南海神狐海域天然气水合物及气源条件海洋可控源电磁成像

地震剖面的似海底反射(BSR)指示了天然气水合物的底边界,并已得到钻探的验证。南海神狐海域是天然气水合物(简称水合物)研究的热点区域。然而,由于地质构造的复杂性且钻井数量有限,仅仅依靠地震与钻探研究不能完全描述区内天然气水合物及气源通道的分布。含水合物地层比围岩具有更高的电阻率,海洋可控源电磁(MCSEM)数据获得的电阻率能为水合物和气源通道检测提供重要依据。本文在神狐海域开展MCSEM探测研究,沿一条测线采集了15个站位的海洋可控源电磁场数据,通过数据处理与二维反演,实现了研究区海底二维电阻率成像。然后,通过灵敏度分析,检验了MCSEM反演结果的可靠性。结合SH-W07-2016随钻测井(LWD)和地震数据,对二维电阻率剖面进行解释,推断了剖面上水合物和游离气分布,划分了两种形式的水合物储层结构,分析了其构造成因。

南海天然气水合物远景区海洋可控源电磁探测试验

为了测试我国自主设计与研发的海洋可控源电磁仪器性能及其在水合物探测中的适用性,本文从海洋可控源电磁法基本原理出发,首先根据试验海域水合物地质特征,建立简化地电模型开展理论研究,确定海洋可控源电磁试验的技术方案;利用研发的海洋可控源电磁仪器,在南海天然气水合物远景区开展探测试验,首次获得了我国深水海域的海洋可控源电磁数据.通过对采集数据进行处理与反演,获得了试验剖面的海底电性结构模型,揭示了4号测点下方存在一个50m厚的高阻层,其电阻率为25Ωm、顶部埋深为181m,为该区天然气水合物调查提供了有价值的电性参考资料.研究结果表明,自主研发的海洋可控源电磁仪器性能达到了预期的设计指标,这标志着我国海洋可控源电磁探测技术向实用化进程迈出了重要一步.

基于广义S变换的大地电磁测深数据处理

S变换是一种优于短时傅里叶变换和小波变换的时频分析方法.采用广义S变换进行大地电磁场时间序列频谱分析,一方面能够提高对电磁噪声成分的时间定位能力,便于实现电磁噪声的滤波处理;另一方面可以增加频谱系数的个数,从而改善大地电磁阻抗张量元素的统计特性.本文从广义S变换和大地电磁测深数据处理方法的原理出发,给出了采用叠加窗函数的离散广义S变换形式,讨论了广义S变换窗口宽度比例因子、窗口宽度与可提取频谱系数个数之间的关系,定义了利用离散广义S变换时频谱计算大地电磁场分量功率谱公式;在此基础上,研究了基于S变换时谱频的大地电磁测深数据ROBUST处理方法.最后,通过实测资料进行方法检验,结果表明本文方法比短时傅里叶变换处理效果更好,并且有利于识别和压制电磁噪声.

裂缝型碳酸盐岩储层测井评价方法—以塔河油田为例

裂缝型碳酸盐岩储集层的测井解释一直是测井解释所面临的难题之一.本文较为系统地介绍了一种从提取和优化裂缝指标、计算裂缝概率、评价裂缝概率可信度到计算综合裂缝概率的测井解释方法.在研究中,提取密度中子孔隙度差异指标和FMI测井裂缝参数指标,并采用R型聚类分析,对常规测井裂缝指标和FMI测井裂缝参数指标进行优化,形成了优化的裂缝指标集;提出裂缝概率可信度评价的方法.最后,利用本文提出的解释方法,给出了塔河油田两口井的处理结果.

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶发育模式的测井分析

构造运动控制着岩溶发育的期次。塔河油田奥陶系主要发育了加里东中期岩溶和海西早期的两期岩溶。加里东中期岩溶保留于本区南部下奥陶统 ,岩溶较弱 ,以发育小的溶孔为特征 ;海西早期的两期岩溶发育于北部下奥陶统 ,岩溶较强 ,以大型溶洞、地下暗河为特征。各期岩溶在纵向上可分为三个带 :地表岩溶带、垂直渗流岩溶带和水平潜流岩溶带。利用各岩溶带自然伽玛测井、井径测井、双侧向电阻率、密度测井、中子孔隙度测井、声波测井和地层微电阻率成像测井的响应特征 ,对两口典型井岩溶带进行划分。以“双峰灰岩”为标准 ,对两口井的岩溶带进行横向对比 。

