海洋地球物理探测3—海洋水声探测课件.ppt

《海洋地球物理探测3—海洋水声探测课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海洋地球物理探测3—海洋水声探测课件.ppt（75页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第三章 海洋水声探测,3.1 ：海洋环境的特殊性 3.1.1 海与洋 3.1.2 海底地形 3.1.3 海洋环境的特殊性3.2 ：海洋特殊地球物理探测方法 3.2.1 声学基础知识 3.2.2 单波束回声测深法 3.2.3 侧扫声呐法 3.2.4 多波束测深法 3.2.5 浅层剖面测量法 3.2.6 机载激光雷达,3.1.1：海与洋,地表大部分为海水所覆盖，其中：陆地 + 海洋 5.1*108km2,陆地：1.49*108km2,海洋：3.61*108km2,70.8%:,29.2%,陆/海=,= 1:2.5,陆地相互分离，海洋相互连通，包围分割所有的陆地。,海洋可分为海和洋，其主要部分为洋，

2、或称大洋；附属部分为海、海湾和海峡；,大洋：-深度一般大于2000m；-海洋要素如盐度、强度等不受大陆影响；-大洋具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统； -远离大陆，面积广阔，约占海洋面积的90.3%。,海：-平均深度一般在2000m以内；-温度和盐度等海洋水温要素受大陆影响很大，并有明显的季节变化；-没有独立的潮汐和洋流系统，潮汐多由大洋传入，潮汐涨落显著，海流有自己的环流形式。-海是海洋的边缘部分，据国际水道测量局的材料，全世界共有54个海，其面积只占世界海洋总面积的9.7%。,世界大洋通常被分为四部分：即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。,太平洋是面积最大、最深的大洋； 北冰洋是最小、最浅、

3、最寒冷的大洋；,世界上主要的海与海湾,第二章 海洋地球物理探测的特点,3.1 ：海洋环境的特殊性 3.1.1 海与洋 3.1.2 海底地形 3.1.3 海洋环境的特殊性3.2 ：海洋特殊地球物理探测方法 3.2.1 声学基础知识 3.2.2 单波束回声测深法 3.2.3 侧扫声呐法 3.2.4 多波束测深法 3.2.5 浅层剖面测量法 3.2.6 机载激光雷达,全球洋底地貌图,3.1.2：海底地形,海底景象千姿百态，起伏变化相当复杂，其崎岖程度不亚于陆地，海底也有高山、高原、平原和洼地等地形。,按照海底地形的基本特征，大致可以分成:大陆边缘大洋盆地大洋中脊海岸带(陆地和海洋的分界线),大陆边缘

4、、大洋盆地和洋中脊面积分布的百分比,是海陆之间的分界线-涨潮落潮海水水位发生高低变化的作用区，即水位升高便被淹没、水位降低便露出的狭长地带。,一、海岸带,现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡三部分。,海岸：高潮线以上狭窄的陆上地带，仅在特大高潮或暴风浪时才被淹没，又称潮上带。,海滩： 高低潮之间的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，又称潮间带。,水下坡岸：低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称潮下带。,二、大陆边缘,大陆边缘是指大陆与海洋连通的边缘地带，位于大陆和水深大于35004000m的海盆之间；,它包括大陆架、大陆坡、大陆基以及海沟与岛弧等；,按照构造活动性分为稳定性和活动性

5、两大类；,：稳定型大陆边缘,以大西洋两侧的美洲、欧洲和非洲大陆边缘比较典型，因此也称大西洋型大陆边缘。还广泛出现在印度洋和北冰洋周围。,没有活火山，也极少有地震活动；,由大陆架、大陆坡和大陆隆三部分组成；,：稳定型大陆边缘-大陆架,-围绕大陆的浅海区域，从海岸线到水深200m以内的区间，平均深度133m。宽度因地区而异。 在海岸山脉外围，大陆架很窄，甚至有些地方完全缺失； 在平原沿岸外围，大陆架十分辽阔，宽度可达1300公里。一般宽度是0-1000公里，平均宽度约为75公里，平均坡度为0.1度。,稳定型大陆边缘的组成,：稳定型大陆边缘-大陆坡,稳定型大陆边缘的组成,：稳定型大陆边缘-大陆坡,海

