淺剖中定位FIX號方法研究

薛 花，文鵬飛，張寶金，劉勝旋

（國土資源部海底礦產資源重點實驗室 廣州海洋地質調查局，廣州 510760）

0 引言

淺地層剖面測量是一種基于水聲學原理的連續走航式探測水下淺部地層結構和構造的地球物理方法［1］。該方法能較好地了解基巖埋深，查明斷裂構造的分布、海底障礙物的分布情況，可識別天然氣水合物層或天然氣滲漏或擴散引起的沉積物聲學異常特征（如聲混濁、空白帶、增強反射、亮點、速度下拉、泥底辟、氣煙囪等），海底微地貌異常特征（如麻坑、泥火山、自生碳酸鹽巖巖隆等）以及滲漏天然氣進入水體形成的氣泡羽狀流或氣體“火 焰”等異常特征。

近年來，淺地層剖面采集儀器雖然有不同程度的進展［2］，但是采集的SEGY數據只有經緯度坐標信息，沒有導航FIX號信息。而FIX號是地震剖面解釋時唯一的地理位置標識，也是鉆孔資料、測井資料、海底攝像、多波束測深、旁側聲納測量、淺層剖面、重力測量、磁力測量以及水深測量等綜合地球物理調查資料對比時的地理位置依據。沒有FIX號這個各類資料對比的地理標志線，剖面解釋和資料對比將很難開展。因此，進行FIX號定位并在成果數據和成果剖面上標識，是淺地層剖面數據處理必須解決的問題。

目前大多數還是針對海上單道、多道地震資料的處理，但是至今關于淺剖數據的處理研究還比較少，2002年趙鐵虎等［3］對淺水區地層剖面測量的典型問題進行了分析；2009年羅進華［4］對消除涌浪對淺地層剖面影響的處理技術進行了研究；2011年陳曉輝［5］提出了北黃海海區淺地層剖面數據資料干擾分析及預處理方法，但是專門針對不同特征和特點的淺剖處理方法至今還沒有完善地研究，野外采集也主要是利用配備的軟件進行簡單的濾波、儀器涌浪校正、增益調整，后續處理方法比較單一。因此研究淺剖資料的定位FIX號方法，有著重要的理論意義和現實意義。

1 儀器說明

廣州海洋地質調查局采用的淺層剖面測量設備，是引進德國ATLAS公司生產的Parasound P70全海域參量淺層剖面儀。該設備采用了差頻技術，具有波束窄、穿透強和分辨率高等特點。它主要用于海洋區域淺地層結構、淺層氣和淺地層斷裂發育情況的調查，對海底沉積物分層結構進行連續探測，從而獲得高分辨的淺地層剖面。

根據工作要求及設備情況，淺層剖面測量采用了SF2050DGPS接收機（S／N.1120）、Octans船姿態傳感器（S／N.3453－1365）和 HYPACK2009a導航軟件組成的綜合導航定位系統進行導航定位。姿態傳感器（S／N.CT－1258）、SF3050DGPS接收機（S／N.11689）和 HYPACK6.2a導航軟件作為備用設備以便隨時調用。

2 方法原理

野外采集的淺剖資料的SEGY數據信息和導航信息中都記錄了時間信息，通過時間這一紐帶將二者聯系起來，分別提取每條剖面的地震道頭時間和相對應的導航數據時間，通過利用Focus編寫特殊處理模塊程序將二者時間進行匹配，將匹配后的FIX號信息植入道頭中，最終確定了每條淺層剖面的具體位置，以便于后續解釋。

3 處理方法

利用時間匹配的方法來進行FiX號定位，采用如下的處理步驟：

（1）導航數據中提取FIX號和時間信息 。選取野外的一條淺剖測線，利用awk程序從該測線的導航＊.RAW文件中，提取FIX號和時間信息形成＊.F文件列表。圖1為野外導航信息的文件內容，圖2為某列測線的FIX號和時間信息。

（2）地震數據中提取時間 。利用Focus5.4地震資料處理系統中的模塊生成＊.mlf文件（包含了FFID號和時間等信息），圖3為＊.mlf文件內容。其次利用awk程序從＊.mlf文件中提取FFID號和時間形成＊.time文件，圖4為＊.time文件內容（包含兩列信息：FFID號和時間）。

（3）時間匹配記錄FFID號和FIX號 。①利用awk程序將由導航數據中提取的＊.F文件（FIX號和時間）與由道頭中提取的＊.time文件 （FFID和時間）通過時間信息進行匹配后，記錄下FFID號和FIX號（圖5）；②利用Focus中的模塊將匹配好的FIX信息依次植入道頭數據中（圖6）。

圖1 ＊.RAW文件內容Fig.1 ＊.RAW file content

圖2 對應的＊.F文件Fig.2 Corresponding＊.F file

圖3 ＊.mlf文件內容Fig.3 ＊.mlf file content

圖4 ＊.time文件內容Fig.4 ＊.mlf file content

圖5 時間匹配記錄FFID號和FIX號關系圖Fig.5 Time match FFID and FIX relation figure

圖6 剖面建立FIX號前后對比圖Fig.6 FIX number construction before and after contrast figure

4 結論

當野外的淺地層剖面記錄中沒有記錄FIX號時，這樣在進行處理后得到的剖面將無法與實際目標區域對應的位置坐標相對應，不便于后續資料的對比和綜合解釋，從而降低了識別天然氣水合物層、天然氣滲漏或擴散引起的沉積物聲學異常特征的精度［6］，因此建立FIX號與各道的對應關系以便在成果剖面上顯示可對比的地理位置顯得十分必要。用本文提出的定位FIX方法，對淺剖資料進行處理后，將導航中的FIX號信息有效地植入到地震道頭中，便于資料后續的對比和綜合解釋。

［1］呂邦來，匡翠萍.淺地層剖面探測與地震映像法探測的應用對比和分析［J］.港工技術，2009，46（特刊）：86－89.

［2］劉保華，丁繼勝，裴彥良，等.海洋地球物理探測技術及其在近海工程中的應用［J］.海洋科學進展，2005，23（3）：374－384.

［3］趙鐵虎，張志珣，許楓.淺水區地層剖面測量典型問題分析［J］.物探化探計算技術，2002，24（3）：215－219.

［4］羅進華，潘國富，丁維風.消除涌浪對海底聲學地層剖面影響的處理技術研究［J］.聲學技術，2009，28（1）：21－24.

［5］陳曉輝，李日輝，張志珣，等.北黃海海區淺地層剖面數據資料干擾分析及預處理［J］.海洋地質前沿，2011，27（1）：27－32.

［6］劉懷山，周正云.用于研究東海天然氣水合物的地震資料處理方法［J］.青島海洋大學學報，2002，32（3）：441－448.