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一、实习目的与要求海洋地球物理勘探实习是《海洋地球物理勘探》教学中的重要环节，通过实习达到理论与实践的目的，让学生深刻了解海洋地球物理勘探方法，加深对基础理论知识的巩固，并把理论运用于实践，在实践中发现问题，不断完善和总结所学知识，培养学生的实践能力和综合分析能力，提高学生的专业素质。
通过实习要达到以下要求：1、浅地层剖面仪数据采集方法、浅地层剖面仪基本原理、多波速水深调查基本原理2、熟练掌握浅地层剖面仪数据处理和解译方法3、熟悉多波速水深调查数据采集方法、多波速水深调查的应用领域、浅地层剖面仪的应用领域4、掌握多波速水深调查数据处理和解译方法5、培养良好的团队协作精神。
二、实习时间、地点与组织时间内容分组情况2014年12月23日实习动员全班12月24日室内资料调研全班12月25日有关海洋地球物理勘探野外工作的讲座全班12月26日单波束、多波束实习共分5~6组，每组5-6人12月27~31日室内处理单波束、多波束实习资料全班2015年1月1~3日浅地层剖面仪实习共分5~6组，每组5-6人1月4~6日室内处理浅地层剖面仪实习资料全班三、实习内容与成果1、多波束测深仪的认识与使用1）连接测深仪和换能器，将GPS接收机、信标机连接到测深仪。
图 1 换能器安装图图2 测深仪背部连接端口将换能器置入水中，如水深度控制在0.5m左右，连接安装完毕后，连接上电源（直流或交流都可），打开主机背面的开关，系统开始启动，启动完毕后自动进入测深软件界面，如图3为单频测深时的界面，如图4为双频测深时的界面：图3 单频测深界面图4 双频测深时的界面2）参数及环境设置⑴按“设置”按钮出现修改参数设置对话框，如图5：①吃水：0～9.9米②声速：1300 ～1700米/秒，对于浅水测量时可以简便使用单一声速来校准，根据比对的水深或温度、盐度计算声速（见图3-12），严密的测量方法要根据《测量规范》的要求进行。
③发射脉宽用于控制发射脉冲的宽度，“自动”时将根据不同档位使用不同的发射脉宽。
测量均匀大地的电阻率，原则上可以采用任意形式的电极排列来进行，即在 地表任意两点（A 、B ）供电，然后在任意两点（M 、N ）测量其间的电位差，根据大地的地表采用任意电极装置（或电极排列）测量电阻率的基本公式。
其中K 为电极装置系数。
电法勘探的基本概念电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场 或电磁场（天然或人工）空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的 一类地球物理勘探交流电法电法勘探 《直流电法'天然场法低频点测法电磁法甚低频法（长波法） 变频法（交流激电法）,无线电波透视法（阴影法）rr 电位法天然场法|充电法rr 联合剖面法由立U 而 对称四级剖面法 电刖面复合对称四级剖面法.偶极剖面法电阻率法^对称四级测深法,三级测深法电测深偶极测深.多级测深法........r 各类剖面法激发极化法 4 一［激电测深法r 电位法充电法4 .〔梯度法一 折射 波 法反 射 波 法粽 面 波 法 探纵 波 法 横 波 法声波法（5.2.10）式便可求出M 、N 两点的电位.BNAB MN 间 产 生 的 电 位 差A UMNI p, 1 1 1- 1 --- — --- - ----2AM AN BM+ )BN由上式解出大地电阻率，大地电阻率的计算公式为p = K AU UMN1111-- - --- - ---- + ----AM AN BM BN上式即为在均匀方法，通称为电法。
场源稳定电流场：点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。
变化电流场：电磁场装置类型：对称四极、三极、偶极P ' K ^UMN视电阻率I均匀介质电阻率计算公式实际上大地介质常不满足均匀介质条件，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体充填其中，这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，我们称之为视电阻率。
