地球物理学报2024,Vol.67Issue(7) :2863-2873.DOI:10.6038/cjg2022Q0513

海底地震仪数据丢失异常及内部时间校正

Abnormal data missing and internal time correction of Ocean Bottom Seismometer

李子正 丘学林 张佳政 贺恩远 王强 张浩宇
地球物理学报2024,Vol.67Issue(7) :2863-2873.DOI:10.6038/cjg2022Q0513

海底地震仪数据丢失异常及内部时间校正

Abnormal data missing and internal time correction of Ocean Bottom Seismometer

李子正 1丘学林 2张佳政 3贺恩远 3王强 4张浩宇5
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作者信息

  • 1. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广州 511458;中国科学院南海海洋研究所,边缘海与大洋地质重点实验室,广州 510301;中国科学院南海生态环境工程创新研究院,广州 510301;中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京 211103;中国科学院大学,北京 100049
  • 2. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广州 511458;中国科学院南海海洋研究所,边缘海与大洋地质重点实验室,广州 510301;中国科学院南海生态环境工程创新研究院,广州 510301;中国科学院大学,北京 100049
  • 3. 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广州 511458;中国科学院南海海洋研究所,边缘海与大洋地质重点实验室,广州 510301;中国科学院南海生态环境工程创新研究院,广州 510301
  • 4. 福建省厦门地质工程勘察院,海洋地质调查研究所,福建厦门 361008;福建省地质工程勘察院,自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室,福州 350002
  • 5. 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京 211103
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摘要

TS03航次使用国产海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer,OBS)在马里亚纳海沟南段进行了一系列主动源和被动源地震作业,旨在获取跨越海沟的壳幔结构和地震活动性.但在数据处理过程中,我们发现POBS04台站地震剖面的直达水波到时异常,给接下来的计算模拟工作带来困难.为此,本文计算了直达水波理论到时,对比SAC文件中气枪信号到时,以此进行异常数据的检查分析.结果表明,POBS04台站记录过程中发生了部分数据丢失,从而造成其内部时间存在错误,体现在SAC文件中气枪信号到时提前,以及相邻数据文件之间存在数十秒的时间间隔.因此,本文在SAC软件中将整段气枪信号进行延后,使其可以和直达水波理论到时准确对应;之后再进行裁截、分道排列和SEGY格式转换,最终得到了正常的单台地震剖面.这项研究发现了一种新型数据异常,为后续准确的OBS位置校正和地壳结构计算模拟提供了可靠的数据保障,也为国产仪器的改进及其异常数据修复提供了新的参考.

Abstract

During cruise TS03 in the Southern Mariana Trench,a series of active and passive seismic surveys were carried out using Ocean Bottom Seismometer(OBS)produced in China,aiming at cross-trench crustal structure and local seismicity.However,abnormal direct-water-wave events were found on the seismic section of POBS04,and a large GAP between data files was also noticeable during data processing.These abnormal data bring uncertainty to the following relocation of OBSs and seismic tomography.To analyze these abnormal data,arrival times of direct water wave were calculated and then compared with the air-gun signals in SAC file.Our results show that the internal time of POBS04 was incorrect because of data missing,which then resulted in early arrival of air-gun signals.Based on these findings,we delayed the arrival time of air-gun signals in SAC software to be identical to calculated arrival time of direct water wave.After that,correct SEGY file can be converted and plotted.This study reveals a new kind of abnormal data.This procedure assists in OBS relocation and seismic tomography,and provides new references for abnormal data correction and OBS upgrade.

关键词

海底地震仪(OBS)/数据丢失异常/内部时间校正/挑战者深渊

Key words

Ocean Bottom Seismometer(OBS)/Abnormal data missing/Internal time correction/Challenger Deep

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基金项目

南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0204)

国家重点研发计划(2018YFC0309801)

国家自然科学基金(41906061)

国家自然科学基金(42106082)

国家自然科学基金(U20A20100)

出版年

2024
地球物理学报
中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所

地球物理学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:3.703
ISSN:0001-5733
参考文献量13
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