6、底峡谷,大陆坡上最特殊的地形是深切陡峭的V型谷，叫海底峡谷。 长度可达数十至数百公里； 一般横切大陆坡，多是由于地层结构的变动而产生的。（地壳断裂作用形成巨大的裂缝，然后强大的海底浊流和冰川作用形成现在的海底峡谷。）在其前缘部位往往形成规模巨大的水下冲积地貌；,海底峡谷示意图,大陆坡以外与大洋盆地之间比较平坦的地区。 由浊流和滑塌作用，在大陆坡麓所形成的缓倾斜的扇形堆积物。 堆积物向大洋方向倾斜并逐渐变薄，坡度很小，一般为1/700-1/1000。深度为2000-5000m，平均深度3700m。 总面积约1900万平方公里，占海洋总面积的5%以上。,：稳定型大陆边缘-大陆基（大陆隆）,稳定型大

7、陆边缘的组成,活动型大陆边缘与现代板块的汇聚型边界相一致，是全球最强烈的构造活动带。,最大特征是具有强烈而频繁的地震和火山活动；集中分布在太平洋东西两侧，又称太平洋型大陆边缘；,：活动型大陆边缘,特征：都以深邃的海沟与大洋底分界。,三、大洋盆地,大洋盆地是海洋的主体-深海盆地：是大洋盆地的主要部分，是深度4000-5000m的开阔水域，它约占海洋总面积的45%。,-深海平原：是深海盆地中最平坦的部分。它的坡度小于1/1000，平均深度4877m。,-海底山：深海平原中地形比较突出、范围又不太大的孤立高地。,-海峰、海底平顶山、海底高地或海底高原、海盆等；,大洋中脊（洋中脊或洋脊）：在大洋底部、

8、呈线状分布的具全球规模的海底隆起，它像屹立在大洋底部的巨大“山脉”，延伸四大洲，连绵数万里。,四、大洋中脊,在规模上超过陆地上最大的山系； 洋脊上有火山、地震活动；是一个全球性地震活动带，但震源浅、强度小，释放的能量只占全球地震释放能量的5%。 它不同于大洋盆地中的海岭，也不同于大陆上的山脉。它是由硅镁质火山岩组成的， 被一系列与中脊轴垂直或高角度斜交的断裂带切割成许多段、错距可达数百公里以上。 突出海底2000-4000米，宽度在数百公里以上，两边具有较陡的边缘和不太规则的地形。,最突出的特点：大洋洋脊的中央顶部的两个脊峰之间有一个深陷裂谷，深度可达1000-3000m，宽度可达十公里以上，

9、称为中央裂谷。裂谷两侧，则是高耸陡峻的平行脊峰。,中央裂谷与海底山示意,中央裂谷是海底扩张中心和海洋岩石圈增生的场所，沿裂谷带有广泛的火山活动。中脊地形比较复杂，纵向呈波状起伏形态，横向呈岭谷相间排列。,大洋洋脊是全球规模的洋底山系，它起自北冰洋，纵贯大西洋，然后向东北插到印度洋中部，又从印度洋中部向东南与南太平洋的洋隆衔接，延绵向东北到太平洋东部依海岸作弧形分布。 在大西洋，洋中脊位居中央，延伸方向与两岸平行，边坡较陡，称为大西洋中脊。印度洋中脊也大致位于大洋中部，呈“人”字形展布；在太平洋内，因中脊偏东且边坡平缓，故称东太平洋海隆。 面积与地球上全部陆地的面积差不多。 大洋中脊的北端在各大

10、洋分别延伸上陆。,大洋中脊的全球规模：,大洋洋脊全球规模示意图,-在海岸线两侧：富集滨海砂矿：种类很多，可分为非金属砂矿、重金属砂矿、宝石及稀有金属砂矿三大类，每大类包括若干种。据统计，滨海钛铁矿产量占世界铁砂矿总量的26%，锡矿：70%，金刚石：90%，锆石：96%。我国滨海砂矿种类较多，达60多种，探明储量达数亿吨。,五、海底矿产资源分布,-大陆边缘：世界海底油藏主要分布在大陆边缘的沉积盆地中。已探明的世界四大海洋油气区波斯湾、加勒比海的帕里亚湾和委内瑞拉湾、北海和墨西哥湾。其中波斯湾是目前海洋石油资源最丰富的地区，已探明储量120多亿吨，约占世界海洋石油探明储量的50%。 中国沿海有广阔