地球物理勘探基础知识一、基本概念1．石油石油是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。
原油是从地下采出的石油，或称天然石油。
人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。
组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。
2．石油成因的学说主要有无机成因和有机成因学说。
多数学者认为石油主要是有机成因的。
3．生油岩按照有机成因学说，大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下，经过长时期的物理化学作用，形成富含有机质的岩石，其中的生物遗骸转化为石油。
这种岩石称为生油岩。
4．储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。
储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。
5．油气藏圈闭内储集了相当多的油气，就称为油气藏。
6．油气田在地质意义上，油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。
该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。
7．油气聚集带油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。
它具有明确的地质边界区，形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。
8．含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区，接受同一时期的沉积物，有统一边界，其中可形成并储集油气的地质单元，称做含油气盆地。
9．生油门限生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。
当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时，叫进入生油门限。
10．油气地质储量及其分级油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量，油以重量(吨 )为计量单位，气以体积(立方米)为计量单位。
地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。
地处豫西南的南阳盆地，矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市，分布在新野、唐河等8县境内。
已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。
海洋地球物理调查在海洋地质研究中的应用海洋地球物理调查是指利用物理方法和技术手段对海洋中的物理特征进行观测和研究的一种科学探测活动。
海洋地球物理调查广泛应用于海洋地质研究中，通过对海洋中的地质现象和过程进行深入的了解，有助于揭示海洋演化历史、构造特征以及资源分布等方面的信息。
首先，海洋地球物理调查在海洋地质研究中起到了深入探索地下结构的作用。
通过地震勘探技术，可以探测出地壳和上部地幔中的地震波反射和折射情况，从而揭示海洋地质的构造特征和演化过程。
例如，通过海洋地震勘探技术，我们可以了解到奥陶纪末至志留纪初发生的北山运动在东华山地区形成了一系列断裂构造，这为研究该区域的动力学过程提供了重要的依据。
海洋地球物理调查在海洋地质研究中还可以用于研究海底地貌和沉积物的分布。
通过声学、电磁和重力磁力等方法，可以获得海底地貌的高精度拓扑图，了解海底地势特点以及地壳的构造特征。
同时，通过采集和分析海底沉积物的数据，可以推断出海洋环境的演化过程，以及生物地球化学作用对海底沉积物的影响。
例如，利用海底重力磁力调查技术，科学家们在西南印度洋发现了巨大的新生火山中心，这一发现揭示了海底火山活动与板块构造和海洋生物演化的关系。
