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大容量气枪震源的实验与模拟研究 总被引：7，自引：5，他引：2
气枪震源是一种新兴、环保、绿色的人工震源,在区域尺度深部探测中有重要的应用前景.本文通过实验模拟研究了用于深部探测的大容量气枪震源,主要工作为:(1)根据陆上气枪实验分析了大容量气枪震源的特征;(2)采用自由气泡振荡理论模拟气枪信号,探讨深部探测中增强气泡效应从而增大气枪低频部分能量的方法;(3)研究气枪容量、工作压力和沉放深度等对单枪信号的影响及枪阵激发时刻和气枪间距对枪阵信号的影响,指导深部探测中气枪震源工作参数的选择;(4)研究不同类型水底对反射透射系数的影响,其结果对于选择合适的场地条件有指导意义. 相似文献
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《地震研究》2017,(4)
气枪震源在大陆浅部探测中的应用日益广泛。首先描述了大容量气枪震源在陆地水体内的激发特征,分析了其由海洋转入陆内水体激发实现的激发模式、激发环境和探测方法的转变;然后介绍了气枪震源在探测大陆浅部速度结构及监测弹性波速随时间变化当中的应用;最后简述了气枪震源在地震学研究中的潜在应用及面临的挑战。实践证明,陆地水体内激发的气枪震源是一种绿色、环保、高效的人工重复震源,其激发的信号可用于区域尺度的地壳结构成像,在一定程度上可替代传统炸药震源。同时,其激发的高度重复的信号可用于弹性波速随时间变化的监测,测量精度可达到10~(-4)。气枪震源是一种新型的、发展中的震源,仍需要对其震源特性和信号处理技术开展深入的研究以拓展其在地震学研究中的应用。 相似文献
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为了研究气枪震源在深部构造地震勘探中的应用，通过大功率气枪震源在长江航道进行激发、江岸及外围陆地进行接收的二维非纵地震测线方式采集原始地震资料.受水体流动、深度范围、江河形状以及枪阵尺寸等因素的影响，野外采集的地震资料信噪比较低.为了提高深层反射地震的成像质量，针对研究区的构造特征以及资料采集特点选择最大覆盖次数连线剖面进行成像处理.成像结果表明，大容量气枪震源激发的地震资料能够反映研究区地壳结构特征，获得了较清晰的莫霍面反射图像，说明气枪震源可用于陆上流动水体的深层地震反射勘探. 相似文献
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陆地大容量气枪震源可用于区域尺度地球物理结构及变化的勘测.对气枪震源在有限水体内震源过程的研究，有助于我们深入了解气枪信号机制及气枪信号不同震相产生的成因.然而由于有限水体中大容量气枪激发的复杂物理过程，特别是复杂固液界面的存在，目前却没有较好的理论模型用以描述陆地气枪震源信号的能量传播特征.反投影方法是一种计算震源破裂过程的方法，能在动力学参数有限的情况下得到较优的结果.本文以此提出了一种修改的反投影方法，以用于模拟气枪震源激发过程中的能量分布图像.将气枪的激发分解为五个简化的物理过程，并分别建立数值模型，计算每个模型的理论波场，用作新方法的输入数据.通过对五个数值模型的数据计算发现，该方法可以准确地得到气枪激发后水体中的波场形态的变化，能够分辨出气枪激发过程中的气枪激发、气泡上浮、气泡震荡等过程，刻画能量分布特征，并且发现水听器足够密集与合理布置能达到更好的效果.该方法可以为气枪震源的快速评估及气枪震源的有效应用提供参考. 相似文献
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地球物理勘探技术是深部矿产资源勘查的主要技术手段.长期以来，我国地球物理勘查技术和仪器严重依赖国外进口，国产勘查技术无论仪器设备，还是方法、软件尚不能满足日益增长的深部矿产勘查需求."十二五"国家高技术研究发展计划（863计划）资源环境技术领域设立了"深部矿产资源勘探技术"重大项目，以提高深部矿产资源探测的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标，研发高精度重磁探测技术、电法及电磁探测技术、地震探测、钻探和井中探测技术和装备.经过4年的攻关研究，突破了高精度微重力传感器、铯光泵磁场传感器、宽带感应式电磁传感器等10余项关键技术；研发、完善和升级了地面高精度数字重力仪、质子磁力仪、大功率伪随机广域电磁探测系统、分布式多参数电磁探测系统等18套勘探地球物理仪器设备；创新和完善了20余项勘探地球物理数据处理、正反演方法，研发和完善了2套适合金属矿数据处理及解释的大型软件系统，和8套其他专用软件系统，大幅度提升了我国地球物理勘探技术水平.本文旨在介绍项目取得的主要成果，首先回顾我国地球物理勘探技术的发展历程，然后再重点介绍"深部矿产资源勘探技术"重大项目取得的主要成果和进展，最后对发展我国地球物理勘探技术提出作者的看法和建议. 相似文献
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为了探索大容量气枪震源在探测区域结构以及在内陆水体进行水陆联测的可行性与有效性，2015年在安徽铜陵完成了长江航道走航激发、陆地接收反射波的“地学长江计划”铜陵段试验。本文从试验观测系统、共中心点分布、覆盖次数以及单炮数据属性等方面综合分析了大容量气枪震源陆地反射试验结果的影响因素。试验结果表明:① 大容量气枪震源在内陆水体激发能够用于地壳结构的探测；② 在水陆联测勘探中，根据目标层段合理设计反射角，能够有效地解决小炮检距反射角不足、大炮检距能量弱的问题；③ 在进行弯线数据采集时，需要对观测系统进行设计，以提高共中心面元的有效覆盖次数；④ 根据气枪震源容量的大小，进行最大、最小炮检距设计，是确保面元成像速度分析精度和面元炮检距属性分布合理的重要条件。 相似文献