11、的大陆架，包括渤海、黄海的全部、东海的大部和南海的近岸地带，估计油气储量可达数百亿吨。目前我国近海已发现大型含油气盆地有7个，分别是渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾浅滩盆地、南海珠江口盆地、南海北部盆地和南海的莺海盆地。,天然气水合物 天然气水合物是近20年发现的一种新型海底矿产资源。是由碳氢气体和水分子结合而成的冰晶状固体化合物。冻结作用使天然气水合物的体积大大缩小，如果充分分解，1立方米的天然气水合物可释放出150立方米的甲烷气。 有人预计天然气水合物将是21世纪人类的新型能源，我国在2007年初在南海发现水合物。,-大陆边缘：磷钙石和海绿石富集。 磷钙石：是一种富含磷的海洋滋生磷酸盐

12、矿物，是制造磷肥、生产纯磷和磷酸的重要原料。据估计，海底磷钙石有数千亿吨，如能利用其中的10%，则可供全世界使用几百年； 海绿石：是一种在海底生成的含水的钾、铁、铝硅酸盐自生矿物，一般为浅绿、黄绿或深绿色。可以用来提取钾、作净化剂、玻璃染色剂和绝热材料。,-大洋盆地：锰结核 锰结核主要由铁锰的氧化物和氢氧化物组成，并富含铜、镍、钴等多种微量元素，广泛分布在深海大洋盆地表层，是最有开发远景的深海矿产资源。-大洋中脊：海底热液硫化物 海底热液硫化物是富含铜、铅、锌、金、银、锰、铁等多种金属元素的新型海底矿产资源。,第三章 海洋地球物理探测的特点,3.1 ：海洋环境的特殊性 3.1.1 海与洋 3.

13、1.2 海底地形 3.1.3 海洋环境的特殊性3.2 ：海洋特殊地球物理探测方法 3.2.1 声学基础知识 3.2.2 单波束回声测深法 3.2.3 侧扫声呐法 3.2.4 多波束测深法 3.2.5 浅层剖面测量法 3.2.6 机载激光雷达,存在海水层，远离大陆，海上定位困难；,一、海洋特殊环境可归纳为8大问题：,腐蚀性极强。,海水中缺氧，人呼吸困难；,高压，每增加10m水深，加大1个大气压；,黑暗，海水中每传播1m ，光被吸收50%以上 ，先吸收“长波 光”，导致水下色觉改变；,低温，水中体温降到27-29C ，人失去知觉，22C，死亡；,水文、气象多变，海底地形复杂；,水下通信困难；,-

14、海上与陆地测量原理与方法有很多相似之处； -海洋环境既带来的困难，也存在便利之处； 困难之处： 需要精确的导航系统； 海水层及其产生的一些特殊干扰； 仪器设计要考虑外界流体静压力、抗腐蚀性、拖应力以及便于在恶劣海况下的投放和回收； 特殊的数据记录和数据传输方式； 需要船只等平台； 便利之处：没有陆地表面存在的高低起伏以及低降速带的影响，使得测量效率较高，部分数据处理过程简化；,二、海上与陆地地球物理测量的异同,第三章 海洋地球物理探测的特点,3.1 ：海洋环境的特殊性 3.1.1 海与洋 3.1.2 海底地形 3.1.3 海洋环境的特殊性3.2 ：海洋特殊地球物理探测方法 3.2.1 声学基础

15、知识 3.2.2 单波束回声测深法 3.2.3 侧扫声呐法 3.2.4 多波束测深法 3.2.5 浅层剖面测量法 3.2.6 机载激光雷达,光波和各种电磁波在海水中的衰减很快，只能传播很短的距离，而且波长愈短，衰减愈大。,声波，特别是低频声波能在海洋中传播很远的距离。用于对海底地貌、地形和沉积层进行探测。,主要方法： 1、单波束回声测深法 2、侧扫声呐法 3、多波束测深法 4、浅层剖面测量法,电磁波和声波在海水中的衰减情况,一、声学基础知识,a.声源：物体的机械振动产生声波；振动的物体为声源。,b.声波种类：纵波、横波和表面波 -纵波：介质质点振动方向与波的传播方向一致，可在固体、液体和气体中

16、传播； -横波：介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，只能在固体中传播； -表面波：在两种介质分界面附近传播的波，质点做椭圆运动。,c.声波频率：每秒钟质点振动的次数；,-次声波： f20KHz;,二、声波在海水中的传播,（1）传播特点： a.传播形式是纵波，路径为直线； b. 传播速度基本恒定； c. 在两种介质的分界面，会产生反射、折射、散射和绕射； d. 能量逐渐衰减；,（2）传播速度,取决于介质的弹性与密度，与声波的频率无关。,介质的弹性,介质的弹性,海水的弹性和密度随海水的温度、含盐量和静压力的变化而变化。,c.声波在海底的反射、绕射和散射,海底起伏用瑞利系数R来描述：,波数,海底起

