东沙群岛西南泥火山区Chirp浅剖数据的海底物性反演

Chirp浅剖图像可以显示东沙群岛西南海域存在泥火山.通过基于Chirp浅剖记录数据的反演方法研究,定量地分析泥火山区海底物性参数.首先由Chirp浅剖记录的反射振幅计算了海底反射系数,结果表明泥火山区的反射变化很大(0.1~0.8).对于海底弱反射(<0.45)区域,用Schock-Stoll模型以及物理参数间的经验公式反演海底浅表层物理性质参数(速度、密度、孔隙度等参数);对于海底强反射(>0.45)区域,用Gardner经验公式反演海底浅表层物理性质参数.反演结果表明研究区海底物性变化大,声速最高达5 237m/s,密度最大为2.673g/cm^3.反演的物性参数与实验室测量值吻合度较高.Chirp浅剖数据反演是一种有效可行的遥测海底声学参数方法.

基于Chirp数据反演琼州海峡海底沉积物物性

Chirp浅剖数据不仅能刻画海底地层的地质构造信息,还能用于海底沉积物物性特征的反演。利用在琼州海峡南方主网与海南电网第二回联网工程海底电缆路由调查项目中所获取的浅剖数据,采用地球物理方法即基于Biot-Stoll模型来反演海底表层沉积物声速、密度和孔隙度等物理性质。通过该反演方法得到研究区海底沉积物声速、密度、孔隙度及海底反射系数剖面,其中反演孔隙度、密度与实测孔隙度、密度相对误差均<10%,结果与实测值基本相符,表明Biot-Stoll模型和Chirp浅剖数据反演海底沉积物物性的方法在琼州海峡海域切实可行,为在该海域采用间接方法来获取海底沉积物物理性质特征提供了新的选择,同时也为海洋工程浅剖数据利用提供了新的思路。

基于Chirp数据和Biot-Stoll模型反演南海北部陆坡海底表层沉积物物理性质

浅地层剖面是基于声学信号(频率在几百至几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,海底反射系数与沉积物物理性质密切相关。Biot-Stoll声波传播理论模型可以预测海底沉积物的物理性质,构建反射系数等声学参数与物理参数之间的关系,但在不同的海域采用不同的参数所获得的效果不同。为此,本文基于南海北部陆坡海底表层沉积物的实测物理参数,利用BiotStoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,结果表明模型计算值与样品实测值吻合度总体较好,偏差在0.1%~4.9%之间,并建立了频率3.5 kHz时海底反射系数与沉积物孔隙度、密度、平均粒径之间的关系方程,且方程拟合度较高,可决系数R2均大于0.99。在对典型Chirp剖面数据计算其海底反射系数的基础上,反演了海底表层沉积物的孔隙度、密度、颗粒平均粒径等物理性质,其中反演孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径相对误差均小于5%,结果与实测值基本相符,表明该反演方法在南海北部陆坡区的应用是可行的。