此外，海洋地球物理调查还可以用于探测地下油气资源。
通过声学、磁力和电磁等方法，可以对海底下的油气藏进行勘探，从而准确评估其储量和分布情况。
这不仅有助于国家制定合理的海洋资源开发策略，还为相关行业提供了宝贵的科学依据。
例如，中国南海北部的珠江口盆地被认为是一个潜在的大型油气勘探区，通过海洋地震勘探技术，可以对其油气资源进行准确地探测和评估。
此外，海洋地球物理调查还在海洋地质研究中发挥了重要作用。
通过声学和电磁等方法，可以获取海底构造特征和地壳活动的信息。
利用地球物理调查技术，科学家们发现了南大洋磁盖系列局域扩张的证据，从而提出了板块构造的新概念。
此外，地球物理调查还可以揭示海洋中矿产资源的分布情况，为海洋经济的可持续发展提供了关键的信息。
海洋天然气勘探中的物理勘探技术研究随着能源需求的不断增长和传统能源储量的减少，海洋天然气勘探成为满足能源需求的重要途径之一。
然而，由于海洋环境的复杂性和深海勘探的困难，海洋天然气的勘探工作变得异常具有挑战性。
为了克服这些挑战，物理勘探技术在海洋天然气勘探中起到了重要的作用。
物理勘探技术是海洋天然气勘探中不可或缺的部分，它通过研究地球物理特征，如地震波、重力、磁力、电磁辐射等，从而获取地下构造和储层信息。
随着技术的不断进步和创新，物理勘探技术在海洋天然气勘探中的应用也越来越广泛。
首先，地震勘探是海洋天然气勘探中最常见且最重要的物理勘探技术之一。
地震勘探利用地震波与地下构造的相互作用来研究地下石油和天然气的分布情况。
通过地震勘探可以获取地下构造的三维图像，进而确定潜在的油气储层位置和分布规律。
地震波在海洋中的传播受到海洋环境的影响，因此海洋地震勘探需要克服更多的技术难题。
例如，海洋地震勘探需要在深水环境中安装海底地震仪器，以获取更准确的数据。
海洋地震勘探还需要考虑海洋环境的扰动和海水的声速变化等因素。
因此，海洋地震勘探技术的研究对于海洋天然气勘探的成功具有重要意义。
其次，重力和磁力勘探也是海洋天然气勘探中常用的物理勘探技术。
重力勘探通过测量地面重力场的微小变化来研究地下油气储层的分布情况。
磁力勘探则是通过测量地面磁场的微小变化来研究地下油气储层的分布情况。
在海洋环境中，由于水体的影响，重力和磁力场的测量较为困难。
因此，海洋重力和磁力勘探技术需要考虑到海水的含盐度和温度变化等因素。
研究海洋重力和磁力勘探技术的适应性和精度对于提高海洋天然气勘探的效率和准确性具有重要意义。
除了地震、重力和磁力勘探，电磁辐射勘探也在海洋天然气勘探中得到广泛应用。
电磁辐射勘探利用地下岩石的电学特性来研究地下油气储层的分布情况。
通过测量地下岩石对电磁辐射的响应，可以获取地下构造和储层的信息。
然而，由于海水的导电性和磁性的影响，海洋电磁辐射勘探面临着更大的挑战。
海洋地球物理勘探知多少海洋地球物理勘探简称“海洋物探”，是通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的新方法之一。
目前，用此种方法主要勘探石油和天然气构造及一些海底沉积矿床。
海洋物探包括海洋重力、海洋磁测和海洋地震等方法。
海洋物探的工作原理和地面物探方法相同，但因工作场地是在海上，故对于仪器装备和工作方法都有特殊地要求，需使用装有特制的船弦重力仪、海洋核子旋进磁力仪、海洋地震检波器等仪器的勘探船进行工作，海洋勘探船还装有各种无线电导航、卫星导航定位等装备。
1、应用范围在海洋范围内应用各种地球物理勘探方法研究地质构造和寻找有用矿藏。
简称海洋物探。
物探是研究海洋地质最基本的调查手段。
它以海底岩石和沉积物的密度、磁性、弹性、导热性、导电性和放射性等物理性质的差异为依据，用多种物探方法和仪器，观测并研究各种地球物理场的空间分布和变化规律，进而阐明海洋底的地质构造及其演化，查明各地质年代沉积物的分布，寻找石油和天然气以及固体矿产资源。
海洋地球物理勘探所观测的有地球本身固有的地球物理场，如重力、磁力、热流和天然地震，也有用人工方法激发的地球物理场，如人工地震和电法等。
由于海洋水体是运动的，上述观测必须采用一系列不同于陆地地球物理勘探的仪器和方法。
海洋地球物理勘探在早期阶段，采取多种密封防水、弹性减震以及获取静态观测的措施。
