海洋地球物理勘探課程報(bào)告

1、海洋地球勘探概論課程報(bào)告姓名：班級(jí)：061144學(xué)號(hào)：任課老師：張世暉時(shí)間：2017.10第一部分問題簡(jiǎn)答根據(jù)課程內(nèi)容，簡(jiǎn)要回答如下問題1、概述分析現(xiàn)代海洋主要導(dǎo)航方法及其特點(diǎn)。現(xiàn)代海洋導(dǎo)航定位：無線電導(dǎo)航是利用無線電技術(shù)與設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)載體(如船舶、飛機(jī))的位置、航向、速度、時(shí)間等運(yùn)動(dòng)要素，引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)載體安全可靠地到達(dá)目的地的一門科學(xué)。它包括地面無線電導(dǎo)航和衛(wèi)星導(dǎo)航。(1)地面無線電導(dǎo)航定位：地面無線電導(dǎo)航定位的工作原理是利用船舶上的接收器(或無線電導(dǎo)航儀)接收來自設(shè)置在陸地上不同臺(tái)站所發(fā)射的無線電波或脈沖電波，求出船位。無線電定位技術(shù)按位置線的形狀又可分為：方位線式、方位一距離式、二距離式和雙

2、曲線式等。無線電導(dǎo)航的主要特點(diǎn)是：用戶設(shè)備簡(jiǎn)單可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以在各種距離上全天候連續(xù)工作，定位精度高，用戶容量無限，應(yīng)用范圍廣泛。無線電導(dǎo)航定位是當(dāng)前最先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)。(2)衛(wèi)星導(dǎo)航：這種導(dǎo)航系統(tǒng)最初是由美國海軍1964年首先在潛艇上使用而發(fā)展起來的，它是利用美國發(fā)射的專用導(dǎo)航衛(wèi)星，由船上的天線接收衛(wèi)星所發(fā)出的電波信號(hào)和它的多普勒頻移，并其用附屬的小型計(jì)算機(jī)自動(dòng)求出船位的一種裝置。因?yàn)檫@種方法是美國海軍在瓊斯霍普金斯大學(xué)的協(xié)助下發(fā)明的。GPS是一種全球高精度的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航的主要特點(diǎn)：定位精度高，定位是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，觀測(cè)人員必須經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)才能勝任。一般來說，調(diào)

3、查船上均配有專門的定位工作人員。(3)聲納導(dǎo)航定位：多普勒聲納定位和海底聲應(yīng)答定位。特點(diǎn)：水深超過200400m時(shí)誤差較大。(4)組合導(dǎo)航：海洋地球物理調(diào)查定位中一艘船使用多種定位方法。特點(diǎn)：可以最大限度的發(fā)揮各種定位方法的優(yōu)勢(shì)，可以自動(dòng)從一種定位系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到另一種定位系統(tǒng)。2、概括分析海洋海底成像主要方法及其特點(diǎn)。(1)多波束測(cè)深聲吶：一種高效、高精度的海洋勘測(cè)設(shè)備，具有可同時(shí)測(cè)深和海底聲吶成像的優(yōu)點(diǎn)。(2)AUVO視聲納成像3、海上船載重力測(cè)量需要哪些校正過程海洋重力測(cè)量是對(duì)儀器測(cè)得的原始數(shù)據(jù)引入各項(xiàng)校正計(jì)算重力異常的過程。觀測(cè)重力值在引入必要的校正后與正常重力值的偏差稱為重力異常。校正的項(xiàng)

4、目很多，但可歸結(jié)為兩類：一類是為得到觀測(cè)重力值所作的校正，如厄特渥斯校正、零點(diǎn)漂移校正、引入絕對(duì)重力值等；另一類是為得到重力異常所附加的校正，如自由空間校正、布格校正、地形校正和均衡校正，最后是正常場(chǎng)校正。4、海洋磁條帶異常的分布、特征及其研究意義。(1)磁條帶分布特征：太平洋磁異常記錄了太平洋及其周邊各板塊中生代以來活動(dòng)的復(fù)雜歷史，相對(duì)于印度洋和大西洋，它的磁異常要復(fù)雜得多。綜觀太平洋中磁異常，宏觀上看太平洋磁條帶展布的形狀頗似一頂邊朝東的梯形。中、西太平洋海山區(qū)的大部處于中生代磁靜區(qū)，區(qū)內(nèi)主要有三組不同走向的磁條帶，分別是北面的近NEEjt)展布的磁條帶、東面近NWWI展布的磁條帶和南面幾