琼东南盆地天然气水合物及其成藏模式的海洋可控源电磁研究

南海琼东南盆地是天然气水合物重要远景区之一.由于盆地大部分地区海底地形平缓、地层近于水平,增加了利用地震反射剖面识别似海底反射(BSR, bottom simulating reflector)的难度,从而影响了对水合物的评价.为了进一步开展琼东南盆地水合物调查研究,本文在研究海域进行了海洋可控源电磁探测试验,将自主研发的10台接收机以500 m的间距,投放至水深约为1360 m的海底,完成了一条4.5 km剖面的电磁数据采集.通过对采集的数据进行处理与二维(2D)反演,获得了研究剖面海底的电阻率断面图.反演结果显示,研究区海底60～330 mbsf (meter bottom of seafloor)的地层中,存在多个横向不连续分布的高阻异常体,电阻率介于2～10Ωm之间;在海底330 mbsf之下,横向上发育了电阻率为2～4Ωm的3个高阻体.根据研究区热力学条件,本文估算了生物成因气与热成因天然气的水合物稳定带(GHSZ, gas hydrate stability zone)厚度,结合高阻体的分布特征推断了地震剖面上BSR的位置.在此基础上,对反演的电阻率断面进行解释,推断了研究区水合物的分布及游离气运移通道.研究表明,勘探区具有形成天然气水合物矿藏的地质与地球物理条件,其成藏模式可能属于"断层、裂隙输导的下生上储型",水合物的气源为生物成因气.

塔河油田奥陶系岩溶洞穴发育特征及其与油气的关系

溶蚀孔、洞是塔河油田奥陶系油气的主要储集场所.为深入了解奥陶系的油气分布,研究了该区奥陶系岩溶洞穴的发育特征,介绍岩溶洞穴在钻井录井、岩心、测井、地震等资料上的识别标志,并识别了本区14口井的岩溶洞穴;恢复了本区海西早期的岩溶古地貌.研究发现:岩溶斜坡靠近岩溶高地和岩溶谷地一侧是岩溶洞穴发育且保存最好的所在地,岩溶洞穴主要分布在'双峰灰岩'项面下40～80 m、110～130 m、150～190m、230～260 m的深度范围内,多数井在岩溶洞穴发育段表现出了极好的油气生产能力.

塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的测井识别与评价方法研究

塔河油田奥陶系以碳酸盐岩为主 ,油气的主要储渗空间为裂缝和溶蚀孔洞 ,具有很强的非均质性 .本文利用常规及成像测井资料 ,对碳酸盐岩缝洞型储层的识别与评价方法进行研究 .为了综合各种测井方法识别裂缝 ,建立了综合裂缝概率模型 ,计算综合裂缝概率指示裂缝的发育程度 .利用地层微电阻率扫描成像测井资料进行裂缝和溶蚀孔洞的定性、定量解释 .定量计算的裂缝参数为 :裂缝密度、裂缝长度、裂缝平均宽度、平均水动力宽度、裂缝视孔隙度 ;定量计算的溶蚀孔洞参数有 :面孔率、孔洞密度 .根据缝洞型储层孔隙空间类型及其中子孔隙度、补偿密度、声波、双侧向电阻率的测井响应物性特征 ,建立缝洞型碳酸盐岩储层复杂孔隙介质解释模型 ,用于确定裂缝、溶蚀孔洞孔隙度和评价储层 .

中国大陆科学钻探主孔榴辉岩的分类及测井识别

榴辉岩是中国大陆科学钻探主孔的主要岩性之一,分布在3245m之上.根据测井响应特征,如自然伽玛、密度、中子孔隙度等,可以很好地区分榴辉岩与主孔的其他岩类.由于主孔榴辉岩具有不同的矿物成分、全岩化学成分和测井响应特征,这为进一步详细划分榴辉岩亚类奠定了基础.从原岩的起源、氧化物含量、次要矿物等3个角度对主孔榴辉岩进行分类,研究了基于多元统计学的榴辉岩亚类的测井识别方法;利用该方法对重构的11种榴辉岩亚类进行测井评价,将可以利用测井资料识别的榴辉岩亚类归并为6种;根据对榴辉岩亚类的识别结果,将主孔中榴辉岩划分为20个层段,分析了各种榴辉岩亚类在主孔中的深度分布特征,为地学研究提供了资料.

