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      淺剖中定位FIX號(hào)方法研究

      2014-10-29 01:10:38文鵬飛張寶金劉勝旋
      物探化探計(jì)算技術(shù) 2014年1期
      關(guān)鍵詞:剖面資料測(cè)量

      薛 花,文鵬飛,張寶金,劉勝旋

      (國(guó)土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局,廣州 510760)

      0 引言

      淺地層剖面測(cè)量是一種基于水聲學(xué)原理的連續(xù)走航式探測(cè)水下淺部地層結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的地球物理方法[1]。該方法能較好地了解基巖埋深,查明斷裂構(gòu)造的分布、海底障礙物的分布情況,可識(shí)別天然氣水合物層或天然氣滲漏或擴(kuò)散引起的沉積物聲學(xué)異常特征(如聲混濁、空白帶、增強(qiáng)反射、亮點(diǎn)、速度下拉、泥底辟、氣煙囪等),海底微地貌異常特征(如麻坑、泥火山、自生碳酸鹽巖巖隆等)以及滲漏天然氣進(jìn)入水體形成的氣泡羽狀流或氣體“火 焰”等異常特征。

      近年來,淺地層剖面采集儀器雖然有不同程度的進(jìn)展[2],但是采集的SEGY數(shù)據(jù)只有經(jīng)緯度坐標(biāo)信息,沒有導(dǎo)航FIX號(hào)信息。而FIX號(hào)是地震剖面解釋時(shí)唯一的地理位置標(biāo)識(shí),也是鉆孔資料、測(cè)井資料、海底攝像、多波束測(cè)深、旁側(cè)聲納測(cè)量、淺層剖面、重力測(cè)量、磁力測(cè)量以及水深測(cè)量等綜合地球物理調(diào)查資料對(duì)比時(shí)的地理位置依據(jù)。沒有FIX號(hào)這個(gè)各類資料對(duì)比的地理標(biāo)志線,剖面解釋和資料對(duì)比將很難開展。因此,進(jìn)行FIX號(hào)定位并在成果數(shù)據(jù)和成果剖面上標(biāo)識(shí),是淺地層剖面數(shù)據(jù)處理必須解決的問題。

      目前大多數(shù)還是針對(duì)海上單道、多道地震資料的處理,但是至今關(guān)于淺剖數(shù)據(jù)的處理研究還比較少,2002年趙鐵虎等[3]對(duì)淺水區(qū)地層剖面測(cè)量的典型問題進(jìn)行了分析;2009年羅進(jìn)華[4]對(duì)消除涌浪對(duì)淺地層剖面影響的處理技術(shù)進(jìn)行了研究;2011年陳曉輝[5]提出了北黃海海區(qū)淺地層剖面數(shù)據(jù)資料干擾分析及預(yù)處理方法,但是專門針對(duì)不同特征和特點(diǎn)的淺剖處理方法至今還沒有完善地研究,野外采集也主要是利用配備的軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾波、儀器涌浪校正、增益調(diào)整,后續(xù)處理方法比較單一。因此研究淺剖資料的定位FIX號(hào)方法,有著重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

      1 儀器說明

      廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局采用的淺層剖面測(cè)量設(shè)備,是引進(jìn)德國(guó)ATLAS公司生產(chǎn)的Parasound P70全海域參量淺層剖面儀。該設(shè)備采用了差頻技術(shù),具有波束窄、穿透強(qiáng)和分辨率高等特點(diǎn)。它主要用于海洋區(qū)域淺地層結(jié)構(gòu)、淺層氣和淺地層斷裂發(fā)育情況的調(diào)查,對(duì)海底沉積物分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)探測(cè),從而獲得高分辨的淺地層剖面。

      根據(jù)工作要求及設(shè)備情況,淺層剖面測(cè)量采用了SF2050DGPS接收機(jī)(S/N.1120)、Octans船姿態(tài)傳感器(S/N.3453-1365)和 HYPACK2009a導(dǎo)航軟件組成的綜合導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位。姿態(tài)傳感器(S/N.CT-1258)、SF3050DGPS接收機(jī)(S/N.11689)和 HYPACK6.2a導(dǎo)航軟件作為備用設(shè)備以便隨時(shí)調(diào)用。

      2 方法原理

      野外采集的淺剖資料的SEGY數(shù)據(jù)信息和導(dǎo)航信息中都記錄了時(shí)間信息,通過時(shí)間這一紐帶將二者聯(lián)系起來,分別提取每條剖面的地震道頭時(shí)間和相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)時(shí)間,通過利用Focus編寫特殊處理模塊程序?qū)⒍邥r(shí)間進(jìn)行匹配,將匹配后的FIX號(hào)信息植入道頭中,最終確定了每條淺層剖面的具體位置,以便于后續(xù)解釋。