5、近東西向延伸的磁條帶。由這三組磁條帶的展布方向推測(cè)，該區(qū)曾被三組擴(kuò)張脊包圍，它們?cè)谥猩陂g的活動(dòng)形成了該區(qū)洋殼。由磁靜帶的存在也可以推測(cè)認(rèn)為該區(qū)在其生長過程中經(jīng)歷過磁極沒有發(fā)生反轉(zhuǎn)的一段時(shí)期即演化史上相對(duì)平穩(wěn)的一個(gè)時(shí)期。對(duì)照太平洋板塊的演化史，我們可以認(rèn)為研究區(qū)可能是最初位于南太平洋三聯(lián)點(diǎn)的太平洋板塊的一部分，是后來隨著太平洋的漂移而到達(dá)目前的位置的。(2)研究意義：整個(gè)太平洋板塊上洋殼年齡最老、磁條帶異常最復(fù)雜、海山分布最密集、地質(zhì)構(gòu)造最獨(dú)特、構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)烈的一個(gè)區(qū)域，是太平洋板塊中構(gòu)造背景最為復(fù)雜的一個(gè)區(qū)域。區(qū)內(nèi)有縱橫交錯(cuò)的海山鏈(海山群)、獨(dú)立的海隆和海臺(tái)，有延伸上千公里的近南北走向及

6、近東西走向的斷裂帶，也正是這些斷裂作用和板塊運(yùn)動(dòng)共同作用導(dǎo)致了板塊中強(qiáng)烈的火山活動(dòng)。同時(shí)該區(qū)域也是世界各國爭(zhēng)相開展富鉆結(jié)殼調(diào)查最密集的一個(gè)地區(qū)，也是具有較高工業(yè)開采價(jià)值的富鉆結(jié)殼主要分布區(qū)。因而搞清中西太平洋區(qū)域的構(gòu)造特征有利于我們理解及進(jìn)一步研究整個(gè)太平洋海盆的海山發(fā)育特征，更好地認(rèn)識(shí)太平洋海盆的構(gòu)造演化特征。5、海上地震采集主要的震源類型及其特點(diǎn)(1)脈沖型：提供短時(shí)間的彈性波能量。(2)可控型：產(chǎn)生低振幅信號(hào)，可以持續(xù)幾秒。6、與陸地相比，海洋電磁測(cè)量環(huán)境有什么特點(diǎn)？(1)海洋電磁場(chǎng)在陸地上觀測(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度一般比傳感器噪音高一到兩個(gè)量級(jí)，海洋表面同陸地上磁場(chǎng)近似。但在海底情況大不相同，隨著

7、海水深度的增加，頻率越高，衰減的越多，一種解釋就是：大地電磁阻抗同水平電場(chǎng)和磁場(chǎng)之比成正比，這阻抗接近海底巖石電阻率或者和海底巖石電阻率相同；由于電場(chǎng)的連續(xù)性，相應(yīng)的磁場(chǎng)也必須減小。磁場(chǎng)值很弱的同時(shí)，電場(chǎng)值同樣很小，(2)海洋溫度海水溫度日變化很小，變化水深范圍從0-30米，而年變化可到達(dá)水深350米。在水深350米左右處，有一恒溫層。隨深度增加，水溫逐漸下降(每深1000米左右，約下降1-2C),在水深3000-4000米處，溫度達(dá)到2-1C?？偟膩砜?，海水溫度變化平穩(wěn)，在深水處，水溫變化少于0.1C,這無疑相對(duì)陸地而已是個(gè)很好的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)溫度敏感，在陸地上很難消除溫度變化帶來的影響

8、，有的地方晝夜溫差超過40C,所以如果長時(shí)間測(cè)量，電極必須埋的很深。(3)海水電導(dǎo)率海洋具有不同于陸地的獨(dú)特環(huán)境，海洋環(huán)境最大的特點(diǎn)是海底上覆蓋著一層海水。海水里面富含各種礦物質(zhì)，礦物質(zhì)電解形成離子，從而形成良導(dǎo)電體。它的導(dǎo)電能力取決于離子的濃度和活躍度，具體地來說，忽略壓力效應(yīng)，海水電導(dǎo)率主要取決于溫度和鹽度。海水的溫度和含鹽度比較穩(wěn)定，除了地中海和地球兩極，可以認(rèn)為電導(dǎo)率都在35S/m之間變化。(4)海水壓力和腐蝕性海水具有巨大的壓力，海面往下水深每增加10米，壓力就增加一個(gè)大氣壓。比如，在1000米深處，壓力就增加到100個(gè)大氣壓。在這樣的壓力下，海水能將木塊壓縮到它原來體積的一半。這種