基于有限差分正演的带地形三维大地电磁反演方法

本研究实现了一套基于有限差分(FD)方法的大地电磁测深数据带地形三维反演算法及代码.其中,在大地电磁场正演数值模拟方面,开发了起伏地形条件下基于交错网格剖分、有限差分方法的大地电磁测深三维正演代码;在满足平面波场假设的前提下,使用长方体网格剖分模拟三维起伏地形,实现了带地形三维正演计算;并设计理论模型进行试算,经试算结果与前人的有限元法计算结果对比,验证了所研发的带地形三维正演计算的正确性与可靠性.在反演方面,本研究基于非线性共轭梯度方法编写了大地电磁测深带地形三维反演代码,试验了不同的共轭梯度搜索因子β,避免了目标函数对海森矩阵(参数二次导数矩阵)的显式计算和存储,初步实现了大地电磁资料的带地形三维反演.最后,对一系列理论模型进行正演计算,利用其生成的合成数据模拟实测数据进行反演,并与现有的不带地形大地电磁测深三维反演结果比较,检验了所研发的带地形三维反演计算的可靠性与稳定性.

华北地区东部岩石圈导电性结构研究--减薄的华北岩石圈特点

华北古大陆克拉通解体、岩石圈减薄的深部过程，对于建立中国大陆中新生代演化动力学模型是亟待深入研究的重要科学问题，因而“华北克拉通破坏”也就成了当前学术界的热门话题。为了研究“华北克拉通破坏”首先需要给出较准确的华北岩石圈结构，这必须依靠包括超宽频带高精度大地电磁深探测在内的现代深部地球物理探测技术。2001和2005年在华北地区东部布置了应县-商河（HB-MT01）、文水-日照（HB-MT02）大地电磁测深剖面进行研究。研究结果表明，在华北地区东部沿地壳-上地幔探测剖面可划分为4个电性区，区内发现有下地壳高导带和上地幔高导层存在。文中依据研究区壳-幔电性结构特征，推断华北地区东部地壳和上地幔之间发生过大规模构造运动，导致壳-幔之间存在解耦现象。研究结果还发现，华北东部确实存在岩石圈减薄区，其岩石圈厚度约50～80km厚。岩石圈明显减薄的区域包括北太行山隆起、华北裂谷带北部和鲁西断隆，其范围比原先认识到的要复杂，并非以太行山重力梯度带为界划分东、西两区，简单地认为东区即是减薄区。此外，在华北地区东部的现代高精度大地电磁探测结果也进一步证明了地球物理观测对于大陆动力学研究的重要性，这使人们更加认识到在今后的研究中必须强调地球物理-地质-地球化学之间的有机结合。

中国大陆岩石圈导电性结构研究——大陆电磁参数“标准网”实验(SinoProbe-01)

"中国大陆地壳探测计划"的首要目标是岩石圈物性结构、构造和物质组成的探测,这包括大陆岩石圈的地震波速度、密度、磁性、导电性和放射性结构研究。其中,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视。利用岩石圈导电性结构模型不仅可以推断地球内部的岩、矿石组成和地质构造轮廓,还可以间接提供有关地球内部热结构的信息,为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题服务。因此,很多发达国家自上世纪70年代以来,陆续启动了岩石圈导电性结构探测。2004年,美国开始了"地球透镜计划(EarthScope)";其中,"大地电磁阵列"(USArray)是整个计划中的重要部分,是一个大陆尺度的大地电磁场观测计划,它将为北美大陆的构造与演化提供新的约束。在中国,大陆岩石圈导电性结构研究虽取得一系列重要成果,但也仅限于对其基本格局有一定认识,远远满足不了大陆动力学问题研究的需要。为了研究中国大陆形成、演化机理,首先需要确定中国大陆岩石圈三维构造模型、热结构和流变性特征,而这一切都与更详细、更准确的中国大陆岩石圈导电性结构有着密切关系。为了实现构建中国大陆岩石圈电磁学参数三维数据体及导电性结构标准模型的目标,"深部探测技术与实验研究专项"设立"大陆电磁参数标准网实验研究(SinoProbe-01)"项目,解决大陆尺度、阵列式(Array)大地电磁场(MT)标准网观测计划的关键技术问题,研究具体的实施方法技术,并提供示范性成果。项目将尽可能预先建立覆盖全国、网度为4°×4°的阵列式区域大地电磁参数标准网控制格架,并以华北和青藏为基地创立阵列式区域大地电磁场"标准点"1°×1°观测网的构建方法、技术;构建华北和青藏地区壳、幔电磁参数三维结构标准模型"格架",以及不同网度的壳、幔物性三维结构模型,为覆盖全国的阵列式区域大地电磁"标准点"观测网最佳网度选择提供依据,为最终建立中国大陆岩石圈三维导电性结构标准模型奠定基础,为预测我国超大型金属成矿远景区提供方向。完成本项目研究将对揭示中国大地构造特点和岩石圈结构提供重要依据,对油气及固体矿产资源远景评估提供制约,并对完善后板块大地构造理论有重要意义。开展这方面的研究将揭开中国大地构造地球物理学新阶段的序幕,为中国可持续发展与地球科学的进步作出贡献。