17、伏峰谷间的均方根高度,入射角的余弦（单位为度）,-R1：海底平坦，发生镜面反射；-R接近1：海底较为粗糙，发生绕射；-R1：海底粗糙，发生散射；其中向上传播的散射波称为背向散射；,（3）海底背向散射,（1）海底镜面反射,（2）海底绕射,海底背向散射强度：采用背向散射系数Sb描述；,海底单位面积的声波发散强度与平面入射波强度之比,-Pb：单位立体角的散射功率；-Ii： 入射功率；-A： 海底声波影响面积；,Sb的影响因素：海底附近介质的阻抗、颗粒大小；海底的粗糙；入射角的大小等；,散射（混响）：来自散射体的散射波的总和。按照散射体的位置分为：海面混响；体积混响；海底混响；,散射（混响）示意图,中

18、太平洋（39N,146W）的温度、盐度与声速变化,大西洋赤道处（815N, 2332W）声速随深度变化情况,温跃层,-从海平面-温跃层底部，声速主要由温度控制；随温度降低而下降；- 温跃层之下，声速主要受压力影响，随压力增加而增大；- 除高纬度地区的某些海域，大部分海域的声速变化均与此类似；,海水中声波的传播速度通常为1500m/s左右，但其数值因地而异。影响声波速度的主要因素是：水温、压力和盐度。随着水温、压力和盐度的增加而增加。 使用声速计测量声波速度； 使用经验公式：当盐度在33-37时，Vw为声波速度，单位为m/s，Tw为水温，单位为；Pw为压力，单位为kg/cm2；Sw为盐度，单位为

19、。Vw=1449.22+Vt+Vpr+Vsal+Vt,pr,salVt=4.6233Tw-5.458510-2Tw2+2.82210-4Tw3-5.0710-7Tw4Vpr=1.6051810-1Tw+1.027910-5Tw2+3.45110-9Tw3-3.50310-12Tw4Vsal=1.391（Sw-35)-7.810-2(Sw-35)2Vt,pr,sal=(Sw-35)(-1.19710-2Tw+2.6110-4Pw-1.9610-7Pw2-2.6910-6PTw+Pw（-2.79610-4Tw+1.330210-5Tw2-6.64410-8Tw3）+Pw2（-2.39110-7Tw

20、+9.28610-10Tw2）-1.74510-10Pw3Tw,第三章 海洋地球物理探测的特点,3.1 ：海洋环境的特殊性 3.1.1 海与洋 3.1.2 海底地形 3.1.3 海洋环境的特殊性3.2 ：海洋特殊地球物理探测方法 3.2.1 声学基础知识 3.2.2 单波束回声测深法 3.2.3 侧扫声呐法 3.2.4 多波束测深法 3.2.5 浅层剖面测量法 3.2.6 机载激光雷达,z=1/2vw（t入+t反）,一、方法原理,-激发前沿陡峭的发射脉冲声波大洋测深：高频声波和超声波，激发频率在10-15khz。输出脉冲信号的上升时间为0.2-0.3ms。大陆架区测深：更高频率的声波，激发频率

21、在30-210khz，信号上升时间更快。-海底反射的精确计时-估算准确的平均声速vw,回声测深法示意图,倾斜海底的深度校正,海底倾斜时回声测深仪的测深原理,: 真实深度,: 记录深度,回声测深仪： 按照上述原理制成的，通常放在船体或拖曳在水中，呈流线状。,二、回声测深仪的构成,a.显示器 中枢，控制协调整机工作，测定时间并转为深度显示。 b.发射系统：在触发脉冲控制下产生一定宽度、频率和功率电振荡脉冲推动换能器工作。c.接收系统：微弱回波信号放大、选择处理后变换为适合显示器需要的信号。d.换能器：发射：电能转换为声能； 接收：声能转换为电能；,换能器：实现电能和声能互换的设备。 -磁致伸缩换能

22、器 -电致伸缩换能器,回声测深仪的构成,(a)回声测深仪换能器结构图(b)回声测深仪换能器指向模式图,.换能器信号的特点,-信号主瓣呈锥形；-在6dB能量点处能量半开角范围为40；-半扩散角10-15；,5000m深处，足印的直径达3.6km；所有这个区域内的所有反射能量将相长或相消干涉叠加，叠加后作为一个点的反射能量。这也是所能分辨的最小范围。,分辨率问题；信号接收问题；,图1.22,回声测深仪记录仪,.回声测深剖面（反射信号的接收与处理）,-反射信号通过信号记录装置记录下来： -对信号进行放大、增益处理后通过热敏纸等绘制出来，随着船的移动，热敏纸也在不停地滚动； -数字化信号被记录并保存下