9、情況下如果內(nèi)爆，可能會(huì)摧毀臨近的備。所以即使是制作一個(gè)簡(jiǎn)單的電纜連接線和浮標(biāo)，也不是一個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)，需要做好防壓措施。海洋環(huán)境同時(shí)是一種復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。在這種環(huán)境中，海水本身是一種強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，同時(shí)波、浪、潮、流又對(duì)金屬構(gòu)件產(chǎn)生低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊，加上海洋微生物、附著生物及它們的代謝產(chǎn)物等都對(duì)腐蝕過程產(chǎn)生直接或間接的加速作用。海洋腐蝕主要是局部腐蝕，即從構(gòu)件表面開始，在很小區(qū)域內(nèi)發(fā)生的腐蝕，如電偶腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等。止匕外，還有低頻腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕及微生物腐蝕等。腐蝕能造成電場(chǎng)噪音，不同材料的接觸形成低噪聲傳感器。第二部分東海地區(qū)海洋衛(wèi)星重力異常分析一、東海部分海域地球物理概況1、研究區(qū)

10、域與資料來源本次研究的區(qū)域?yàn)?25-127。E,27-29N,處于東海海域范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)來自加州大學(xué)圣地亞哥分校網(wǎng)站/cgi-bin/get_data.cgi2、工區(qū)海洋地質(zhì)或地球物理概況中國?；鹬庞跉W亞板塊、太平洋板塊和印度洋板塊之間，它的形成演化受到這三大板塊的發(fā)展運(yùn)動(dòng)和相互作用的制約.其中在印度洋板塊強(qiáng)烈的作用下，中國大陸出現(xiàn)特提斯海的幾次啟閉，并波及到包括東海在內(nèi)的東部地區(qū)，其時(shí)間幾乎貫穿整個(gè)中生代；太平洋板塊的強(qiáng)烈作用對(duì)東海的影響巨大，但作用時(shí)間較晚，主要是晚漸新世以來.對(duì)于東海陸架盆地而言，它的出現(xiàn)主要是在晚白堊）中漸新世時(shí)期，大陸地殼由擠壓轉(zhuǎn)

11、變?yōu)槔瓘?，即?yīng)力場(chǎng)由北西西）南東東的壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥较虻膹垜?yīng)力，從而在原始基底凹凸交界處產(chǎn)生一系列北北東向張性斷裂，形成斷陷盆地.這些斷陷盆地就是東海陸架盆地的雛形.它們受生長斷裂的控制，具有東斷西超、東陡西緩的箕狀特征，并接受晚白堊世以來的沉積.這些斷陷盆地在平面展布上，雖然其分布基本上與區(qū)域構(gòu)造線一致，卻是彼此獨(dú)立，互不相通的，其中沉積大多為東厚西薄，而且厚度變化巨大，在06500m之間.古新世時(shí)，斷陷盆地繼續(xù)在張應(yīng)力作用下發(fā)展，沉積物不但在深凹中堆積，而且向低凸構(gòu)造帶超覆,形成一系列北北東潛山超覆構(gòu)造.始新世時(shí)，甌江運(yùn)動(dòng)自西向東展開，張應(yīng)力逐漸減弱，甚至產(chǎn)生壓應(yīng)力，以致同生斷層對(duì)沉積的控

12、制作用基本消失，而盆地西部出現(xiàn)局部褶皺和地層不整合，在魚山、海礁等凸起處，始新世沉積表現(xiàn)為超覆而在東部西湖凹陷，其沉積仍受斷裂控制，厚度在30003500m東海大地構(gòu)造演化的最后一幕是晚漸新世以來，以板緣俯沖和板內(nèi)沉積為特色的發(fā)展階段.東海大陸邊緣由被動(dòng)型轉(zhuǎn)為主動(dòng)型，陸架盆地由斷陷階段的結(jié)束轉(zhuǎn)化為坳陷階段，甚至進(jìn)入?yún)^(qū)域沉降階段.在東海溝）?。┡璧男纬膳c發(fā)展過程中，形成了東海的海溝、島弧、弧后盆地聚斂型板塊邊界.弧后擴(kuò)張出現(xiàn)沖繩海槽，沖繩海槽是正在裂解的大陸邊緣，屬西太平洋最年輕的邊緣海盆，構(gòu)成了東海第二大沉積盆地根據(jù)已有的地質(zhì)、自西向東依此為浙閩隆起區(qū)、東海陸架盆地、釣魚島隆褶帶、沖繩海槽盆地