中国大陆深探测的大地电磁测深研究

通过对地震波速度、密度、磁性、导电性等物理场进行观测,研究地壳与上地幔的物性与结构特征,将为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题提供科学依据,同时也将为寻找深部大型矿床提供信息。大地电磁深探测方法作为研究地球壳幔电性结构的主要地球物理方法,在国内外完成了大量探测工作,取得了许多重要的研究成果。在研究壳幔构造方面,大地电磁法和地震方法一起被视为两大支柱方法,在世界范围内解决大陆动力学问题方面已有许多成功的应用范例。但由于大地电磁探测以天然电磁场作为场源,在矿集区等强干扰地区往往很难采集到高信噪比的数据,抗干扰能力较弱。同时,大地电磁与地震数据的约束反演以及联合解释目前尚没有达到实用化,这些都限制了大地电磁数据的处理及解释精度。"深部探测技术与实验研究"(SinoProbe)专项下属的"深部探测技术实验与集成"项目将选择青藏高原、西部造山带与华南山区结晶岩等复杂地质条件和不同人文干扰水平地区,以大地电磁探测与地震探测作为主要手段,研究深部精细地球物理探测技术的集成,并且通过实验剖面研究这些实验区的壳幔结构特征。其中的"大地电磁测深大剖面观测实验与壳/幔三维电性研究"课题,将通过在实验区的大地电磁观测实验,研究适用于不同地质条件及干扰水平地区的大地电磁数据采集方法技术以及精细处理与反演方法,同时探讨大地电磁数据与地震数据的约束反演以及联合解释。该研究将提高深部地球物理探测精度,为深部精细地球物理探测方法技术集成以及区域地球物理精细探测提供范例。已经完成的青藏高原东北缘西秦岭造山带和福建结晶岩地区的大地电磁观测试验表明,在这些典型地质构造区域,虽然存在施工困难,干扰水平大等各种不利因素,但只要采取合适的野外观测技术,并通过数据精细处理与反演计算,是能够获得高质量的大地电磁数据以及可靠的电阻率分布模型。试验所取得的成果,将为实现"深部探测技术实验与集成"项目科学目标和研究任务提供重要的技术支撑与保障。

勘查天然气水合物资源的海洋可控源电磁发射系统

海洋可控源电磁探测(MCSEM)是勘查天然气水合物资源的有效方法之一.海洋可控源电磁发射系统是实现MCSEM的重要硬件组成部分.本文以天然气水合物在海底的一维地电模型为例,研究电偶源发射频率、发射偶极侧向漂移、源偶极矩大小对电场响应的影响,进而指导发射系统研制.该系统包括:甲板升压控制单元,可将船载大功率电能升为高压并通过万米光电复合缆输送至海底的发射机;水下变压器,可将深拖缆中的大功率高压转换为低压;拖曳式大功率电磁发射机,其内部的控制电路硬件和嵌入式驱动软件可将水下变压器输出的电能逆变为大功率矩形脉冲,并通过发射偶极将脉冲发送至海水介质中;借助水动力学设计的发射机拖体,用于装载发射系统水下部件和保持拖曳过程中的平衡与稳定;甲板端上位机监控单元,利用万米光电复合缆中的光纤实现船上计算机与海底发射机的远程数据通信.2012年5月和2013年5月海洋试验的结果均表明,所研制的发射系统可作为天然气水合物资源勘探的有效激励场源.

