海底地震仪资料处理技术在深水地球物理勘探中的应用

   2019-02-21 译轩工业品商城328
核心提示:海底地震仪处理技术正在推动深水地球物理勘探发展,深部结构成像能力持续提高。

海底地震仪探测技术是海洋深部地球物理调查中的重要方法之一,主要用于获取海底以下深部地层结构、地壳构造以及莫霍面形态等地质信息。相比常规海上反射地震方法,海底地震仪能够接收更多深部折射波和转换波信息,因此在深水盆地结构研究、深部地壳探测以及油气基础地质调查中具有重要作用。

海底地震仪通常布设于海底,通过接收人工激发震源产生的地震波信号,对地下介质传播特征进行分析。当地震波在不同地层界面传播时,由于介质速度差异,会产生折射、反射以及转换等多种震相。通过对这些震相到时、波形和传播速度进行处理,可以反演地下深部结构特征。

由于海底地震仪记录的数据同时包含海浪噪声、环境干扰以及复杂传播路径信息,因此资料处理难度明显高于常规浅层反射地震资料。尤其是在深水区域,震相识别、初至拾取以及速度结构反演对处理精度要求较高。

国内早期海底地震仪资料处理技术主要依赖国外处理系统。随着海洋地球物理研究不断深入,相关科研人员开始针对海底地震仪数据特点进行自主处理技术研究,并逐步完成了相关软件系统的移植与改进。

在海底地震资料处理中,数据预处理属于关键环节之一。由于原始记录中通常包含较强背景噪声,因此需要首先进行道编辑、频带滤波以及信号增强处理。

其中,频率滤波主要用于压制低频海浪干扰和高频随机噪声,提高有效震相信噪比。对于部分深部弱震相,还需要采用叠加增强和振幅补偿等方法,提高深部波组识别能力。

完成基础预处理后,资料处理的核心工作是震相识别与初至拾取。

海底地震仪资料中通常包含直达波、折射波、反射波以及莫霍面转换波等多种地震相位。不同震相对应不同深度界面,因此准确识别各类震相是后续速度结构反演的重要基础。

由于深部折射波传播距离较长,部分震相在传播过程中能量衰减明显,因此通常需要结合波形连续性、走时特征以及多台站联合分析进行识别。

在完成震相拾取之后,处理系统会根据走时数据建立地下速度模型。速度反演通常采用射线追踪和迭代拟合方法,通过不断调整地下介质速度结构,使理论走时与实际观测数据之间误差逐渐减小。

通过速度结构反演,可以获得盆地基底、地壳内部界面以及莫霍面深度等重要深部地质参数。

在南海北部深部折射调查中,海底地震仪处理技术已经成功应用于深部地壳结构研究。

相关研究表明,通过海底地震仪获取的深部震相资料,能够较清晰地识别盆地基底界面、地壳内部反射结构以及莫霍面特征。

相比传统浅层反射地震资料,这类深部折射资料能够突破浅层地层屏蔽影响,获取更深层次的地质结构信息。

在珠江口盆地东部深水区域的研究中,处理后的海底地震仪资料显示出较好的深部成像效果。部分深部震相连续性较好,能够有效反映深水盆地下方地壳结构变化特征。

通过对深部速度结构和界面形态进行分析,可以进一步研究盆地形成演化过程以及深部构造背景。

对于深水油气勘探而言,海底地震仪资料能够提供常规反射地震难以获取的深部地质信息,尤其是在研究盆地基底性质、地壳厚度以及深部断裂构造方面具有明显优势。

由于深部构造背景与盆地沉积演化、热流分布以及油气成藏条件存在密切关系,因此海底地震仪探测技术已经逐渐成为深水油气基础地质调查中的重要技术手段。

目前,随着深水地球物理勘探技术不断发展,海底地震仪资料处理正在向高精度、多参数联合反演以及三维结构成像方向发展。

在深水复杂地质区域,通过结合多道地震、重磁资料以及海底地震仪观测数据,可以进一步提高深部结构解释精度,为深海油气资源调查和海洋地质研究提供更加可靠的数据基础。


 
 
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