23、来以备进一步处理；,三、回声测深仪的应用实例,图1.20,图1.21,2.2.3 侧扫声呐技术,一、方法原理：,-激发声波：波束沿水平方向窄（1-2），垂向宽（20-40）； -接收海底反射或散射回来的声波，记录其旅行时和能量强度； -通过水体速度测量和斜率校正计算出深度和水平位置； -生成以扫描范围、记录长度和散射强度描述的声呐图；,二、侧扫声呐系统的构成,图1.25,. 换能器激发信号的特点,-激发信号波束的宽度；-激发信号波束的形状；-分辨率；,生成窄角波束示意图,水平方向和垂直方向波束形状示意图,. 声波与海底介质的作用与返回声呐,-如果海底较平坦，声波传至海底后将发生发射； -海底是

24、由一定粒度的物质构成的，粗糙海底将会使抵达海底的声波发生散射；,-如果海底像镜子一样平滑，那么将没有任何声波反射回声呐，这时侧扫声呐失效； -如果海底倾斜连续，可使产生的反射波返回被接收和记录下来； -大多数情况下，海底存在一定的粗糙度，所接收记录的是部分背向散射波。受海底物质成分、入射角度、传播距离以及海底粗糙度的不同，各点散射波强度存在变化。,声波与海底介质的作用,返回声呐：,图1.28 海底反射与散射示意图,. 声谱记录,-输出信号通过信号记录装置记录下来： -对信号进行时变增益以解决波至分布的水平范围较大而存在的振幅差异，经斜距校正后，生成声呐图； -数字化信号被记录并保存下来以备进一

25、步处理；,三、侧扫声呐图的解释,. 根据图像形成过程的几何关系进行解释,.典型图像的解释-目标与海底的关系状态,.典型图像的解释-目标和阴影,.典型图像的解释-海水中的鱼群,.典型图像的解释-凸起和凹陷,1,2,3,海底凸起的管线；海底的深槽；海底凹陷；,四、侧扫声呐的应用,广泛应用于大陆架调查，包括：基岩地质制图；海底矿产资源评价；地质灾害探测等；,英格兰南部基岩结构图,. 基岩地质制图,不同沉积物的不同背向散射图,. 海底矿产资源评价,不列颠北部侧扫声呐图,. 地质灾害探测,2.2.4 多波束测深法,-20世纪60年代，美国海军开发了SASS系统； -目前，典型的多波束测深系统如Seabe

26、am(美国), Hydrosweep(德国), Echos XD(芬兰), EM12、EM100、EM1000(挪威), TSM 5265(法国)等，主要用于陆架和深水区调查； -多波束测深系统在与航迹垂直的平面内一次能够给出几十个甚至上百个深度,获得一定宽度的全覆盖水深条带,所以它能精确快速地测出沿航线一定宽度水下目标的大小、形状和高低变化,从而比较可靠的描绘出海底地形地貌的精细特征。 -与单波束回声测深仪相比,多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。,2.67,一、方法原理（Seabeam2000）：,信号激发： 沿着船龙骨方向，在船底安装20个

27、12khz的水下声波发射器，发射器外有保护罩。该发射装置激发声波能量覆盖范围为：542.67的扇状面（体）内，该扇状面（体）与船航迹垂直。其中，安装有电子平衡系统保证这个激发信号能量面（体）与船迹方向垂直。,12khz Seabeam-2000,多波束测深原理示意图,信号接收 接收回波的声波换能器垂直船龙骨安装，由40条水中检波器接收线构成。检波线的轴线与船航迹平行。返回的回波信号经过向量求和形成16束，每一束与202.67的海底区域对应。每激发一次，就可以接收到16束声波信号。数据记录与处理 检波器增益，水层折射、船移动校正，计算出海水深度和相对于船体的空间位置，并分别以等深图的形式绘制出来

28、和以数字信号的形式存储以备后续进一步处理。,2.67,多波束测深原理示意图,足印： 单个发射波束与接收波束的交叉区域称为足印( Footprint )。一个发射和接收循环通常称为一个声脉冲(Ping) 。一个Ping 获得的所有足印的覆盖宽度称为一个测幅(Swath) ，每个Ping中包含数十个（16）波束，这些波束对应测量点的水深值就组成了垂直于航迹的水深条带(Swath)。,多波束测深原理示意图,式中：i是波束角，li是位置信息；hi为水深。根据这个原理，可得到整个测深条带内所有波束对应的位置和水深数据。,单个波束水深计算原理示意,条带中每个波束测点位置的计算原理：,二、等深图,图1.35