南黄海海底大地电磁测深试验研究

针对南黄海盆地深层地震地质条件差,地震波受屏蔽.能量严重哀减,在海洋反射地震资料中很难识别反映中-古生界的反射地震波组,不能满足南黄海盆地前第三系油气资源前景评价的需要等问题,于2006年5月.开展了南黄海海域海底大地电磁测深试验,在盆地内五莲斜坡和胶州凹陷区布设了3个海底大地电磁测深点,取得了可靠的海底观测数据.本文详细阐述了海底大地电磁测深与常规大地电磁测深在数据处理方法上的差别,论述了海洋电磁噪声对海底大地电磁场观测的影响,提出了海底大地电磁场实测资料"水平姿态"校正、"方位"校正和"海洋电磁噪声"校正的方法.通过对试验观测资料的处理和反演,并结合地质、物性资料进行综合分析,结果表明在南黄海盆地海底以下深部还存留有古生代地层,这对于南黄海前第三系含油气前景的评价具有重要意义.试验结果也证明了海底大地电磁测深技术在研究古生代残留盆地方面的问题可以发挥相当好的作用.

华北地区大地电磁测深及岩石圈厚度讨论

近些年来,随着地球科学的进展,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视。这是因为固体地球物理学研究的结果告诉我们,有关大陆岩石圈导电性的研究有可能为当前地球科学各领域的进展提供重要的物理依据。大地电磁测深是从导电性的角度研究地壳和上地幔结构不可缺少的方法。长期以来,国内对此开展了大量工作;而当前,随着科学技术发展,无论是仪器、数据采集或数据处理和反演技术都有了长足的进步。中国的大地电磁测深已实现超宽频带、高精度测量技术;在数据处理和反演等方面也基本与国际先进技术接轨。因此,在2001年,沿着山西应县到山东商河,布置一条大地电磁测深剖面进行研究。采用现代先进的大地电磁数据处理技术和快速松弛二维反演方法获得该剖面二维电性结构模型,从而充分展示了华北地区岩石圈电性结构的特点。从电性特征上讲,华北岩石圈以太行山前断裂为界划分为东、西两区。东区为低阻区,上地壳电性结构基本与华北裂谷系的隆、坳构造格局相对应,岩石圈的电导最高达30000S,远远大于强烈活动的安第斯山岩浆弧区和西藏高原岩石圈的电导。西区为高阻区,太行山和恒山的岩石圈为高阻块体,表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点。但恒山高阻块体之下发现一组向西缓倾的高导层,其电导率为0.04～0.25S/m,顶面在20km深处,底面深约40km。研究结果表明,华北裂谷盆地范围内地壳的电阻率很低,属于良导电性的地壳,这可能是由华北裂谷盆地的壳、幔热结构、热状态所决定的。根据对大陆电阻率模型的讨论,推测鄂尔多斯地块的上地幔也许不存在前人所界定的“软流圈”的性状;而华北裂谷盆地虽然是中新生代构造活动区,活动性较强,但与年轻的火山岛弧区或剧烈的构造活动区相比仍有一定差别,因而,上地幔“软流圈”的痕迹并不明显。这也许正是根据现今应县—商河剖面上大地电磁的探测结果看不出来存在通常所说的反映“软流圈”电性特征的“上地幔高导层”的原因。不过,根据这结果还是可以得出:在华北地区西部的地壳和岩石圈厚度大于东部。但更准确的结果还有待于更深入、更精细的地球物理探测。

海洋拖曳式水平电偶源数值模拟与电场接收机研制

海洋天然气水合物资源调查中,电磁法已成为地震勘探最有效的补充手段之一,而我国海洋水合物电磁探测中的拖曳式电场接收机此前是空白.本文从方法原理、仪器设备和海洋试验等方面,对海洋拖曳式水平电偶极偶极方法进行研讨.建立三维电阻率模型,进行数值模拟,讨论收发距、发射频率、拖曳装置离海底高度等参数与电场异常响应的关系,针对特定模型给出了最佳观测参数以指导仪器硬件设计与海洋测试.在此基础上,采用高级嵌入式计算机的智能化控制、前端低噪声斩波放大、高精度同步采集等技术,研制了由拖体、承压舱、采集电路、低噪声电场传感器等组成的海洋拖曳式水平轴向电场接收机,其系统噪声达到2 nV/（√）Hz@（1～100Hz）.将自主研制的电场接收机用于国内首次拖曳式电偶极-偶极方法的海洋试验与评估,并对海试资料进行了处理与分析.研究结果表明,所研发的仪器达到了设计指标,能够用于海洋天然气水合物调查.

