吳招才,方銀霞
(國家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)
海洋科學綜合考察船多道地震與OBS同船作業(yè)新模式
吳招才,方銀霞
(國家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)
海洋科學綜合考察船作為海洋探測與研究的重要平臺,是海洋科研能力建設最重要的組成部分。新一代海洋科學綜合考察船科考項目多、綜合性強,科考保障措施適應性廣、可靠性高,具備開展多學科的綜合海洋環(huán)境調查、探測以及取樣和現場分析的能力。與中近海及陸地科學考察不同,大洋遠??茖W考察,抵達科考地點需要耗費大量的時間和物料,考察功能的多樣化和綜合性是提高科考效率的關鍵要素。所以綜合考察船設計時需要考慮各個專業(yè)實驗室,尤其是后甲板作業(yè)空間要滿足各學科作業(yè)要求,不能占用太多固定空間。
在海洋地球物理的科學考察中,多道地震調查設備多,包括震源、槍陣、拖纜、采集等多個系統(tǒng)。不同于專業(yè)物探船,在海洋科學綜合考察船上進行多道地震調查時,多采用移動集裝箱式安裝,以滿足綜合考察船的工作要求,所有調查設備分為采集系統(tǒng)、電纜、槍陣和空壓機等可移動的標準集裝箱,在需要作業(yè)的航段將集裝箱運抵船上安裝,航段作業(yè)結束后拆裝回實驗室。
2015年春季,我所承擔了“全球變化與海氣相互作用”專項首個地球物理綜合剖面航次,用“向陽紅10”號船在南沙海域完成兩條測線,作業(yè)內容包括重力、磁力、熱流、多道地震(108道)和海底地震(OBS)。在船時、后甲板空間有限的情況下,我們設計了多道地震和OBS同船作業(yè)的模式,將多道地震的槍陣系統(tǒng)和OBS的槍陣系統(tǒng)整合到一起,使用同一個槍陣集裝箱,解決了后甲板空間有限的制約問題。在去程進行多道地震采集作業(yè)時,同時逐點投放OBS;回程時將多道地震氣槍換為OBS的大容量氣槍,進行OBS放炮作業(yè),同時拖曳磁力儀采集磁力數據;完成OBS放炮作業(yè)后,在第二次去程時回收OBS,同時進行定點海底熱流測量。
本航次地震調查是我所“向陽紅10”號船首次地震作業(yè),總計時間35 d,多道地震放炮超過30 000次,OBS放炮超過4 500次,總測線長度超過1 300 km。這兩種不同技術要求的地震調查方法同船、同測線作業(yè)模式,在科研單位海洋科學綜合考察船中是首次實施。這種作業(yè)模式可以共用震源系統(tǒng),只增加了海上作業(yè)時更換氣槍的工作強度,但降低了調查船后甲板空間占用要求,節(jié)省了調查船時,延伸了對地殼結構的探測范圍。這種作業(yè)模式應該成為今后海洋科學綜合考察船上地球物理綜合調查的標準模式。