海洋地球物理研究现状ppt课件
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海洋我地们球物毕理业研啦究现状
其实是答辩的标题地方
1
海洋地球物理技术 的发展
东海地球物理研究
海洋重力勘探 海洋电磁法勘探
海洋地震勘探 寻找海底冷泉
调查进展 构造区划 重磁场特征 地质解释
2
1-1
海洋重力勘探
3
“ 海洋重力测量是海洋区调工作的常规工作手段 之一, 其主要目的是通过测量数据分析重力异常分 布特征和变化规律, 进而研究地质构造、地壳结构、 地球形态和勘探海底矿产等。 在海洋区调工作中, 以海洋重力测量为主, 在海 洋重力测量无法到达的勘测海区使用航空重力数 据和卫星重力数据作为补充。
图：海洋可控源电磁波传播路径
8
海洋可控源电磁法（CSEM)
目前海洋 CSEM 勘探的工作方式分为深海固定工作方式和浅海拖曳工作方式两类。
固定接收点工作方式： 船拖着一个沉放海底之上100m 能产生交变电磁场的发射器， 在发射器后面通过100~200m长 的双极天线发射接收交变电磁 场信号。
拖曳式工作方式： 将观测系统的发射电偶源和接 收器用同一根拖缆串联。观测 时将串联拖缆沿测线拖曳，使 得偶极源和接收器同步向前移 动。
12
海底地震仪（OBS） ＯＢＳ发展趋势
对于海洋，尤其是深海地区，利用拖缆地震的方法存在成本高、电缆长度 有限、调查船拖带能力有限、缺失横波信息等缺点。OBS 技术的出现使海洋中 使用地震方法探测海底地层构造从而寻找油气资源成为可能。原因是 OBS 直接 放置于海底、自动记录、可控回收、排列长度大、能以台阵形式布设、可接收 宽角反射和宽角折射的Ｐ波和转换Ｓ波信号等特点。
OBS应用前景
OBS 对天然气水合物的储层具有所测得的参数不易受干扰、携带信息丰富等特
点，因而能够大大促进天然气水合物的研究。我国近年来主要利用 OBS 联合多
道地震勘探天然气水合物。
14
海底地震仪（OBS）
ＯＢＳ数据处理流程
（1）数据解编处理———将野外记录的数据统
一转换成按每个分量单独存储的SAC 格式的数据；
9
1-3
海洋地震勘探
10
海底声学探测技术
分类
声波在海水中的传播优于电磁波和可见光, 目前的海底探测主要还是依赖于声学 探测技术。海洋地震勘探是传统性的海底声学技术, 也是研究海底构造与海洋岩 石圈深部结构的主力技术。水下声学定位技术是实现水下探测系统精确定位和 海底高精度探测的基础。多波束测深、侧扫声纳测图和浅层剖面测量则是近数
我国使用的是从德国引进的海洋重力仪 KSS-31 型，在使用差分全球定位系统 （DGPS）时，测量精度可达１mGal。
卫星重力测量技术
一：以卫星为载体，利用卫星携带的观测仪器（加速度仪、精密测距系统、雷 达测高计和重力梯度仪等），通过观测卫星轨道摄动或相关参数，以确定地球Байду номын сангаас重力场的方法和技术；
二：在卫星上安置雷达测高仪或激光测高仪，直接测定卫星至其在海洋面星下
7
海洋可控源电磁法（CSEM)
与海洋大地电磁 MT（天然场源）相比，海洋可控源电磁探测场源是可控的 （人工场源），可通过探测的环境等来调节发送的信号的频率或波形，场源的 强度，探测的所要达到的深度，接收的形式以及收发距离，故对于海底探测技 术而言，海洋可控源电磁探测是最佳的选择。
油气勘探中海洋 CSEM 方法通 过对接收到的电磁场信号的处 理和解释得到地下地层的电阻 率分布,然后利用电阻率与储 层含油气饱和度的关系来探测 地层的含油气性（沈金松等， 2009）。
4
海洋重力勘探
海洋重力测量的发展
20世纪初，一种方法是用改进的迈尼兹摆装在潜艇上做海上重力测量。还有一 种测量方法是用潜水钟，由人带着重力仪随潜水钟下到海底，测量重力值。
20世纪60年代，出现了格拉夫－阿斯卡尼亚弹簧式重力仪和拉科斯特重力仪， 装在调查船上，装有陀螺仪平台，用以消除船舶摇摆的加速度，可以连续测量。
点的距离，根据卫星的轨道位置并考虑到各因素的影响，推算出海洋大地水准
面高，进而计算出海面重力场。
（姚伯初，2011）
5
1-2
海洋电磁法勘探
6
“ 海洋电磁法的研究始于上世纪 70 年代，但直 到 90 年代，海洋电磁法勘探的研究才逐渐趋于成 熟。采用的方法主要是海底大地电磁（MT）和海 洋可控源电磁法（CSEM）。 海洋可控源电磁探测技术不仅能够识别海底的 高阻油气层，还能够确定圈闭是否有油气层，更 能够指出含油气层的边界，这正是优于地震勘探 技术的一点。
