吳招才，方銀霞

(國家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)

海洋科學(xué)綜合考察船多道地震與OBS同船作業(yè)新模式

吳招才，方銀霞

(國家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)

海洋科學(xué)綜合考察船作為海洋探測與研究的重要平臺，是海洋科研能力建設(shè)最重要的組成部分。新一代海洋科學(xué)綜合考察船科考項(xiàng)目多、綜合性強(qiáng)，科考保障措施適應(yīng)性廣、可靠性高，具備開展多學(xué)科的綜合海洋環(huán)境調(diào)查、探測以及取樣和現(xiàn)場分析的能力。與中近海及陸地科學(xué)考察不同，大洋遠(yuǎn)?？茖W(xué)考察，抵達(dá)科考地點(diǎn)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和物料，考察功能的多樣化和綜合性是提高科考效率的關(guān)鍵要素。所以綜合考察船設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮各個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，尤其是后甲板作業(yè)空間要滿足各學(xué)科作業(yè)要求，不能占用太多固定空間。

在海洋地球物理的科學(xué)考察中，多道地震調(diào)查設(shè)備多，包括震源、槍陣、拖纜、采集等多個(gè)系統(tǒng)。不同于專業(yè)物探船，在海洋科學(xué)綜合考察船上進(jìn)行多道地震調(diào)查時(shí)，多采用移動(dòng)集裝箱式安裝，以滿足綜合考察船的工作要求，所有調(diào)查設(shè)備分為采集系統(tǒng)、電纜、槍陣和空壓機(jī)等可移動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，在需要作業(yè)的航段將集裝箱運(yùn)抵船上安裝，航段作業(yè)結(jié)束后拆裝回實(shí)驗(yàn)室。

2015年春季，我所承擔(dān)了“全球變化與海氣相互作用”專項(xiàng)首個(gè)地球物理綜合剖面航次，用“向陽紅10”號船在南沙海域完成兩條測線，作業(yè)內(nèi)容包括重力、磁力、熱流、多道地震(108道)和海底地震(OBS)。在船時(shí)、后甲板空間有限的情況下，我們設(shè)計(jì)了多道地震和OBS同船作業(yè)的模式，將多道地震的槍陣系統(tǒng)和OBS的槍陣系統(tǒng)整合到一起，使用同一個(gè)槍陣集裝箱，解決了后甲板空間有限的制約問題。在去程進(jìn)行多道地震采集作業(yè)時(shí)，同時(shí)逐點(diǎn)投放OBS；回程時(shí)將多道地震氣槍換為OBS的大容量氣槍，進(jìn)行OBS放炮作業(yè)，同時(shí)拖曳磁力儀采集磁力數(shù)據(jù)；完成OBS放炮作業(yè)后，在第二次去程時(shí)回收OBS，同時(shí)進(jìn)行定點(diǎn)海底熱流測量。

本航次地震調(diào)查是我所“向陽紅10”號船首次地震作業(yè)，總計(jì)時(shí)間35 d，多道地震放炮超過30 000次，OBS放炮超過4 500次，總測線長度超過1 300 km。這兩種不同技術(shù)要求的地震調(diào)查方法同船、同測線作業(yè)模式，在科研單位海洋科學(xué)綜合考察船中是首次實(shí)施。這種作業(yè)模式可以共用震源系統(tǒng)，只增加了海上作業(yè)時(shí)更換氣槍的工作強(qiáng)度，但降低了調(diào)查船后甲板空間占用要求，節(jié)省了調(diào)查船時(shí)，延伸了對地殼結(jié)構(gòu)的探測范圍。這種作業(yè)模式應(yīng)該成為今后海洋科學(xué)綜合考察船上地球物理綜合調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)模式。