海底高频地震仪观测系统优化设计及其在南海天然气水合物勘探中的应用

海底高频地震仪（HF-OBS）可获得含天然气水合物（以下简称水合物）层的纵横波速度、波阻抗等多种有效地震反射信息,对准确估算水合物的资源量具有重要意义。根据我国南海北部海底水合物HF-OBS勘探实例,基于射线追踪法、双聚焦法、波动方程的正演模拟法3种方法,对HF-OBS观测系统进行了优化设计,并利用纵横波联合走时反演获得了该区含水合物层的纵横波速度关系。结论认为：①采用射线追踪法模拟目的层射线分布和叠加次数,同时结合波动方程的正演模拟结果,可以有效地进行观测系统优化设计;②双聚焦理论的参数模拟能够进一步验证观测系统设计的合理性,针对特定的水合物目标体,为了获取矿体内部精细的速度结构,HF-OBS的分布形态应采用长方形或正方形的矩阵分布,分布间距以300~500m为宜;③优化后的观测系统有利于获得高质量的HF-OBS地震数据,而纵横波联合反演获得的速度信息减小了水合物识别的不确定性。

利用四分量OBS数据揭示南海北部陆坡天然气水合物分布及速度特征（英文）

为了调查南海北部陆坡的天然气水合物的分布及其速度特征,广州海洋地质调查局在该海域进行了一系列的四分量(4-Component,简称4C)海底高频地震仪(Ocean Bottom Seismometer,简称OBS)测量。本文对该局在该海域采集的四分量OBS站点地震数据进行成像处理。处理的关键步骤包括重定位、重定向、水陆检合并、镜像偏移。站点的重定位与重定向是使得四分量数据正确归位。水陆检合并是指水检和陆检的匹配,相加和相减分离上行波和下行波。上行波用于常规成像,下行波可用于镜像偏移。由于节点稀疏,上行波的常规成像无法识别天然气水合物分布。镜像偏移是利用检波点的下行波进行成像,既改善浅地层的构造照明,又提高了天然气水合物矿体的成像精度,可建立精确的速度模型。通过下行波成像,镜像偏移剖面构造特征清晰,分辨率高,海底、天然气水合物地震识别标志-似海底反射(Bottom Simulating Reflection,简称BSR)与高分辨率剖面和速度特征相吻合。