十年快速发展起来的海底浅层声探测技术。（金翔龙，2007）
海洋地震勘探
地震勘探总体上可以划分为：二维地震勘探、三维地震勘探、广角地震勘探、 以及多波地震勘探等几方面。根据不同的作业方式划分为：单船拖缆地震、双 船拖缆地震、深拖拽多道地震（DTAGS）、海底地震仪（OBS）、海底地震检波 器（OBH）、海底地震电缆（OBC）等类别。（柴祎等，2014）
13
海底地震仪（OBS）
ＯＢＳ数据特点
（1）台站间隔较大且为多分量、连续记录的共接收点道集数据； （2）其震源一般为气枪阵列，激发间隔相对 OBS间隔小的多，有效信号能量较 小但高度一致； （3）不同厂家生产的 OBS ，其记录格式等不同，对气枪信号的响应情况不同； （4）海底地形崎岖，环境复杂，OBS记录中环境噪音和多次波影响严重； （5）OBS 受海底温度影响， OBS内部时钟会出现时钟漂移，应加以时间校正； （6）OBS投放后，其姿态不可控，并且受水流影响，应对 OBS数据做位置校正 处理，水平分量还应做旋转归位处理。 （刘丽华等，2012）
（2）数据的裁截处理———按放炮时间将连续
记录的 SAC 格式 OBS 地震数据截裁为按道存储的 标准 SEG－Y 格式的共接收点道集的数据体；
炮时文件
（3）数据的频谱分析、环境噪音分析———
对 SAC 格式或者SEG－Y格式的OBS数据做快速傅里 叶变换（FFT），确定有效信号的优势频带；
11
“ 海底地震仪（OBS）是一种将检波器直接放置 在海底的地震观测系统。在海洋地球物理调查和 研究中，可利用 OBS 监测天然地震，用于研究海 底洋壳和地幔的速度结构以及海槽演化动力等； 也可利用海洋人工震源及 OBS 探测海底地质构造、 海底油气资源、确定海底的弹性参数、粘弹性参 数和各向异性参数等等。
其实是答辩的标题地方
1
海洋地球物理技术 的发展
东海地球物理研究
海洋重力勘探 海洋电磁法勘探
海洋地震勘探 寻找海底冷泉
调查进展 构造区划 重磁场特征 地质解释
2
1-1
海洋重力勘探
3
“ 海洋重力测量是海洋区调工作的常规工作手段 之一, 其主要目的是通过测量数据分析重力异常分 布特征和变化规律, 进而研究地质构造、地壳结构、 地球形态和勘探海底矿产等。 在海洋区调工作中, 以海洋重力测量为主, 在海 洋重力测量无法到达的勘测海区使用航空重力数 据和卫星重力数据作为补充。
图：海洋可控源电磁波传播路径
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海洋可控源电磁法（CSEM)
目前海洋 CSEM 勘探的工作方式分为深海固定工作方式和浅海拖曳工作方式两类。
固定接收点工作方式： 船拖着一个沉放海底之上100m 能产生交变电磁场的发射器， 在发射器后面通过100~200m长 的双极天线发射接收交变电磁 场信号。
拖曳式工作方式： 将观测系统的发射电偶源和接 收器用同一根拖缆串联。观测 时将串联拖缆沿测线拖曳，使 得偶极源和接收器同步向前移 动。
12
海底地震仪（OBS） ＯＢＳ发展趋势
对于海洋，尤其是深海地区，利用拖缆地震的方法存在成本高、电缆长度 有限、调查船拖带能力有限、缺失横波信息等缺点。OBS 技术的出现使海洋中 使用地震方法探测海底地层构造从而寻找油气资源成为可能。原因是 OBS 直接 放置于海底、自动记录、可控回收、排列长度大、能以台阵形式布设、可接收 宽角反射和宽角折射的Ｐ波和转换Ｓ波信号等特点。
OBS应用前景
OBS 对天然气水合物的储层具有所测得的参数不易受干扰、携带信息丰富等特
点，因而能够大大促进天然气水合物的研究。我国近年来主要利用 OBS 联合多
道地震勘探天然气水合物。
14
海底地震仪（OBS）
ＯＢＳ数据处理流程
（1）数据解编处理———将野外记录的数据统
一转换成按每个分量单独存储的SAC 格式的数据；
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海洋地震勘探
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海底声学探测技术
分类
