我国自研“海豚”移动式海洋地震仪完成海试 达预期技术指标

海洋地震是是地下岩石突然断裂而发生的急剧运动。岩石圈板块沿边界的相对运动和相互作用是导致海底地震的主要原因。海底地震分布规律和发生机制的研究，是板块构造理论的重要支柱，引起海啸，但很多时候并不产生海啸。由于海水不能传播横波，因此海震时在海面上感受到的震动仅是纵波的冲击，当冲击力量大到一定程度时，才能使船上的人有触礁的感觉。海底地震主要分布在活动大陆边缘和大洋中脊，分别相当于洋壳的俯冲破坏与扩张新生地带。

日前，我国自然资源部海底科学重点实验室丁巍伟团队自主研发的“海豚”移动式海洋地震仪圆满完成海试工作。该地震仪下潜期间记录到有规律的声学信号，并通过卫星顺利传输回地面接收点，达到预期的设计指标。

“海豚”地震仪携带甚低频-高频水听器，常态化工作水深800-1200米，最大设计工作水深3000米，可监测10000公里以内6级以上地震，工作寿命3年以上。

地震层析成像技术

是用医学X射线CT的理论详细调查地下物性参数分布状况的物探技术，分为地震层析成像、电磁波层析成像和电阻率层析成像。地震层析成像就是用地震数据来反演地下结构的物质属性，并逐层剖析绘制其图像的技术。地震层析成像按研究区域的尺度可分为全球层析成像、区域层析成像、局部层析成像;按所用资料的来源可分为天然地震层析成像(大尺度深部横向不均匀性研究)、人工地震测深(主要研究浅部界面分布)。按所依据的理论基础一般分为基于射线方程的层析成像和基于波动方程的层析成像。

地震层析成像涉及3个方面：数据采集、数据处理(数据正反演计算和图像重建)、成像结果解释。地震层析成像是采集数据的主要目的、数据解释的基础和数据处理的主要部分。地震层析成像主要包括以下几部分：模型的参数化、正演计算地下介质属性的理论值(射线追踪、波形拟和)、反演及图像重建、反演结果的评价(分辨率分析)。

关于海洋地震仪

为在海洋观测地震及其他地壳构造事件引起的微振动而设计的地震仪。海底地震仪是海洋地球科学探测的一种重要设备，通过记录海底地震波动信号，对海底地层进行地震波成像，为认识海底地球内部结构提供依据。通常都是在陆上地震仪的基础上增加一些特殊元件改制而成。与陆上地震仪相比 脉动的增强和衰减都比较快 其振幅比约有20倍以上的差距。脉动的来源为海洋 并和风、波浪成正比。这种地震仪结构复杂 体积大 造价高 布设和回收都比较麻烦。通过架设海底地震仪可观测到

陆上不易观测到的前震和微震活动 便于弄清地球构造的区域性差异 是测定海沟、洋中脊附近地震动态和特征的最有力手段。这些接收器必须有宽频带、大动态范围、高采样 率，能在低信噪比条件下工作，而且与海底有良好耦合。用计 算机把体波和面波记录根据远震走时残差和近震资料进行三维层析反演成像，解决图像识别问题，可以给出海底地层结构 的伪彩色图像。其尺度大小取决于阵的孔径，准确度与阵元的 数量和阵的形状有关。由海底地层结构，可以求得沉积层厚 度、源岩展布和圈闭条件，评估油气资源，指导下一步勘探。还可应用于海底工程地质条件分析，找出海底不稳定地区，预防灾害发生。系统还能用于地下核试验监测。我国也成为继日本之后第二个具有自主研发万米级海底地震仪能力的国家。

海洋地震仪分为系留式、自浮式、电缆式和人造卫星式。

通常都是在陆上地震仪的基础上增加一些特殊元件改制而成。与陆上地震仪相比，脉动的增强和衰减都比较快，其振幅比约有20倍以上的差距。脉动的来源为海洋，并和风、波浪成正比。这种地震仪结构复杂，体积大，造价高，布设和回收都比较麻烦。通过架设海底地震仪可观测到陆上不易观测到的前震和微震活动，便于弄清地球构造的区域性差异，是测定海沟、洋中脊附近地震动态和特征的最有力手段。

测量地震的3原理

地球是一个非均质弹性体，当发生地震或人工爆炸时，一部分能量以弹性波动的形式向四周传播出去，地震波在传播中遇到弹性不同的介质分界面时，一部分能量反射回到原来的介质中，形成反射波;一部分能量透过界面继续向前传播形成透过波(相当于光学中的折射波)。当入射角大于临界角的反射波称广角反射波。当界面下层的波速大于上层波速，且当入射角达到临界角时，透过波将沿界面滑行称首波,或滑行波,又引起界面上部地层质点振动并返回地面，这种波称为折射波。地震波在传播过程中，质点振动所存在的空间范围和传播时间的关系称为波的运动学特点，而波的振幅、频率、波形等的变化称为波的动力学特点，波的这些特点受地层的岩性、结构和厚薄的影响，是地震资料解释的依据。

方法分类和应用通常根据弹性波传播机制的不同，将人工地震测量分为反射波法和折射波法两大类，反射波法应用最广泛。采用多次覆盖技术的多道连续地震剖面测量，是查明海底沉积层构造、寻找油气资源的首要手段(见地震反射波法);浅层高分辨率反射波法可用于了解海底地形、疏松沉积和基底。用折射波法和广角反射波法，包括单船加声学浮标和多船(双船、三船)几种作业形式，是探测海洋地壳深部构造和结构的主要方法(见地震折射波法)。此外，利用海底地震仪记录天然地震(发展到记录人工激发的地震)纵横体波和微震来研究大范围内的地壳结构及其活动性的方法称海底地震观测。

新闻来源：自然资源部第二海洋研究所