1中国冶金地质总局青岛地质勘查院 山东青岛 2661092上海山南勘测设计有限公司 上海 200120
摘要：编写了一份关于海洋地质和地球物理调查技术的现状、范围、主要问题和发展方向的详细报告，海洋地质取样技术的趋势正在逐步走向可视化、一体化、自动化和数字化海洋地球物理勘探技术的发展从海上勘探技术到深海勘探技术，从船上勘探技术到现场观察技术，再到简单的勘探技术，再到综合、先进和综合的三维勘探技术。
关键词：海洋地质调查；地球物理探测技术；高分辨率；发展趋势分析
前 言：目前，海洋地质调查技术和方法正在迅速发展，广泛用于海洋石油和天然气研究、海洋地区地质研究、海洋工程地质研究、海洋天然气水合物替代能源研究和地质研究调查技术可分为海洋地球物理研究、海洋地质研究、海洋地球化学研究、海洋水文研究等。
1 地球物理方法在海洋区域地质调查中的应用
（1）在海区研究中，单光束测深通常与其他勘探方法同时进行，而不是单独进行。多波束测深是上世纪末中国引进的一种高精度海底地形测量方法。但是，由于费用高和调查周期长，只向海底地形变化很大的优先海域部署了部分工作量。作为海区研究的一部分，侧声纳测量的主要目的是利用声纳探测技术准确探测海底的地貌特征。在实践中，应根据水深选择适当的工作频率和宽度，干线和连接线应在整个地图上以1×2的间隔布置，关键区域可正确量化。表层剖面是测量海洋区域的常用地球物理方法之一。其主要目的是揭示晚绝经期以来的沉积过程，即海底表面下方70米处的沉积过程，从而能够对地层形成进行排序，并研究沉积结构、时间和时间框架、海洋发展历史、入侵和退海、古老气候变化等。探测深度通常要求柠檬区不少于50米，砂区不少于30米，分辨率为30厘米~ 50厘米。主线和连接线按1×2的间距比例排列。
（2）单通道地震勘探是一种从多通道地震勘探到浅剖面勘探的地球物理勘探方法，已成为海洋地区调查中最常用的地球物理勘探方法之一。勘探记录的深度应小于300米（大陆架区域海底（垂直）以下，斜坡和盆地海底100米以下），分辨率应介于3米至5米之间。主要地震轴线和接触线的间距比例为1 x 2，可以与浅地层剖面网相同，以便更好地了解所研究区域中浅层海底的地层结构。多地震勘探多地震勘探是海洋地球物理勘探的主要手段之一，可以 高噪音比和高分辨率。作为海区研究的一部分进行的多次地震调查主要是补充调查。在适当收集和使用以往数据和结果的基础上，根据研究区的构造线排列主干网剖面图，主要目的是填补缺口，并通过建筑单位的边界控制边界。多次地震勘探要求在海底（垂直）下探测深度超过1000米，分辨率在15米至20米之间。
（3）海洋区域的研究主要依靠海洋重力测量，并辅之以没有这种测量的地区的空中和卫星重力数据。海洋重力研究是海洋区域研究的标准工作方法之一，其主要目的是利用d数据分析重力异常的分布特征和变化模式，从而研究地质构造、地壳结构、地球形态和海底矿物勘探海洋重力测量的主线通常沿垂直于海洋的结构排列，连接按照1 x 2的间距比例垂直于主线排列。作为海洋区域研究的一部分，航空数据主要是对海洋研究数据的补充。海洋磁测量是海洋区域的传统地球物理测量方法之一。收集海区地面磁场强度数据，从正常磁场值中减去观测值，纠正每天的地磁变化，并获得磁异常。磁异常分析有助于澄清断裂区分布和火山岩位置等区域地质特征，并有助于研究海洋盆地的形成和演变历史。海洋磁测量和海洋重力测量通常位于同一网络上。
2 海洋地质地球物理调查技术方法及其发展趋势
2.1 地震调查技术方法
（1）单道地震
单通道地震勘探的主要目的是调查表层的油气和地质危害。测量频率带宽、主频率高、通过土层的快速能量衰减、高分辨率。设备性能：根据单通道地震设备类型，目前的单通道地震勘探设备主要分为浅水和深水两种。单通道地震设备由源、接收单元、处理单元和设备组成。一般工作流程如下：电极触发（源）→原始数据采集→数据放大→转换a / d →数据处理→硬盘保存→打印输出。根据调查区的水深，可分为浅水单通道地震和深水单通道地震。