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地球深部结构研究是地震预报和地球动力学研究的基础，传统人工地震受到探测深度、分辨率或震源能量的环保限制，探索利用小能量震源进行深部高分辨率探测技术具有重要意义.本文借鉴雷达探测中的编码原理，开展了震源编码探测实验，利用人工震源向地下发送具有独特特征的随机编码序列脉冲，作为一次等效激发，利用准确记录的编码震源的源函数与地震连续观测的互相关进行“解码”分析，获取地下信息，形成编码地震探测技术.实验表明编码地震能够大幅度提高地震探测能力，利用小能量震源获得远距离的探测和高分辨率，是一种具有重要发展前景的人工探测技术. 相似文献
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大容量气枪震源主动探测技术系统及试验研究 总被引：21，自引：8，他引：13
针对地下介质动态变化监测研究中的信噪比、震源可重复性和波速精确测量等关键问题,利用大容量气枪震源,构建了一套高性能的主动探测技术系统,该系统包括气枪震源激发和信号接收,并在河北、云南和新疆等地的内陆水库和人工水体等不同激发环境,开展了探索性试验研究。试验结果表明:①气枪震源激发频率低,能量强,具有高度的可重复性、可通过叠加提高信噪比、探测距离大、绿色环保等特征,是一种理想的低频震源;②该探测技术系统操作简单,易控制,自动化程度高,探测精度高,能观测到固体潮引起的连续变化,可应用于区域尺度地下介质动态变化监测和开展4D 地震学研究;③气枪震源激发产生的信号震相丰富,有较强的S波,为研究地壳介质特性、应力分布及其动态变化等提供了新的技术路线。 相似文献
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深部探测是地球科学研究的重要手段,2008年我国启动了深部探测技术与实验研究(SinoProbe)专项,标着着我国深部探测计划的开始.在专项实施过程中,我们获得了中国大部分地区的深部地球物理探测、地球化学、地质等多种不同精度和方法的数据资料,由于探测方法不同导致了数据的异构性,数据获取始终是困扰研究人员的重要问题.在开展"Sinoprobe"研究专项的过程中,必须要解决数据的共享和交互问题.本课题通过对国内外著名的探测项目和地球科学数据平台的研究,探索数据共享和交互的解决方案,提出了基于SOA的深部探测数据共享框架,该框架的解决方案包括三部分:一是建立基于OGC标准统一的数据模型,将各类异构数据转换在一个地球框架中,实现互操作;二是利用Web Service技术构建分布式服务平台,实现从简单的客户端/服务器模型到复杂系统的扩展;三是利用Eclipse RCP的插件式开发技术,建立综合插件应用平台.最终解决了深部探测数据共享过程中存在的数据异构、系统异构及应用异构的问题. 相似文献
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A Santulli A Modica C Messina L Ceffa A Curatolo G Rivas G Fabi V D&#x;Amelio 《Marine pollution bulletin》1999,38(12):173-1114
The paper reports the results of an experimental seismic survey in the open sea by an air gun, carried out to evaluate the effects of air gun acoustic waves on marine animals. Air gun blast exposition was found to have a marked influence on confined Dicentrarchus labrax. Our data, in fact, demonstrated a biochemical response to acoustic stress induced by air gun blasts. Variations of cortisol, glucose, lactate, AMP, ADP, ATP and cAMP in different tissues of D. labrax, indicate that fish have a typical primary and secondary stress response after air gun detonations. Radiography indicates that air gun blasts do not induce any macroscopic effect on skeletal apparatus. The variations of biochemical parameters returned within physiological values within 72 h indicating a rapid recovery of homeostasis after acoustic stress and no mortality was observed. 相似文献
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考虑多种因素影响的海上地震勘探气枪震源单枪子波数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
