多道地震与海底地震仪联合处理在深部构造探测中的应用-以南黄海OBS2013测线为例

The South Yellow Sea (SYS) Basin is quite important for the studies on the suture zone characteristic of Sino-Korea block and Yangtze block, and the petroleum exploration of the marine residual basin. However, the conventional multichannel seismic (MCS) survey can hardly handle the imaging of the deep structure due to the shielding effect of the high-velocity layers. To overcome this problem, we proposed this research project for deep fine velocity modeling joint MCS and ocean bottom seismometers (OBS). The main research contents are as follows: (1) the wave-field characteristics of the joint MCS and OBS exploration in the SYS, (2) the seismic tomography based on the OBS data in the SYS, (3) the joint MCS and OBS data processing for velocity modeling, and (4) the comprehensive interpretation of the joint processing results. Through these studies, we could establish the fine crustal velocity model of the SYS and improve the seismic imaging of the deep structure. All the study can provide necessary technical support to solve the issues about the deep tectonic characteristics and the petroleum exploration in the SYS.

南黄海盆地作为中朝块体与扬子块体结合带特征研究的重要窗口，以及海相残留盆地油气资源勘探的前景区，其深部结构和构造特征一直备受关注。但是，由于浅部高速层对地震波传播的屏蔽作用，常规多道拖缆地震探测难以获得深部构造清晰准确的成像。本课题联合多道地震和海底地震仪探测开展深部精细速度建模技术研究，主要研究：（1）南黄海多道地震和海底地震仪联合探测波场特征；（2）基于南黄海海底地震仪观测深部层析成像方法；（3）多道地震和海底地震仪数据联合处理速度建模方法；（4）联合数据处理成果的综合解释。通过这些研究，构建南黄海深部地壳精细速度模型，同时改善多道地震对深部构造的成像，为解决南黄海深部构造特征、深浅构造耦合关系以及海相盆地油气资源勘探等问题提供必要的技术支撑。

本项目基于符合南黄海海域地质构造背景的地震速度-深度模型，采用地震模型技术完成了多道地震和海底地震仪探测的地震波场数值模拟和分析研究，总结了研究区广角反射/折射震相特征和时空分布规律，为实际资料震相识别提供指导。针对实际海底地震仪数据随机噪声压制问题，研究并发展了一种曲波变换-全变差联合约束去噪方法，并结合互相关叠加处理进一步增强初至波能量和信噪比。基于多尺度层析成像和多震相走时速度反演方法，以多道地震资料为约束，获得了南黄海OBS2013测线二维地壳纵波速度模型，反演结果具有较高的分辨率和可靠性。联合反演纵波速度结构、地震成像剖面、布格重力异常与磁异常等资料进行综合解释，多源数据之间互相验证，进一步加深了对研究区沉积地层和断裂分布特征的认识。