参量阵浅地层剖面技术在深远海探测中的应用

0 引 言

近年来，随着大型深远海科学考察船的下水及各种深远海调查设备的应用，对海洋科学的研究及海洋资源的勘察逐步从近海向深远海延伸(王建村等，2020)。由于水体介质的特殊性以及海洋探测技术的特点，目前对海底沉积物探测最有效的方法仍然为基于水声学原理的浅地层剖面探测技术。TOPAS(Topographic Parametric Sonar) PS18浅地层剖面仪目前在大洋勘探中应用广泛，为深远海海洋科考活动提供准确的浅地层剖面资料，在海底矿产资源的探测与开发工作中也主要通过浅地层剖面仪来进行勘察。21世纪初，我国在东太平洋地区开始获得海底专属勘探矿区及优先开采矿区(吕国涛等，2013)，标志着我国深远海资源勘探开发工作正式拉开序幕。

当前，国内外虽然已经进行了大量的深远海考察工作，但是由于考察成本及应用效益等原因，针对深远海浅地层的探测工作非常少，虽然对某些区块进行过一些深远海浅剖的相关工作，但由于涉密等原因，并未公开发表成果。

以西太平洋一过海山浅地层剖面为例，介绍参量阵浅地层剖面调查设备组成及原理，通过对浅层剖面资料进行处理及解释，分析该区域的沉积演化规律，为该区块下一步的调查勘探工作奠定基础。

1 设备组成及测量原理

TOPAS PS18 浅地层剖面仪采用宽带非线性参量阵技术，既保证有很高的地层分辨率，又满足了在深水中的地层穿透能力，可以在20 m至全海深的环境中进行作业。该设备的最大地层穿透厚度可达200 m，地层分辨率<0.25 m。

系统换能器安装在船底，具有横摇、纵摇和升降波束稳定的功能，具备进行高精度、高分辨率调查任务的能力，同时能满足在15节船速下进行高效勘测工作。……