淺地層探測系統(tǒng)的工作原理及資料分析

海底探測技術(shù)第一章緒論第二章定位導(dǎo)航技術(shù)第三章聲波探測的根本原理第四章聲學(xué)海底探測設(shè)備的組成及分類第六章側(cè)掃聲吶工作原理及探測資料分析第七章多波束測深系統(tǒng)的工作原理及數(shù)據(jù)處理分析第九章綜合探測的實(shí)施原那么及水下聲學(xué)定位系統(tǒng)第十章探測實(shí)例分析第五章單波束測深設(shè)備的組成及工作程序第八章淺地層探測系統(tǒng)的工作原理及資料分析定義:海面震源水聽器海底A層B層探知介質(zhì)垂向構(gòu)造的聲學(xué)設(shè)備。2023/9/304設(shè)備構(gòu)成工作頻率>3.0KHZ主機(jī)、拖體、連接電纜、記錄儀及后處理設(shè)備震源、水聽器在一起——法線入射2023/9/305工作頻率<3.0KHZ主機(jī)〔局部設(shè)備包括配電箱〕、拖體震源、水聽器、供電電纜、記錄儀及后處理設(shè)備非法線入射——需要在分析中做動(dòng)校正剖面議分類淺地層剖面儀頻率>3.0kHz〔壓電換能器震源〕中地層剖面儀3.0kHz——幾百Hz〔電磁脈沖或微型電火花〕較深地層剖面儀小于幾百Hz〔電火花震源或氣槍震源〕2023/9/30圖譜的獲得震源水聽器信號處理記錄系統(tǒng)發(fā)射聲波脈沖承受聲波濾波顯示調(diào)整剔除不需要的頻率通過GAIN、TVG進(jìn)展灰度補(bǔ)償數(shù)字記錄記錄的是最原始的聲波信號模擬記錄打印的是顯示調(diào)整后的記錄濾波范圍0－5kHz濾波范圍1－5kHz濾波范圍2.5－5kHz2023/9/309剖面記錄的內(nèi)容和最正確圖譜2023/9/3010圖譜的識別1、圖譜內(nèi)容記錄聲波返回時(shí)間和強(qiáng)度距離0時(shí)間線的遠(yuǎn)近灰度，越強(qiáng)的就越“黑〞，無反射的就沒有灰度。震源與水聽器海面海底A層B層C層D層距離傳播時(shí)間零時(shí)間11波的強(qiáng)度234n234n距離傳播時(shí)間零時(shí)間1波的強(qiáng)度234n反射界面〔同相軸〕，反射界面的強(qiáng)度可分為強(qiáng)、中等、弱直達(dá)波反射界面之間的聲學(xué)地層極為均勻，那么無聲波反射，稱為聲學(xué)透明層反射界面之間的聲學(xué)地層不均勻，那么出現(xiàn)聲波雜亂反射。如果這種雜亂反射是由眾多方向不定的小同相軸組成那么稱為嘈雜反射用于地層構(gòu)造分析用于某套地層成因分析2023/9/30142、圖譜的分析層系的定義：地質(zhì)上成因類似或形成環(huán)境相互關(guān)聯(lián)的一套連續(xù)地層組合。其頂界面和底界面可為整合或不整合界面。物探上具有一樣反射特征的聲阻抗界面組合。2023/9/3015層系間的關(guān)系及代表意義

2023/9/3016地震相1)、Sheriff(1982將地震相定義為:“由沉積環(huán)境(如海相和陸相)所形成的地震特征〞.Vail(1977)認(rèn)為地震相分析是根據(jù)地震資料來解釋環(huán)境背景和巖相；2)、地震相是指具有一定分布范圍的三維地震反射單元,代表產(chǎn)生反射的一定巖性組合及沉積特征.在劃分地震層序后,就可以在任一層序或亞層序組內(nèi),根據(jù)各種地震反射參數(shù)進(jìn)展地震相劃分；3)、“在一個(gè)地震層序中,具有相似地震特征參數(shù)的地質(zhì)單元稱為地震相.它是能反映由巖相因素引起的反射幾何特征和波形特征的總和。