13、和琉球隆褶帶.其構(gòu)造走向?yàn)楸北睎|向，與海岸線、大陸架方向基本一致，東海陸架盆地具有陸緣裂谷性質(zhì).在東海陸架盆地內(nèi)，可分為四種性質(zhì)不同的構(gòu)造單元，從西向東分別為：西部是由長江、錢塘、甌江、南日島及澎西等凹陷組成的古新世陸緣裂谷盆地；中部是由虎皮礁、海礁、漁山、澎佳、觀音、北港和澎湖等凸起組成的中生代低隆起帶，其高部位地層被剝蝕，低部位保留了多海相，白堊系地層；東部是福江、西湖、基隆和臺(tái)北等凹陷組成的晚始新世至第四紀(jì)前淵盆地；樞紐帶分別為保波斜坡和平安斜坡.東部凹陷帶內(nèi)晚始新世到漸新世沉積向西超覆尖滅于中部隆起邊緣，它是沉積和構(gòu)造變化大的地帶.東海經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育有北北西向斷裂，

14、切割了北北東向的構(gòu)造，使東海在東西分帶的同時(shí)，還具有南北分塊的特點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)沉積與油氣等起控制作用.拉張產(chǎn)生控制整個(gè)盆地生長發(fā)育的正斷層是伸展盆地的主要特征.東海陸架盆地是一新生代伸展盆地，其特點(diǎn)是箕狀斷陷之上還存在著坳陷型盆地.東海以正斷層為主，但也具有特殊性，它早期的箕狀斷陷是拉張的反映，晚期的坳陷沉積盆地則是擠壓的結(jié)果.這是由于菲律賓海板塊向中國大陸俯沖的后期，俯沖板塊的傾角增大，造成地殼上部產(chǎn)生擠壓力所致，但擠壓力還沒有構(gòu)成逆掩、逆沖擠壓盆地。二、東海部分海域區(qū)域異常數(shù)據(jù)處理與成圖1、數(shù)據(jù)處理從網(wǎng)站下載得到的數(shù)據(jù)包括區(qū)域的經(jīng)度、緯度、地形和自由空間重力異常，下載的重力異常單位為mGal(

15、毫伽)，海底地形單位為mi對(duì)自由空間重力異常進(jìn)行校正：IFA一一自由空間重力異常布格重力異常Re地殼中間層密度.2.67皿仃11八3Rtv海水密度.1.0年/它“1八3h-重力儀位置的海拔高度,向上為正Dm海底深度.向上為正BA=FA-(U)419*(Ke*h+Rw*I)w-Rr*Dvv)通常h=0.那么BA=FA-(UJ419*(1.64*l)w)電每物盤西僚校正之后得到的結(jié)果如下表:表2-1-1布格重力異常部分結(jié)果ABcDEF1經(jīng)度緯度地形自由里力異常布格重力異常2125008329.001*915.2114531563125,02529001-914.310,55315641125041

16、729.001-913910.1531565125.058329001-933910290588612507529.001-934103905887125.091729001-1034.311,3777488125108329.001-1114.412.027476gI125,12529001-ill4211,82747610125141729.001-1034.11117774811I125158329001-894.41051572412125,17529.001-854710,5408613125.191729001-87461057829214125208329.C01-8349703

17、4281j19R的忘9anni生12、圖像繪制使用surfer分別繪制中國東海海底地形圖，中國東海自由空間重力異常圖，中國東海布格重力異常圖。結(jié)果如下：臺(tái)o1W1000-1TO0-13M-1收1WQ170Q-1BOO-100012521254125g1H312«T2S21»412&6127TOOsw-©00)-70Qeasting/圖2-2-1中國東海海底地形圖圖2-2-2中國東海自由空間重力異常圖eastings圖2-2-3中國東海布格重力異常圖ewlihqu三、東海部分海域區(qū)域布格重力異常分析在浙閩隆起區(qū)和東海陸架區(qū)，重力異常變化較為平緩，總體趨勢(shì)由西

