水域弹性波勘探

第四节 水域弹性波勘探

随着桥梁、码头、大坝等大型建筑的建设,曾在陆地勘察中发挥过重要作用的工程地震勘探方法已经延伸到水域勘察中,其应用范围较广,主要应用于查明河床覆盖层厚度、水深、基岩面的起伏形态以及断裂构造发育特征等方面。此外,中国是一个海洋大国,从渤海、黄海经东海到南海,横跨22个纬度带,全国海岸线总长达32000km;根据《联合国海洋法公约》的规定和我国的一贯主张,可划归我国管辖的海域面积近300万km2,既有开阔的陆架浅海,又有倾斜的陆坡和深邃的海盆。海底蕴藏着丰富的石油天然气、天然气水合物、铁锰结核等金属等矿产资源,是一个巨大的资源宝库。为了认识海陆变迁和海岸带的发展演化规律,以保证海底、海岸和港口工程建设,满足航海交通、渔捞、海底通信、潜水作业与军事上的需要;为了弄清与人们生产活动密切相关的海底地震发生的原因和规律,以及时作出破坏性地震和海啸的预报;为了保护海洋环境、防止底质污染等一系列的需要,海洋地质地球物理学研究正越来越受到人们的重视。

水上地震勘探与陆地地震勘探相比有优势,主要体现在:①在水中没有面波及剪切波干扰;②水上噪音虽然也比较严重,但由于这些干扰大多属于规则干扰,相对容易压制。同时,水上地震勘探也有其困难的一面,主要体现在:①水上位置难以准确定位;②多次反射问题比较严重,尤其是水浅和水下土层较硬的时候尤为明显。

目前,水域弹性波勘探仪器主要有单频回声测深仪、双频回声测深仪、多波束测深仪、侧扫声声呐仪、浅地层剖面仪、水上地震勘探仪等,其中浅地层剖面仪和水上地震勘探仪是用于水下工程及地质勘探的主要装备。无论是声波还是地震波,其原理相同,这里仅介绍水声勘探的基本原理。