水下世界一直是人類不斷探索的方向，其中海底地層更是錯(cuò)綜復(fù)雜，全面采用常規(guī)鉆孔采樣手段，一方面成本高，另一方面花費(fèi)時(shí)間也長(zhǎng)。面紗重重，如何快速有效掀開海底淺地層千年萬(wàn)年之謎，得以窺探其真容。

2023年3月，南方海洋技術(shù)經(jīng)理帶隊(duì)攜帶Pluse M2單道地震儀奔赴珠海擔(dān)桿島附近海域進(jìn)行了養(yǎng)殖錨泊點(diǎn)海底地層勘察。區(qū)域水深在30米左右，洋流較為復(fù)雜，地形地貌非常具有典型的淺水地層代表性。本次“摸底”行動(dòng)旨在探測(cè)海域水底面下探到20米深度范圍內(nèi)的海底地層基本情況，驗(yàn)證單道地震（電火花）結(jié)合北斗精密單點(diǎn)定位（PPP）技術(shù)在海域淺地層勘探方面的性能。

1）電火花震源箱

采用 Pluse  M2 單道地震（電火花）大功率震源，震源能量在100-2000 焦耳。主頻在800-1000赫茲；頻帶特性好，余震衰減快，能量適中，脈沖特性優(yōu)；震源激發(fā)時(shí)間可調(diào)，最小可達(dá)200ms。廣泛應(yīng)用于高分辨率地震海洋調(diào)查、地質(zhì)工程和海洋工程、全海深地質(zhì)調(diào)查。

2）水聽器

采用16 Streamers水聽器，其飄浮電纜可拖曳于水面；飄浮帶可配4個(gè)至幾百個(gè)水聽器，視乎發(fā)射單元的種類而定，本次勘探采用常規(guī)4道配置，適應(yīng)多數(shù)作業(yè)海域，應(yīng)用于石油探測(cè)及海底地層調(diào)查。而海況條件差，地質(zhì)狀況復(fù)雜時(shí)，可選配置6、8、12或24道水聽器，多道水聽器使用能夠顯著提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3）電刷

Multi-tips sparker-electrodes(電極陣列)是魚骨狀、呈平面的放電電刷，重量輕，配有飄浮于水的電纜，連接方便。電極陣列可配用Pulse M2單道地震（電火花）震源箱。

本次采用南方GNSS接收機(jī)，動(dòng)態(tài)水平精度±8mm+1ppm、 動(dòng)態(tài)高程精度±15mm+1ppm；具有良好防水防腐蝕性能，適用于海上環(huán)境。其具備北斗精密單點(diǎn)定位技術(shù)（PPP），能夠?yàn)?span style="font-size: 17px; font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei", sans-serif;">勘探船只提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定且精度較高的水平與高程差分定位數(shù)據(jù)，保證了外海潮位數(shù)據(jù)不理想情況下，作業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)行。

圖2 ｜南方S83 分體式GNSS接收機(jī)

主要技術(shù)指標(biāo)：

單道地震（電火花）是一款大能量、中淺海單道地震儀，由震源系統(tǒng)、水聽器系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成，設(shè)備連接示意圖如下：

圖4 ｜設(shè)備連接示意圖

出發(fā)前，先檢查設(shè)備組件、工具是否齊全，電纜有無(wú)破損等，再進(jìn)行連接調(diào)試確認(rèn)無(wú)誤后方可出海。到達(dá)指定區(qū)域后，將電刷和水聽器連接下水，連接數(shù)據(jù)采集器，設(shè)置好參數(shù)后，電源箱通電，即可開始數(shù)據(jù)采集。

測(cè)試準(zhǔn)備工作完成后，開始數(shù)據(jù)采集工作。

圖9/10/11 ｜成果展示