（2）旁侧声纳扫描
侧扫声纳主要用于研究海底地形和水下障碍物，可以揭示海底高低、海底沉积物的差异、水下障碍物（包括沉船、电缆、管道等）的分布情况。和空间特征。可以根据声纳图像的解释结果绘制水下地形图。目前主要的国内设备是Klein2000和Klein3000侧声纳。工作水深不到1000米。工作频率分别为100 khz和500 khz。10厘米障碍物分辨率。这种调查方法主要用于地质技术研究。
2.2 地质取样
（1）柱状取样
柱状采样可以分为两种类型：高重力活塞采样和重力列采样。大型重力活塞采样器由大型重力柱采样器、平衡杆、活塞和锤子组成。重力柱采样器使用重力采样，其采样长度通常小于2m。重力柱采样器使用相对简单，采样成功率较高。对海洋状况的要求相对较低，通常可以在浪高小于3米、流速小于2节的情况下进行作业。重力柱试样通常以大约1.5米/秒的速度着陆，从而便于获得更深的试样。
（2）表层取样
表面样品主要由箱型样品和石墨烯型样品组成。箱式取样器用于存放海底沉积物的原型。取样过程如下：当取样员到达最低点时，分离装置从罐壳中分离出来，大多数箱式取样器放入海底沉积物中。主钢丝绳复位时，装置两端中间闭合，箱式装载机下的样品入口闭合，样品保存在箱式装载机内。采样器操作要求：海况一般要求浪高小于2m。浪大时，船舶在大角度左右摇摆，使作业变得危险，大大降低了作业的成功率；着陆速度1.5米/秒；更高的着陆速度可以增加样品长度，提高成功率。根据海底沉积物和着陆速度，箱式取样器取样的长度通常约为10至50厘米。benne采样器的工作方式与box采样器相同。由于采样器重量轻，在公海作业期间姿势相对不稳定，采样器的成功率较低。因此，在操作过程中，战斗采样器通常被小盒采样器代替。
2.3 单道地震技术发展趋势
单通道地震技术发展趋势主要包括以下四个方向。扩大单插槽地震的应用。继续在区域和沿海地质研究中充分利用单通道地震技术，并扩大关于将单通道地震技术应用于深海勘探的研究。单通道地震采集关键技术研究。通过研究降低船体噪音和水噪音的方法和技术，可以提高数据的信噪比；探索源组合技术以提高数据分辨率。单通道地震处理技术研究。通过消除随机噪声和多波，可以从处理阶段提高数据质量。引进和应用高能火源。随着地质研究的进展，工作区继续扩大。目前，中小型火电设备无法满足不同深度几个项目的业务需要。利用高能火源和登记系统，可以在整个海域进行地下剖面调查，提高海洋地质调查团的作业能力和调查水平。高能火源和海洋登记系统主要用于探测地球的中层、深层和浅层。该系统由数字记录系统、信号源和信号接收电缆组成，主要用于深海地震测量中的海洋测量。
结束语
综上，海洋地质调查技术方法体系是初步建立的，海洋地质调查的非常规技术方法正在逐步演变。仍然需要通过不断改进现有方法和开拓新的应用领域来开发、应用和传播新的技术方法。
参考文献：
[1]闫凯，孙军，杨慧良，等.海洋区域地质调查技术方法进展[J].海洋开发与管理，2018，107（9）∶107-11.
[2]金翔龙.海洋地球物理研究与海底探测声学技术的发展[J].地球物理学进展，2007，22（4）∶1243-1249.
[3]褚宏宪，周小明，史慧杰，等.水深测量误差分析与改正[J].物探与化探，2011，35（3）∶358-363.
[4]褚宏宪，史慧杰，杨源，等.利用涌浪滤波器提高水深测量精度的实践[J].海洋测绘，2010，30（4）∶51-54.
[5]耿雪樵，徐行，刘方兰，等.我国海底取样设备的现状与发展趋势[J].地质装备，2009，10（4）∶11-16.
[6]蓝先洪，温珍河，李日辉，等.海底地质取样的技术标准[J].海洋地质前沿，2014，30（2）∶50-54.