探寻地下的“眼睛”:地震勘探技术

2022-03-09

作者:佚名

来源:科普中国

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      有一种方法可以给地球做“体检”发现地球的“内部秘密”你敢相信吗?我们探寻地下的“眼睛”就是地震勘探技术。它主要是利用地下介质的弹性和密度差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断出地下岩层性质和形态的地球物理勘探方法。

      以“三维地震勘探”为例,主要由野外地震数据资料采集、室内地震数据处理、地震资料解释三个步骤组成。听起来好像很简单,但其实这是一项复杂的系统工程,甚至每个步骤就是一个系统,这三个步骤既相互独立,又相互影响,而且每一个步骤都需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。

      第一步,数据采集。由于采集环境可以是海洋,可以是陆地,地质问题不同,各个工区的施工条件不一样,因此地震数据采集的方法也有所不同。但无论如何,数据采集都是最关键的一步,因为如果原始数据有严重缺陷,是没有任何办法可以修补的,因此高质量的野外工作是地震勘探成功的基础。

      第二步,数据处理。数据处理就是通过大量运算,将野外观测所得到的地震原始资料加工处理,将地震数据变成地质语言。

      最后一步,地震资料解释。地质学家通过对地震数据的分析解释,确定地下岩层结构,寻找地层信息,并进行描述和分析。在解释过程中,往往会编制揭示地下特征的各类图件,有时也会借助模拟来帮助理解地下岩层的变化特

      由于地震探勘目标不同,地震勘探设备的适用范围也不同,有的适用于浅层目标,有的则适用于深层目标,在陆地和海域使用的设备差别也很大。

      在陆地上,特别对于震源或钻井,通常需要大型的运输工具;而在海洋上,地震勘探设备的载体主要是轮船;另外,对于特殊地理环境,需要特殊的运输工具,例如沼泽或湿地,就要采用水陆两用车或气垫船等。

      20世纪以来,地震勘探经历了从二维到三维,再到高精度三维的技术发展。进入21世纪后,地震勘探开始向四维化、可视化和智能化发展。

      此外,随着新型计算机的诞生和处理技术的智能化,智能化地震技术得到迅猛发展和完善,例如随钻井孔监测技术、深度域地震信息展示技术、全矢量波场成像技术、智能化油田开发监测技术等,大幅度提高了地震勘探的效率和精度。未来,我们将不断开拓地下勘测的极限,使地下地质特征更加精确地展示在人们眼前。


(责任编辑:董方婷)


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