在分析Ziolkowski气泡振动模型局限性的基础上,建立了多种实际因素影响下的海上地震勘探单枪子波模型。此模型考虑了气泡壁的热传导作用、枪口节流作用、气泡上浮、液体粘度和枪体本身等对气枪子波的影响。相对于Ziolkowski模型,改进模型所模拟的气枪子波主峰值减小,气泡振动衰减加快,与实测子波吻合性较好。实验分析表明：（1）枪口节流作用控制着气枪脉冲峰值振幅的大小,（2）上浮过程中气泡周围静水压力值减小,气泡振动的周期随之改变,（3）热传导作用和流体粘度是引起气泡振动衰减的主要因素。 相似文献
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使用北京台网记录的数据,利用功率谱方法对中海油渤海勘探部在渤海湾进行的气枪试验进行了分析。通过北京台网部分台站噪声功率谱与含有气枪信号信息的噪声功率谱进行的比较,发现频率0．2Hz左右含气枪信号信息的噪声功率谱明显高于不含气枪信号信息噪声功率谱。 相似文献
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为了研究背景噪声对长江地学气枪主动源实验激发效果的影响，收集了240个台站激发前72小时的背景噪声数据及20个定点激发的叠加结果进行实验分析.先剔除异常台站，按照国标将台网噪声水平划分为高、中、低3个等级进行评估，从而研究气枪波形信噪比与台站背景噪声的关系.结果表明:① 台站接收能力与背景噪声水平密切相关；② 气枪信号的信噪比在一定范围内受背景噪声的影响大于距离衰减的影响；③ 长江马鞍山—安庆流域段不同定点激发的场地条件基本一致；④ 随气枪信号叠加次数的增加，低噪台站的信噪比增长速度快于中、高噪台站，若想获得同样的叠加效果，高噪台站需要的叠加次数远大于低噪台站. 相似文献
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In this study various species of captive marine fish and one species of squid were exposed to the noise from a single air gun. Six trials were conducted off the coast of Western Australia with each trial using a different noise exposure regime. Noise levels received by the animals ranged between 120 and 184 dB re 1 μPa(2).s (SEL). Behavioural observations of the fish and squid were made before, during and after air gun noise exposure. Results indicate that as air gun noise levels increase, fish respond by moving to the bottom of the water column and swimming faster in more tightly cohesive groups. Significant increases in alarm responses were observed in fish and squid to air gun noise exceeding 147-151 dB re 1 μPa SEL. An increase in the occurrence of alarm responses was also observed as noise level increased. 相似文献
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大容量气枪震源激发探测因具绿色环保、传播距离远和高度重复性等特点成为地下介质探测的新方法，利用其进行地下介质物性变化高精度探测，则对不同激发条件下气枪传播信号的一致性提出要求。本文选取了祁连山主动源不同枪组（4支和3支气枪）在激发环境一致情况下分别激发时各远台波形记录，通过信号叠加、互相关及频谱分析等方法，对比分析了各台站记录的不同枪组激发信号，及其与震中距的关系，并讨论了不同枪组激发对地下介质走时变化观测的影响。结果表明：（1）不同枪组的激发信号波形相关度随震中距增大而降低，信号震相随激发能量有微弱的变化，震中距超过50 km后其变化几乎分辨不出；（2）远台接收信号的能量大小随主动源激发能量变化，各台站能量变化主要体现在优势频率范围内；（3）接收台站台基越坚固不同激发能量均方根振幅比越小；（4）叠加一定数量的波形可以有效提高远台记录信号的信噪比，增加气枪激发能量则相对更容易提高信号信噪比。 相似文献
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In order to study the excitation of large-volume airgun source with different combinations in Hutubi, Xinjiang,China,we conducted a targeted experiment. The method of time-frequency analysis is used to study the signals recorded by a seismometer on the shore of the excited pool, and it is concluded that different gun combinations will lead to different frequency