作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2023/2/1 13:54:27
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广州海洋地质调查局成功开展地下结构探测试验

 

记者从广州海洋地质调查局获悉,为探索分布式光纤传感技术在海洋地质调查、水下目标探测、城市地下空间探测等领域的应用,广州海洋地质调查局基于国产分布式光纤声波调制解调设备开展集成研发,自主形成分布式光纤声波传感系统的数据采集、处理、解释一体化方案,并于近日在广州南沙科研基地成功开展地下结构探测科学试验。

据了解,本次试验布设长约182米的东西向光纤测线,在无需人员值守的情况下,获得62小时的连续观测数据。通过对采集到的地震背景噪声数据进行精细处理与反演,清晰揭示出南沙科研基地地下百米的横波速度结构,整体趋势与工程地质钻孔资料中沉积层与基岩分界面吻合度较高。同时,识别出疑似花岗岩基底和钻孔未及的多个浅层低速异常体,可精确描绘出南沙基地地下地质结构的空间变化特征,弥补了工程地质钻孔深度浅、点位少的不足。

此外,由于分布式光纤声波传感系统的高灵敏度、环境信号成像与布设简便的优势,具备对大部分环境信号与潜在移动目标进行监测的能力,可实现对附近人类活动、天气变化与地震活动的同步监测。本次试验中,成功监测到了基地工地施工、不同天气环境以及昼夜变化导致的信号差异,同时记录到2022年11月15日19时53分中国台湾台东县海域4.5级地震引发的信号响应。

近年来,分布式声波传感技术发展迅速,相比于传统地震仪,其具有布设灵活、观测密度高、成本低廉等明显优势。下一步,研究团队将全面总结经验,进一步完善分布式光纤探测及数据处理技术体系,尽量降低本底噪声等指标,尽早达到商业化应用目标。同时,深化分布式光纤探测技术在海洋领域的应用,重点开展地震监测、深部构造成像、水体信号监测等试验研究,充分发挥地球物理创新技术对海洋地质工作的基础引领作用。

 
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