原标题：探寻地下的“眼睛” ：地震勘探

撰文/鄢伟（中国地质调查局广州海洋地质调查局）

在之前的文章《岩石里“蹦出”天然气？就是这么666》里我们提到，要把页岩气从泥页岩中开发出来，首先需要经过重重勘探，才有可能发现含气的泥页岩地层。

作为钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，地震勘探在某些类型的金属矿的勘查、煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。

2017年5月18日，我国首次海域可燃冰试采成功，并取得持续产气最长，产气总量最长的世界纪录，而可燃冰的发现也主要是通过地震勘探来进行的。

地震勘探是什么？

我们熟知的地震通常为天然地震，是地球内部发生运动而引起的地壳的震动。地震勘探中“地震”则是利用人工方法引起的地壳振动（如炸药爆炸、可控震源振动），而振动引起的地震波通过地面或海面上检波器接收，并由精密仪器记录并处理。

对原始记录信息进行一系列加工处理后，形成平面或者立体的成果资料，来揭示地下地层和结构特点。

海洋地震勘探原理图

地震勘探有哪些设备？

由于地震探勘目标不同，地震设备的适用范围也不尽相同，有的适用于浅层目标，有的则适用于深层目标，在陆地和海域使用的设备差别也很大。

地震设备主要包括定位设备、震源、检波器和记录仪四个大类。陆地上，特别对于震源或钻井，通常需要大型的运输工具；而在海洋上，地震设备的载体主要是轮船；另外，对于其他地理环境，就需要特殊的运输工具，例如沼泽或湿地，就要采用水陆两用车或气垫船等。

三维地震调查船

陆地勘探最常用的震源是炸药和可控震源，而海洋勘探中几乎都使用气枪震源。在陆地上大多数使用速度检波器，而在海水中则使用压力水听器记录地震波。另外在沼泽和过渡带施工时可能会有特殊的检波器。记录仪通常会使用放大器对检波器的输出进行滤波，并增强噪音中的有效信号，这个过程当中需要压缩信号的范围来记录非常弱的信号。

地震勘探分三个阶段

1数据采集

由于采集环境可以是海洋或陆地，需要研究的地质问题不同，各个工区的施工条件不一样，因此地震数据采集的野外方法也各有不同。

数据采集是最关键的一步，因为原始数据有严重缺陷，没有任何办法可以修补，因此高质量的野外工作是地震勘探成功的基础。

地震数据采集

2数据处理

地震数据处理的目的是要削弱干扰信息，提高地震分辨率，并且通过偏移处理使得数据空间归位。数据处理就是通过大量运算，将野外观测所得地震原始资料加工处理，将地震数据变成地质语言。

3资料解释

地质学家通过对地震数据的分析解释，确定地下岩层结构，寻找地层信息，并进行描述和分析，最后预测含油气或金属矿藏的地区。

在解释过程中，往往会编制揭示地下特征的各类图件，有时也会借助模拟来帮助理解地下岩层变化特征。

地震资料采集和处理

未来的地震勘探什么样？

20世纪，地震勘探经历了从二维-三维-高精度三维的技术发展。进入21世纪后，地震勘探技术和设备发展迅速，地震勘探开始向四维化、可视化和智能化发展。

四维地震也称“时移地震”或“时延地震”，其中第四维为时间。通过数据采集和处理获得一个随时间变化的三维地震体，从而能追踪地下的动态地质信息。

三维可视化解释系统能够让三维地震体形成全息影像或者是VR（虚拟现实），可以让我们身临其境的探索地下世界。

此外，随着新型计算机的诞生和处理技术的智能化，智能化地震技术得到迅猛发展和完善，例如随钻井孔监测技术、深度域地震信息展示技术、全矢量波场成像技术、智能化油田开发监测技术等，大幅度提高了地震勘探的效率和精度。这些技术将在未来地质勘探中发挥巨大作用。

本文转载自：地震三点通