of bubble pulse signals. Besides, linear combination method is used to analyze the signal-to-noise ratios of signals excited by different gun combinations which was recorded by seismic stations around the airgun source. In order to improve the signal-to-noise ratios, it is more effective to increase the activation energy (the number of excited guns at the same time) than to stack the excited signals with smaller energy repeatedly. 相似文献
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P. L. PITT R. D. SMITH G. C. SHEFFLER R. D. WARREN R. M. CLEMENTS T. S. HAMILTON 《Geophysical Prospecting》1988,36(5):523-536
A plasma gun source has been successfully used to obtain sub-bottom profiles. The profiles show better penetration than with a 3-5 kHz source and more resolution than with an air gun. The plasma gun source is compact, self-contained, and requires no complex auxiliary equipment. The device was deployed from large research vessels and a small boat. The plasma gun produces sufficient acoustic energy and with its characteristically short pulse length and broad bandwidth it is an attractive sub-bottom profiler, especially in shallow fresh or salt water. 相似文献
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MARTIN LANDR
《Geophysical Prospecting》1992,40(7):721-747
In 1989 a new type of marine seismic source was introduced. This new air-gun, which consists of two air chambers instead of one, is called the GI gun. The main feature of this gun is that the bubble created by the gun is stabilized by an injection of extra air from the second chamber at a later time. This injection mechanism reduces the amplitude of the bubble oscillations, which also means that the acoustic signal from a GI gun shot is characterized by a very clean primary pulse followed by very small bubble oscillations. A method for calculating the acoustic signal generated by a GI gun is presented. Based on the solution of a damped Kirkwood–Bethe equation, the far-field pressure of single GI guns and of arrays of GI guns is calculated. It is shown that the optimal values for injection start time and injection period vary with injector volume and gun depth. It is also shown that the precision in the firing time for the injector should be of the order of 4 ms, while the precision of the injection period should be of the order of 8 ms. Modelled and measured far-field signatures have been compared, and the relative error energy is found to be less than 3.5% for all examples. 相似文献