      3 處理方法

      利用時(shí)間匹配的方法來進(jìn)行FiX號(hào)定位,采用如下的處理步驟:

      (1)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中提取FIX號(hào)和時(shí)間信息 。選取野外的一條淺剖測(cè)線,利用awk程序從該測(cè)線的導(dǎo)航*.RAW文件中,提取FIX號(hào)和時(shí)間信息形成*.F文件列表。圖1為野外導(dǎo)航信息的文件內(nèi)容,圖2為某列測(cè)線的FIX號(hào)和時(shí)間信息。

      (2)地震數(shù)據(jù)中提取時(shí)間 。利用Focus5.4地震資料處理系統(tǒng)中的模塊生成*.mlf文件(包含了FFID號(hào)和時(shí)間等信息),圖3為*.mlf文件內(nèi)容。其次利用awk程序從*.mlf文件中提取FFID號(hào)和時(shí)間形成*.time文件,圖4為*.time文件內(nèi)容(包含兩列信息:FFID號(hào)和時(shí)間)。

      (3)時(shí)間匹配記錄FFID號(hào)和FIX號(hào) 。①利用awk程序?qū)⒂蓪?dǎo)航數(shù)據(jù)中提取的*.F文件(FIX號(hào)和時(shí)間)與由道頭中提取的*.time文件 (FFID和時(shí)間)通過時(shí)間信息進(jìn)行匹配后,記錄下FFID號(hào)和FIX號(hào)(圖5);②利用Focus中的模塊將匹配好的FIX信息依次植入道頭數(shù)據(jù)中(圖6)。

      圖1 *.RAW文件內(nèi)容Fig.1 *.RAW file content

      圖2 對(duì)應(yīng)的*.F文件Fig.2 Corresponding*.F file

      圖3 *.mlf文件內(nèi)容Fig.3 *.mlf file content

      圖4 *.time文件內(nèi)容Fig.4 *.mlf file content

      圖5 時(shí)間匹配記錄FFID號(hào)和FIX號(hào)關(guān)系圖Fig.5 Time match FFID and FIX relation figure

      圖6 剖面建立FIX號(hào)前后對(duì)比圖Fig.6 FIX number construction before and after contrast figure

      4 結(jié)論

      當(dāng)野外的淺地層剖面記錄中沒有記錄FIX號(hào)時(shí),這樣在進(jìn)行處理后得到的剖面將無法與實(shí)際目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的位置坐標(biāo)相對(duì)應(yīng),不便于后續(xù)資料的對(duì)比和綜合解釋,從而降低了識(shí)別天然氣水合物層、天然氣滲漏或擴(kuò)散引起的沉積物聲學(xué)異常特征的精度[6],因此建立FIX號(hào)與各道的對(duì)應(yīng)關(guān)系以便在成果剖面上顯示可對(duì)比的地理位置顯得十分必要。用本文提出的定位FIX方法,對(duì)淺剖資料進(jìn)行處理后,將導(dǎo)航中的FIX號(hào)信息有效地植入到地震道頭中,便于資料后續(xù)的對(duì)比和綜合解釋。

      [1]呂邦來,匡翠萍.淺地層剖面探測(cè)與地震映像法探測(cè)的應(yīng)用對(duì)比和分析[J].港工技術(shù),2009,46(特刊):86-89.

      [2]劉保華,丁繼勝,裴彥良,等.海洋地球物理探測(cè)技術(shù)及其在近海工程中的應(yīng)用[J].海洋科學(xué)進(jìn)展,2005,23(3):374-384.

      [3]趙鐵虎,張志珣,許楓.淺水區(qū)地層剖面測(cè)量典型問題分析[J].物探化探計(jì)算技術(shù),2002,24(3):215-219.

      [4]羅進(jìn)華,潘國(guó)富,丁維風(fēng).消除涌浪對(duì)海底聲學(xué)地層剖面影響的處理技術(shù)研究[J].聲學(xué)技術(shù),2009,28(1):21-24.

      [5]陳曉輝,李日輝,張志珣,等.北黃海海區(qū)淺地層剖面數(shù)據(jù)資料干擾分析及預(yù)處理[J].海洋地質(zhì)前沿,2011,27(1):27-32.

      [6]劉懷山,周正云.用于研究東海天然氣水合物的地震資料處理方法[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2002,32(3):441-448.

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