现在则充分利用海洋的特点进行动态观测，不仅可以快速和连续作业，而且适于将几种物探设备和导航定位仪器集中在一条工作船上，实现电子计算机控制的综合观测。
2、发展历程20世纪50年代初期,尤因(W.M.Ewing)等人利用刚出现的精密回声测深仪进行连续水深探测，并绘制海底地形图。
1967年希曾(B.C.Heezen)和撒普(M.Tharp)在广泛搜集详细的连续回声测深资料和图件的基础上，编绘出世界海底地形图，揭示出海底的地貌形态有：大陆架、大陆斜坡、深海平原、海沟、洋脊等，还有洋脊脊峰处的裂谷和同洋脊横交的断裂带等。
其中，作为全球系统的洋脊及其上的裂谷和横大断裂带的发现，对于当代地球科学的发展具有重要意义。
与此同时，尤因等用双船进行地震折射观测，测定大洋地壳的厚度和构造，发现大洋地壳同大陆地壳有明显的差异。
大陆地壳的平均厚度约35公里，而大洋地壳仅5～10公里厚，它们都是从纵波速度约为8.0公里/秒的莫霍间断面开始计算的。
在同样测量的基础上，后来又发现在大陆地壳中，上层10～20公里是由纵波速度约6.2公里/秒的花岗岩质层组成,下层是由纵波速度约7.2公里/秒的玄武岩质层组成。
还发现较薄的大洋地壳为3层结构：层Ⅰ具有纵波速度约2.0公里/秒的固结和半固结的沉积物；层Ⅱ中速度变化范围很宽，约为4.0～6.0公里/秒，可能属玄武岩熔岩、某些类型的变质岩和石灰岩；层Ⅲ的纵波速度为6.7公里/秒，被认为是辉长岩类。
梅纳德 (G.L.Maynard)于1970年证明此层是由两个分层组成的。
莫霍间断面以下为上地幔，其中的纵波速度为7.9～8.2公里/秒。
50年代中期质子旋进式磁力仪的出现，不仅使海洋磁力测量成为可能，而且提供了广泛进行连续测量的精密仪器。
1958年,梅森（R.G.Mason）在东北太平洋的磁测中发现明显的条带状磁异常分布图案。
随后，瓦奎尔(V.Vacquier,1961)、梅森和拉夫(A.D.Raff,1961)等分别证实了条带状磁异常在大洋地区广泛存在，对海底扩张假说给予了强有力的支持。
60年代广泛的国际合作使海洋地球物理调查与深海钻探相结合，对海底扩张说进行了大量的验证。
在世界各大洋地区普遍进行了海洋磁测，进行了地震面波、地震震源分布和震源机制、海洋重力以及海底热流的观测和研究。
中国于1960年开始在渤海湾施行以寻找油、气资源为主要目的的海洋地球物理勘探，随后在北部湾、南黄海以及珠江口和东海进行了综合海洋地球物理调查，先后发现渤海、北部湾、南黄海、珠江口、琼东南和东海等6大沉积盆地,并分别查明了一系列局部构造。
钻探结果，在南黄海外的各个海底沉积盆地中发现了工业性油、气藏。
3、勘探方法海洋地球物理勘探主要使用重力、磁力、地震和热流测量 4种方法。
电法和放射性测量在海洋地区现仍处于理论探讨和方法试验阶段，没有投入实际应用。
3.1海洋重力测量将重力仪安放在船上（动态）或经过密封后放置于海底（静态）进行观测，以确定海底地壳各种岩层质量分布的不均匀性。
由于海底存在着具有不同密度的地层分界面，这种界面的起伏都会导致海面重力的变化。
通过对各种重力异常的解释，其中包括对某些重力异常的分析与延拓，可以取得地球形状、地壳结构以及沉积岩层中某些界面的资料，进而解决大地构造、区域地质方面的任务，为寻找有用矿产提供依据。
3.2海洋磁力测量利用拖曳于工作船后的质子旋进式磁力仪或磁力梯度仪，对海洋地区的地磁场强度作数据采集，进行海洋磁力观测。
将观测值减去正常磁场值并作地磁日变校正后，即得磁异常。
对磁异常的分析，有助于阐明区域地质特征，如断裂带的展布、火山岩体的位置等。
详细磁力调查的结果，可用于海底地质填图和寻找铁磁性矿物。
世界各大洋地区内的磁异常，都呈条带状分布于大洋中脊的两侧，这种条带状磁异常被看成是大洋地壳具有的特征，由此可以研究大洋盆地的形成和演化历史。
3.3海底热流测量利用海底不同深度上沉积物的温度差，测量海洋底的地温梯度值，并测量沉积物的热传导率，可以求得海底的地热流值。
热流量的数值变化及其分布特征，直接反映出地球内部的热状态，为认识区域构造及其形成机制提供依据。
地热流资料对于研究石油成熟度具有重要意义，直接关系到盆地含油气的评价。
3.4海洋地震测量根据震源产生的形式分为天然地震和人工地震两大类。
海洋地区的天然地震测量，是通过布设在岛屿上或海底的地震台站，观测天然地震所产生的体波、面波和微震，来研究海洋底部的构造活动、地壳厚度和低速层的展布等。