声波在海水中的传播优于电磁波和可见光, 目前的海底探测主要还是依赖于声学 探测技术。海洋地震勘探是传统性的海底声学技术, 也是研究海底构造与海洋岩 石圈深部结构的主力技术。水下声学定位技术是实现水下探测系统精确定位和 海底高精度探测的基础。多波束测深、侧扫声纳测图和浅层剖面测量则是近数
我国使用的是从德国引进的海洋重力仪 KSS-31 型，在使用差分全球定位系统 （DGPS）时，测量精度可达１mGal。
卫星重力测量技术
一：以卫星为载体，利用卫星携带的观测仪器（加速度仪、精密测距系统、雷 达测高计和重力梯度仪等），通过观测卫星轨道摄动或相关参数，以确定地球Байду номын сангаас重力场的方法和技术；
二：在卫星上安置雷达测高仪或激光测高仪，直接测定卫星至其在海洋面星下
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海洋可控源电磁法（CSEM)
与海洋大地电磁 MT（天然场源）相比，海洋可控源电磁探测场源是可控的 （人工场源），可通过探测的环境等来调节发送的信号的频率或波形，场源的 强度，探测的所要达到的深度，接收的形式以及收发距离，故对于海底探测技 术而言，海洋可控源电磁探测是最佳的选择。
油气勘探中海洋 CSEM 方法通 过对接收到的电磁场信号的处 理和解释得到地下地层的电阻 率分布,然后利用电阻率与储 层含油气饱和度的关系来探测 地层的含油气性（沈金松等， 2009）。
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海洋重力勘探
海洋重力测量的发展
20世纪初，一种方法是用改进的迈尼兹摆装在潜艇上做海上重力测量。还有一 种测量方法是用潜水钟，由人带着重力仪随潜水钟下到海底，测量重力值。
20世纪60年代，出现了格拉夫－阿斯卡尼亚弹簧式重力仪和拉科斯特重力仪， 装在调查船上，装有陀螺仪平台，用以消除船舶摇摆的加速度，可以连续测量。
点的距离，根据卫星的轨道位置并考虑到各因素的影响，推算出海洋大地水准
面高，进而计算出海面重力场。
（姚伯初，2011）
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1-2
海洋电磁法勘探
6
“ 海洋电磁法的研究始于上世纪 70 年代，但直 到 90 年代，海洋电磁法勘探的研究才逐渐趋于成 熟。采用的方法主要是海底大地电磁（MT）和海 洋可控源电磁法（CSEM）。 海洋可控源电磁探测技术不仅能够识别海底的 高阻油气层，还能够确定圈闭是否有油气层，更 能够指出含油气层的边界，这正是优于地震勘探 技术的一点。
十年快速发展起来的海底浅层声探测技术。（金翔龙，2007）
海洋地震勘探
地震勘探总体上可以划分为：二维地震勘探、三维地震勘探、广角地震勘探、 以及多波地震勘探等几方面。根据不同的作业方式划分为：单船拖缆地震、双 船拖缆地震、深拖拽多道地震（DTAGS）、海底地震仪（OBS）、海底地震检波 器（OBH）、海底地震电缆（OBC）等类别。（柴祎等，2014）
13
海底地震仪（OBS）
ＯＢＳ数据特点
（1）台站间隔较大且为多分量、连续记录的共接收点道集数据； （2）其震源一般为气枪阵列，激发间隔相对 OBS间隔小的多，有效信号能量较 小但高度一致； （3）不同厂家生产的 OBS ，其记录格式等不同，对气枪信号的响应情况不同； （4）海底地形崎岖，环境复杂，OBS记录中环境噪音和多次波影响严重； （5）OBS 受海底温度影响， OBS内部时钟会出现时钟漂移，应加以时间校正； （6）OBS投放后，其姿态不可控，并且受水流影响，应对 OBS数据做位置校正 处理，水平分量还应做旋转归位处理。 （刘丽华等，2012）
（2）数据的裁截处理———按放炮时间将连续
记录的 SAC 格式 OBS 地震数据截裁为按道存储的 标准 SEG－Y 格式的共接收点道集的数据体；
炮时文件
（3）数据的频谱分析、环境噪音分析———
对 SAC 格式或者SEG－Y格式的OBS数据做快速傅里 叶变换（FFT），确定有效信号的优势频带；
11
“ 海底地震仪（OBS）是一种将检波器直接放置 在海底的地震观测系统。在海洋地球物理调查和 研究中，可利用 OBS 监测天然地震，用于研究海 底洋壳和地幔的速度结构以及海槽演化动力等； 也可利用海洋人工震源及 OBS 探测海底地质构造、 海底油气资源、确定海底的弹性参数、粘弹性参 数和各向异性参数等等。