18、向東逐漸增大，并且與大陸沿岸的重力異常連成一片，說明是大陸重力異常向海域的延伸，布格重力異常在0+100mGa之間變化，區(qū)內(nèi)有一些局部的小異常，呈塊狀和條帶狀.這些局部的小異常在東部和西南部基本上成NNDJ向；在西北部、北部局部異常的長軸有NWNEEWSN幾組方向；區(qū)域異常整體上呈NNDJ向，由此可以推測(cè)東海陸架盆地的不同地區(qū)可能在多次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期，所受應(yīng)力大小不同，因而改造程度不同，形成了南北分塊的構(gòu)造特征。WtMT圖3-1東海布格重力異常圖重力異常在陸架盆地有兩個(gè)低異常區(qū)，東部為西湖凹陷，南部為甌江凹陷，在這兩個(gè)凹陷中沉積了巨厚的新生代地層，地層壓實(shí)程度較低，密度相對(duì)較小，造成了重力異常

19、相對(duì)較低.在位于陸架邊緣的釣魚島褶皺帶，它與陸架被貫穿南北+20mGal重力異常等值線分開，此區(qū)的異常幅度在+20+60mGal,與空間重力異常帶所顯示的相同，兩者都呈北北東向帶狀展布，為一重力梯級(jí)帶，兩側(cè)異常特征明顯不同.在沖繩海槽，布格重力異常在+40+100mGa應(yīng)間變化，由于海底地形自北向東開始復(fù)雜，空間異常與布格異常差距加大，但兩種異常所反映的趨勢(shì)、特征則相同，異常均呈北北東走向，北部異常較為平緩，異常值較低，布格異常在+40+80mGal之間變化，空間異常在+40+50mGa應(yīng)間變化，而在南部，異常值變化較大，布格異常在+60+100mGa應(yīng)問變化,局部超過+160mGal這說明南

20、部活動(dòng)較為劇烈.在琉球群島及以東地區(qū)，布格重力異常走向?yàn)楸睎|)南西，場(chǎng)值為向西遞減而向東遞增的梯度帶，向西遞減到島弧與海溝之間，最低可達(dá)+30mGal,向東遞增至琉球海溝，可達(dá)到很高的異常值(>+250mGal),且梯度很大，在5mGal/km左右。四、結(jié)論重力異常在陸架盆地的兩個(gè)低異常區(qū)，東部為西湖凹陷，南部為甌江凹陷，在這兩個(gè)凹陷中沉積了巨厚的新生代地層，地層壓實(shí)程度較低，密度相對(duì)較小，造成了重力異常相對(duì)較低。參考文獻(xiàn)示例：1汪為為，宋海斌.東海陸架盆地及其周邊海域地質(zhì)、地球物理場(chǎng)特征J.地球物理學(xué)進(jìn)展，2001,16(2):18-27.2韓波，張訓(xùn)華，田振興.利用重磁異常場(chǎng)研究東海

21、深部構(gòu)造J.高技術(shù)通訊，2015,25(5):493-499.第三部分個(gè)人感想通過這次加深了我對(duì)海洋地球物理尤其是對(duì)重力勘探內(nèi)容的理解。通過學(xué)習(xí)我已具備了運(yùn)用一些基本的軟件和數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地處理一些地區(qū)地球物理特征并分析該地區(qū)的地質(zhì)特征的能力。通過前人的數(shù)據(jù)以及Surfer等軟件的運(yùn)用可以清楚的勾勒出所研究區(qū)域的各種直觀而簡(jiǎn)明的圖形。并通過后期的處理和分析基本可以得出所研究區(qū)域的大致構(gòu)造特征和深部結(jié)構(gòu)的異常。海洋作為未來人類主要資源的來源地它的勘探和開發(fā)顯得尤為重要。海洋石油資源潛力巨大已成為世界各大石油公司競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域近年油氣新發(fā)現(xiàn)中較大的發(fā)現(xiàn)主要位于海上海洋石油儲(chǔ)量和產(chǎn)量所占的份額呈不斷增加的趨勢(shì)十分明顯目前海洋油氣勘探開發(fā)范圍已從淺海半深海延伸到深海。但海洋上直接鉆井取芯的難度大費(fèi)用高。然而通過一些簡(jiǎn)單易行的地球物理手段就可以直觀地獲得海洋地區(qū)的資料為進(jìn)一步的分析和討論提供了基礎(chǔ)。這些都決定了海洋地球物理在海洋地質(zhì)研究中無可取代的地位。附錄:海洋地球物理勘探概論051144李正來A白_S_DEFG數(shù)據(jù)處埋1界生畦度mg喪嚕豆土212BOOS3.CCl915211,453163IM025也0£1.乳431CB531C41J5G41T»,«