海洋地区的人工地震测量，是利用炸药或非炸药震源激发地震波，观测在不同波阻抗界面上反射，或在不同速度界面上折射的地震波。
折射波法主要用来研究地壳深部界面和上地幔的结构，也称为深地震测深。
它要求有强大的低频震源（例如使用大炸药量爆炸或使用大容积的空气枪激发），在运动中依次产生地震波，而在相当的距离之外观测地壳深部界面上的折射波和广角反射波（动爆炸点法）。
至于浅层折射，除利用声呐浮标获取沉积层中速度资料之外，现已很少使用。
反射波法在近海油气勘探中获得广泛的应用。
现代海洋地震勘探广泛采用组合空气枪作震源，用等浮组合电缆装置在水下接收地震波，通过数字地震仪将地震波记录于磁带上。
这样不仅能够在观测船行进中实现快速和高效率的共深点反射的连续观测，而且能够使用电子计算机充分利用所获取的地震信息，精确地查明沉积岩不同层位的产状、构造及其岩性，以阐明沉积盆地及其中的局部构造和沉积环境，甚至给出烃类显示，为直接寻找油气提供依据。
而根据反射地震波传播方案，采用高频频段观测的回声测深仪、地层剖面仪和侧扫声呐等，则是现代调查海底地形、地貌、浅层沉积物结构及其工程地质性质的重要手段。
3.5海洋物定位海洋地球物理测量都必须有船只和导航定位的保证。
海洋物探船的发展趋向是专业化和综合化，尽可能在一次航行中同时作多种地球物理观测。
任何海洋地球物理资料都必须有精确的位置数据。
测量的比例尺愈大，测网或采样间距应愈密，对导航定位的要求也相应愈高。
目前在近岸海域内多使用无线电定位系统：工作船接收陆地岸台发射的定位信号，用圆法或双曲线法确定船位。
在任何海域内，都可普遍使用卫星定位系统，即通过卫星接收机记录导航卫星经过工作船上空所发射的信号来确定船位，在两个卫星定位点之间，依靠多普勒声呐测定航行中船只对海底的速度变化，由陀螺罗经测定船只的航向，以及岸边无线电定位台站发射的定位信号，来内插船位数据。
这些工作都是用电子计算机控制和运算的。
4、工作效果在勘探海底油气资源，以及为开发海底油气田的前期工程地质工作中，海洋地球物理工作有了很大的发展。
4.1寻找油气海底油气勘探用重力、磁力、反射地震和回声测深对沉积盆地作区域性调查，用详细的反射地震面积测量深入研究局部构造及其沉积环境。
随着反射地震勘探仪器设备的不断完善，70年代以来，瞬时浮点增益数字地震仪能在宽阔的动态范围 (84～120分贝)内无畸变地记录反射波。
应用电子计算机处理反射地震资料，不仅能够获得反映地质构造形态的时间剖面，而且还可以提取各种动力学信息,如振幅、相位、频率等,为研究岩性或沉积环境、直接寻找油气显示开辟了道路。
宽线剖面和三维地震的应用，为详细研究复杂构造，发现隐蔽油藏提供手段，对于减少深钻井，提高勘探油气田的经济效益，具有十分重要意义。
4.2地质调查亦称海底不稳定性或灾害性调查，是开发海洋的前期工程。
中铁城际规划建设有限公司通过回声测深、侧扫声呐、地层剖面仪以及高分辨率地震调查，结合海底取样和浅钻，提供基础资料。
同样内容的观测和资料，也是海洋沉积、海底地形地貌、第四纪地质和固体矿产调查所需要的。
5、存在问题海洋地球物理勘探存在着几个基本问题：（1）海洋地球物理探测的深度范围同观测仪器的分辨率成反比，即所研究对象（场源体）的深度愈大，在海面上观测到的场的分辨能力就愈低。
例如，在反射法地震勘探中，使用的频率范围高，将获得良好的分辨率，而这种观测的勘探深度却很少。
为了获得深部的资料，只有使用低频范围,则势必丧失分辨能力。
为此,要根据实际课题的具体情况，探讨所应采用的最佳观测技术。
（2）各种海洋地球物理勘探方法的反演问题都具有多解性，即使构成地球物理场的因素是明确的，对场的观测值的解释却可能是多样的。
只有综合各种地球物理资料和地质资料，互相补充,互相验证,才能逼近唯一正确的解答。
（3）各种海洋地球物理勘探方法，都是以海底岩层的某一种物理性质的差异为基础，从不同的角度去认识海底的结构和岩性。
为了对勘探成果取得较全面的认识，应尽可能利用测区内的钻孔资料和各种地球物理测井资料，合理而准确地确定岩石的各种物性参数。
由此进一步完善各种勘探仪器、设备和观测技术，继续加强对各种地质、地球物理资料的综合研究，才能不断提高海洋地球物理勘探解决实际问题的能力。