29、,图1.36,三、组合系统：侧扫声呐+多波束测深,多波束测深系统新一代产品已实现了测深的同时，记录背向散射的完整波形，从而同时具备侧扫声呐和多波束测深的功能（如Seabeam 2000，Hydrosweep，DS-2和Simrad EM-12系统等）。,-不仅克服了侧扫声呐在船附近海域效果差的问题；且通过按照海底回波的强度按比例调节多波束数据每个像元的亮度，可获得声呐图； -将背向散射和水深图联系起来，可从入射角的变化得到背向散射的变化情况，可识别海底岩性。,1955年10月，当时的电力工业部选址淳安和建德交界的铜官,建设新安江水电站。1959年4月30日,淳遂二县29万人移民他乡完毕。9月2

30、1日,新安江截流,库区开始蓄水,这两座历史悠久的浙西县城,连同27个乡镇,1000多村庄,30万亩良田和数千间民房,悄然沉入了碧波万倾的千岛湖底。,千岛湖水下的两座县城，一座叫古淳安城，另一座叫做古遂安城，都具有悠久的历史。,千岛湖,四、应用,在考古调查中的应用 为了探测千岛湖水下古城- 狮城的确切位置、建筑物现状以及地形地貌，对水下古城所在湖域进行了为期一周的外业勘查，获得了古城的三维影像图。从图可以看出，古城墙、街道和建筑物都有清晰的显示，为古城的开发、研究和保护提供了基础资料和数据。,多波束系统在千岛湖水下古城探测中获得到的三维影像图,与回声测深仪相同。按照此原理制成的仪器为浅层剖面仪。

31、 与单道地震探测也很类似，但分辨率要高得多，有的系统在中、浅水探测的分辨率甚至可以达到十余厘米。,浅层剖面仪由发射机、接收机、换能器、记录器、电源等组成。 -发射机受记录器的控制，发射换能器周期性的向海底发射低频超声波脉冲； -当声波遇到海底及其以下地层界面时，产生反射，返回信号，经接收换能器接收，接收机放大，最后输给记录器，并自动绘制出海底及海底以下几十米的地层剖面。,2.2.5. 浅层剖面测量法,一、方法原理,二、仪器构成,探测深度：与工作频率有关，两种工作频率探测地层深度分别为100m和20m。频率高，声波吸收衰减加大，探测深度减小，分辨率高；频率低，探测深度大，分辨率差。 海底沉积层中

32、声波的吸收衰减是根据大量的取样在勘测船上或在实验室中测定的。沉积层中除了泥、砂、石灰石外，还夹杂着水，其构造是比较松散的，对于这种介质而言，其吸收衰减主要取决于声波传播过程中质点所引起的摩擦损耗。这种损耗与沉积物的孔隙度有关。,.浅层剖面仪的工作频率与测量深度,工作频率：常用的工作频率为3.5kHz和12kHz,根据浅层剖面仪探测的海底回波的强度可以绘制浅层剖面图。浅层剖面图是反映海底浅地层底质性质的断面图或图像。,(a) 水库异重流现象,(b) 大坝坝前淤积情况,(c)根石层的分布情况,(a)：三种不同的颜色清楚地表明了存在三类不同地质的介质层，即异常流层、淤泥层和硬河底；(b):不同颜色及

33、其分界表明了淤泥覆盖的坝体以及坝前淤泥层的分布和层厚度；(c)：清楚地呈现出了河底、根石层及其厚度。,.浅层剖面图,浅层剖面测量系统是探测海底浅层结构、海底沉积特征和海底表层矿产分布的重要手段。,三、应用,. 在海底管线调查中的应用 这是在胜利油田某海上石油平台附近海底管线调查中获得的浅地层剖面。该资料清晰地反映出管道的埋设状态，通过简单计算可以得到管线的埋深和悬空高度。,胜利油田某海上石油平台附近海底管线调查浅层剖面,. 在光缆路由调查中的应用 某海上光缆路由调查中获得的浅层剖面。剖面记录长度为80 ms，剖面较好地揭示了海底基岩面的深度，清晰反映了基岩面以上沉积地层的结构和构造。,海底浅层剖面记录,