，放炮间隔10s）；宽梁船多道电缆的普及，单船获取三维覆盖变得越来越经济；三维反射地震调查三维地震数据处理流程交互式计算机工作站、可视化软件旋转、切片，构造解释建立三维地震模型；全三维地震数据处理；全三维地震数据处理；导航和拖缆声学监控；导航和拖缆声学监控；墨西哥湾、西

5、北欧，三墨西哥湾、西北欧，三维地震反复应用于确定维地震反复应用于确定反射系数和反射体深度反射系数和反射体深度的变化，监测油气的运的变化，监测油气的运移；移；四分量海底地震拖缆；四分量海底地震拖缆； 使用双船或多船扩展接收范围改进速度确定问题； 以大角度入射时，可能观察到模式转换形成的折射能量和波至，有助于限制结构模型的数量； 通过将震源和接收器分别拖在两艘固定距离移动的船上，能够得到更宽的接收半径； 大接收半径的优势在于提高速度信息的质量，严格区分一次波和多次反射； 扩展到三船采集系统；大型震源阵列、多道长拖缆的使用、地震处理计算能力的极大增强，单船以较低成本就能够记录到很多深部的地震目标。第

6、二章 海底构造的地球物理研究方法 2.2 地震探测 3.海上地震数据的采集三、海上地震反射波数据处理与解释三、海上地震反射波数据处理与解释 数据处理基本流程数据处理基本流程：数据处理是对获取的地震信息进数据处理是对获取的地震信息进行各种加工处理，主要包括行各种加工处理，主要包括预处理、数字处理、绘制预处理、数字处理、绘制时间剖面时间剖面等步骤。等步骤。资料解释基本流程：资料解释基本流程：数据采集数据采集处理处理正、反演正、反演物理模型物理模型地质解释地质解释地质模型。地质模型。反射波对比识别的三个标志：反射波对比识别的三个标志：反射层位在时间剖面反射层位在时间剖面上表现为同相轴的形式，地震波的

7、双程旅行时大致和界上表现为同相轴的形式，地震波的双程旅行时大致和界面的法线深度成正比，面的法线深度成正比，t0时间大、界面埋藏深。时间大、界面埋藏深。同一反射界面的反射波，同相轴具如下特点：同一反射界面的反射波，同相轴具如下特点：(a) 强振幅特性：强振幅特性：反射波有较强的能量。反射波有较强的能量。(b) 波形相似性：波形相似性：同一反射界面的反射波路程相近、同一反射界面的反射波路程相近、在相邻道地震记录上波形（在相邻道地震记录上波形（T、A、 ）相似。）相似。(c) 同相性：同相性：不同相位的同相轴彼此平行。不同相位的同相轴彼此平行。时间剖面时间剖面：野外地震资料野外地震资料 数字处理数字

8、处理 水平叠加（或偏移）的水平叠加（或偏移）的 时间剖面。是地震资料经数字处理后的主要成果。纵轴时间剖面。是地震资料经数字处理后的主要成果。纵轴 为为t0t0时间，横轴为时间，横轴为CDPCDP点在地面的位置排列，两个点在地面的位置排列，两个CDPCDP之之 间的距离为道间距的一半。间的距离为道间距的一半。时间剖面的地质解释：时间剖面的地质解释： 1）地层标准层的确定和追踪：）地层标准层的确定和追踪：结合地质和钻孔资料，在时间剖面上结合地质和钻孔资料，在时间剖面上找出特征明显、可连续追踪对比、具有地质意义的标准层。找出特征明显、可连续追踪对比、具有地质意义的标准层。 2）断层的识别：）断层的识

9、别： a、反射波同相轴错位，但两侧波组关系稳定、特征清楚，表明断层断、反射波同相轴错位，但两侧波组关系稳定、特征清楚，表明断层断 距小、延伸短、破碎带窄。距小、延伸短、破碎带窄。 b、反射波同相轴突然增减或消失，波组间隔突然变化。反映基底大断、反射波同相轴突然增减或消失，波组间隔突然变化。反映基底大断 层。层。 c、反射波同相轴产状突变，反射零乱或出现空白带。反映断层错、反射波同相轴产状突变，反射零乱或出现空白带。反映断层错 动、两侧地层产状突变。动、两侧地层产状突变。 d、标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等。是小、标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等。是小 断层的反映。断层的反映。 3）不整合面的识别：）不整合面的识别：角度不整合面上，时间剖面出现多组视速度有角度不整合面上，时间剖面出现多组视速度有 明显差异的反射波组，且沿水平方向有逐渐合并和歼灭的趋势。明显差异的反射波组，且沿水平方向有逐渐合并和歼灭的趋势。解释成果图件：解释成果图件： 1）深度剖面图：时深）深度剖面图：时深-转换。转换。 地震资料经数字处理后得出主要成果是时间剖面，但时间剖面不是地质地震资料经数字处理后得出主要成果是时间剖面，但时间剖面不是地质剖面，必须进行时剖面，必须进行时-深转换处理：深转换