3、圖譜中的假波海面海底阻抗界面1阻抗界面2拖體現(xiàn)場示意探測理想結(jié)果示意同相軸2海面反射同相軸3〔海底〕同相軸1〔直達(dá)波〕——零時(shí)間同相軸4〔阻抗界面1〕同相軸5〔阻抗界面2〕海面海底阻抗界面1阻抗界面2拖體現(xiàn)場示意探測結(jié)果示意同相軸2海面反射同相軸3〔海底〕同相軸1〔直達(dá)波〕——零時(shí)間同相軸4〔阻抗界面1〕同相軸5〔阻抗界面2〕同相軸3－1〔海面回波〕同相軸4－1〔海面回波〕同相軸5－1〔海面回波〕同相軸4－2〔層間屢次〕同相軸4－3〔層間屢次〕同相軸4－4〔層間屢次〕海面屢次反射剖面探測中的假波極為復(fù)雜探測設(shè)備的工作頻率越低、能量越大那么假波越多；聲阻抗界面反射的能量越大，假波越多；地層中聲阻抗界面越多，假波越多；由于假波在傳播過程中能量損失較大，其反射強(qiáng)度越來越?。粚娱g反射出現(xiàn)清晰記錄的概率較小，海面屢次清晰出現(xiàn)的情況較為普遍；單道聲學(xué)探測設(shè)備，地震處理的手段較少，假波剔除較為困難；多道地震剔除假波的手段較為成熟。4、聲阻抗界面反射的變形波的偏移造成的斜坡變形海面海底阻抗界面1阻抗界面2拖體現(xiàn)場示意探測理想結(jié)果示意同相軸2海面反射同相軸3〔海底〕同相軸1〔直達(dá)波〕——零時(shí)間同相軸4〔阻抗界面1〕同相軸5〔阻抗界面2〕探測角度x地層真角度y關(guān)系？20簡單的幾何法得到：Siny＝tanx因此，斜坡、地層的坡度不能由探測結(jié)果直接得出，還需進(jìn)展角度換算??！2023/9/3021點(diǎn)反射造成的界面變形海底海面地層斷層探測結(jié)果下凹地形或?qū)用嬖斐傻慕缑孀冃?23123凹坑變淺反射雜亂2023/9/3023探測設(shè)備距下凹層面的高度越大，探測變形就越大，下凹深度就越小。2023/9/3024剖面資料分析舉例一、水深地形測量實(shí)質(zhì)：水底以上水體的厚度設(shè)備均為法線入射且工作頻率較高，大洋型:12-33kHz淺海型:100-200kHz為適應(yīng)不同的水深情況，設(shè)備可有多個(gè)工作頻率。這樣的測深設(shè)備被稱為雙頻、多頻測深設(shè)備。并非單一根據(jù)水深情況使用設(shè)備，水體較為混濁的河流、淺海區(qū)，也需使用頻率較低的測深設(shè)備。另外，低頻測深儀，可當(dāng)極淺地層剖面儀使用。雙頻測深儀200kHz33kHz測深儀換能器海底界面直達(dá)波——吃水線海面——零時(shí)間吃水深度，需現(xiàn)場測量并記錄根據(jù)現(xiàn)場吃水測量值，進(jìn)展調(diào)節(jié)或設(shè)置水面為測量時(shí)水面，要根據(jù)水面高度有否變化、資料要求的基面等進(jìn)展后校正。這被稱為單波束測深儀，只能測量儀器下方的水深，效率低。聲吶工作思想測深工作思想＋多波束測深系統(tǒng)二、地層探測分析電火花記錄〔0.3－10kHz〕直達(dá)波海底海底二次海底三次假波識別層系劃分地震相分析剖面設(shè)備的安裝方式固定安裝側(cè)拖尾拖參照聲吶剖面探測的工作步驟1、根據(jù)工作目的選取剖面設(shè)備；2、根據(jù)水深條件選擇拖曳方式；3、根據(jù)地質(zhì)體走向決定測線方向；4、定位設(shè)備的連接及坐標(biāo)系統(tǒng)、投影方式的選擇并記錄好定位天線與換能器的位置關(guān)系；5、做好測線記錄、班報(bào)記錄；6、調(diào)節(jié)設(shè)備：激發(fā)頻率、脈沖長度、GAIN、TVG等；7、做好模