郯庐断裂带中段电性结构及其地学意义研究

郯庐断裂带是中国大陆东部一个重要的左行走滑断裂系,对于研究中国大陆的形成演化与构造格局有着十分重要的意义.阿拉善左旗—山东日照超宽频带大地电磁测深剖面在山东莒县附近穿越了郯庐断裂带中段,电性主轴分析结果表明断裂带附近构造走向大致为北东20°;反演电阻率模型表明剖面穿越处郯庐断裂带的宽度约为30 km,断裂带主体是两条切割深度大、陡倾的断裂,西侧断裂切割深度约为60 km,向西倾斜,断面陡立,倾角约为70°,东侧断裂切割深度大于80 km,但小于100 km,界面东倾,陡立,倾角约为60°～80°;这两条断裂都切穿了地壳,但未切穿岩石圈.郯庐断裂带东缘至剖面终端日照,整个地壳为高阻,与断裂带西侧地壳的电性结构差异明显,这表明郯庐断裂带是华北地块与胶辽朝地块的边界断裂.

华北地区地壳P波三维速度结构

1968年邢台地震以后的30余年中,中国地震局系统先后在大华北地区布置30余条、近20000km的人工地震宽角反射/折射深地震测深(DSS)剖面,用以研究地壳及上地幔顶部的速度结构,取得了大量研究成果.但以往的研究明显的不足是未能形成华北区域性的地壳三维速度结构模型,从大区域的角度为研究华北地区地壳深部构造特征提供地震学方面的依据.因此,在现已发表的DSS剖面资料的基础上,选择了14条测线的资料,利用地理信息系统(ARC/INFO)的"矢量化"功能,以及克里格数据网格化技术构建华北区域性的地壳三维速度结构模型,从而对华北研究区内地壳三维速度结构的特点得到如下认识:(1)华北地区地壳表层P波速度变化幅度大,平面结构较复杂,大体上划分为相间排列、走向趋势以北西向为主的3个速度区.海河平原和渤海湾的低速带是研究区范围内速度最低的低速区.资料的情况说明,研究区内沉积盖层的地质构造与上地壳构造之间虽有一定继承性,但也存在较大差别.(2)总体上看,在华北研究区内地壳的P波速度随深度增大而增大,但局部地区出现速度倒转的现象,东区的海河平原低速异常逐渐消失,而西区的山西地堑则以相对低速异常特征为主.区内地壳以太行山脉为界,划分为东、西两区;东部和西部,结晶基底以上地层的构造方向不完全一致;东部的黄淮海地块,区域构造以北东向为主,而西部包括山西地块和鄂尔多斯地块东缘,其构造方向则以北西向为主.(3)根据莫霍面的形态特征,研究区地壳可大致划分为6个区块;在山西地块范围内,莫霍面呈近南北向的凹陷带,地壳厚度大;内蒙古地块南缘和燕山地块南部,莫霍面表现出褶皱带的构造特征,其延展趋势为近东西方向;鄂尔多斯地块东缘,莫霍面构造相对复杂,呈近北西向凸、凹相伴的褶皱;黄淮海地块(华北裂谷带中、北部)为莫霍面隆坳区,隆、坳相间排列,构造较复杂,但从整体上看,这是全区莫霍面最浅的隆起区段;鲁西台背斜主要为莫霍面断陷区,其断陷带沿枣庄—曲阜一线向北西方向延伸.

深水大地电磁数据采集的若干理论要点与仪器技术

深水环境下进行大地电磁数据采集，信号幅值微弱，高频分量被严重衰减；仪器承载的环境压力巨大，且伴随底流推曳、淤泥吸附等不利因素；海上作业情况复杂多变，带给设备投放与回收诸多困难．针对这螳特殊问题，从理论上分析了大地电磁场在海水及其以下层状介质中的传播规律，计算了电场与磁场随不同水深的衰变比值，研讨了与仪器上浮速度相关的物理因素；从技术上阐述海底大地电磁仪的工作原理，包括信号传感器、数据采集器、声控释放单元以及机械组装部件等等．整套仪器信号分辨率达到nV级，频带宽度为10～0．3×10^3Hz，最大工作水深4000m．该仪器搭载“海洋六号”科学考察船，在我国南海中沙群岛海域进行了国内首次深水环境下的大地电磁数据采集试验．结果显示，所研发的仪器性能指标吻合先前的理论推算值，达到设计要求．我国的海底大地电磁探测技术已完全享有自主的知识产权．