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

【摘要】：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。 【作者单位】： 中国地质大学(武汉)资源学院;国土资源部海底矿产资源重点实验室·广州海洋地质调查局;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院;
【关键词】： 中国南海 海底高频地震仪 观测系统 优化设计 天然气水合物 声波速度 联合走时反演 分布形态
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)(编号:2013AA092501、2009AA09A202) 国土资源部中国地质调查局项目(编号:GZH201100303)
【分类号】：P618.13;P631.46
【正文快照】： 海洋天然气水合物(以下简称水合物)的识别,通常利用地震反射特征——如水合物赋存的四大地震异常特征(即BSR、BZ、速度异常及极性反转)来确定其分布,而含水合物层物性参数主要通过地震反射信息间接获取。由于水合物纵波速度比海洋正常沉积物要高,致使水合物沉积物的体积模量增

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