海底地震觀測是指用專門設計的地震儀投放于海洋底來觀測海洋底的地震現象，確定震源參數，以研究海洋底地震活動規律並作地質構造分析的一種海洋地震測量新方法。由於地震頻率範圍變化很大，因此要求根據不同的觀測目的，選擇短周期和長周期的檢波器來分別測定適當的頻率範圍。
基本介紹
- 中文名：海底地震觀測
- 設備：專門設計的地震儀
- 目的：海洋地震活動規律地質構造分析
- 研究地區：大洋洋脊、島弧、海溝
正文,
正文
用專門設計的地震儀投放于海洋底來觀測海洋底的地震現象，確定震源參數，以研究海洋底地震活動規律並作地質構造分析的一種海洋地震測量新方法。
早在1937～1940年間，美國W.M.尤因等就進行過海底地震觀測的嘗試，但直到60年代以後，此項觀測技術才隨深海大洋調查的發展而得到採用。蘇聯、美國、英國、日本等進行了海底地震儀的研製和觀測方法的試驗，並在不同海底區，如大洋洋脊、島弧、海溝、深海洋盆等地區，利用海底地震儀進行過觀測，發現洋脊區的微地震活動規律和海溝區震源深度的分布特徵（見海底地震）。
觀測儀器 由於海水對聲波傳播的限制，利用一般的地震測量技術，人們往往無法有效地、經濟地接收到一些重要的地震信息，如橫波及其頻散信息、三分量的地震信息等，因此產生了海底地震觀測這一新技術。海底地震觀測的主要儀器是海底地震儀。它的主體包括拾震器(亦稱感測器、地震檢波器)、放大器、記錄器、石英鐘和電源等。儀器主體被密封在耐壓容器中，放置海底進行全自動記錄，藉助浮標和系留系統或自動控制系統升浮而回收。海底地震儀採用可變線圈型電磁式結構。它的體積小，比較堅固，有良好的水密性。由於地震頻率範圍變化很大,因此要求根據不同的觀測目的,選擇短周期和長周期的檢波器來分別測定適當的頻率範圍。
海底地震儀分為單分量和三分量兩種。單分量地震儀記錄垂直分量,頻率範圍為2～20赫，動態範圍可達65分貝,石英鐘精度為 10-6秒，功率為0.5瓦/小時，記錄時間為30天。三分量(兩個水平分量和一個垂直分量)地震儀，一般是由三個方向安置的單分量地震儀和一個水聽器組成,前者在海底直接測量地震波的縱波和橫波,後者測量水中傳播的地震波（縱波）。
觀測方法 海底地震儀投放、回收或觀測採用的方式主要有三種：①錨定浮標式，用尼龍纜繩將地震儀與浮標連線起來，便於尋找回收。用這一方式可進行多點觀測,但纜繩容易帶來干擾。②自由下落自動升浮式,將海底地震儀同帶有分離裝置的錨連線好，投入海中後自由下落海底，預定的觀測時間一過，儀器內的定時器或船上發出的信號指令使儀器與錨自動分離,升浮海面,打撈回收。此裝置結構複雜而沉重。③海底電纜式，用海底電纜把海底地震儀和陸上觀測站連線起來進行半永久的觀測，海底電纜起到數據傳輸、遙控、電力供給的作用。此法僅能用於離岸較近的淺海地區。
由於海底地震活動是十分頻繁的，一般採用多點的長期連續觀測，觀測深度可達6000米。目前主要在近海和不很深的洋底進行觀測,所投放的地震儀器僅限於4～5台。為了確定震源位置,必須選擇合理的台站布置方案。據理論計算,海底地震儀的最佳分布方案是：將n-1台海底地震儀均勻地放置在圓周上,而第n台放於圓心。一般來說，只要不是將地震儀投放在一條直線上，都可以根據所得到的數據求出震源位置。對於微震的觀測則應注意到它們出現的區域性，一般應部署在洋脊裂谷、轉換斷層和海溝附近。
套用現狀 主要套用海底地震儀觀測海底天然地震，也可用來觀測人工激發的地震，但對於人工激發地震的觀測，目前僅限於儀器的研製和試驗性觀測。海底地震儀觀測天然地震或人工地震已經被套用於幾個方面：①研究大洋洋脊、海盆、海溝等地區的地震活動和構造活動的特點；②通過微震觀測,監視大地震的發生,為地震預報和海底工程(如海底油田開發)服務;③調查大陸-大洋過渡帶的地殼結構，揭示板塊俯衝作用的機理；④在廣闊的海洋中進行地震觀測，有助於了解地球內部構造。
早在1937～1940年間，美國W.M.尤因等就進行過海底地震觀測的嘗試，但直到60年代以後，此項觀測技術才隨深海大洋調查的發展而得到採用。蘇聯、美國、英國、日本等進行了海底地震儀的研製和觀測方法的試驗，並在不同海底區，如大洋洋脊、島弧、海溝、深海洋盆等地區，利用海底地震儀進行過觀測，發現洋脊區的微地震活動規律和海溝區震源深度的分布特徵（見海底地震）。
觀測儀器 由於海水對聲波傳播的限制，利用一般的地震測量技術，人們往往無法有效地、經濟地接收到一些重要的地震信息，如橫波及其頻散信息、三分量的地震信息等，因此產生了海底地震觀測這一新技術。海底地震觀測的主要儀器是海底地震儀。它的主體包括拾震器(亦稱感測器、地震檢波器)、放大器、記錄器、石英鐘和電源等。儀器主體被密封在耐壓容器中，放置海底進行全自動記錄，藉助浮標和系留系統或自動控制系統升浮而回收。海底地震儀採用可變線圈型電磁式結構。它的體積小，比較堅固，有良好的水密性。由於地震頻率範圍變化很大,因此要求根據不同的觀測目的,選擇短周期和長周期的檢波器來分別測定適當的頻率範圍。
海底地震儀分為單分量和三分量兩種。單分量地震儀記錄垂直分量,頻率範圍為2～20赫，動態範圍可達65分貝,石英鐘精度為 10-6秒，功率為0.5瓦/小時，記錄時間為30天。三分量(兩個水平分量和一個垂直分量)地震儀，一般是由三個方向安置的單分量地震儀和一個水聽器組成,前者在海底直接測量地震波的縱波和橫波,後者測量水中傳播的地震波（縱波）。
觀測方法 海底地震儀投放、回收或觀測採用的方式主要有三種：①錨定浮標式，用尼龍纜繩將地震儀與浮標連線起來，便於尋找回收。用這一方式可進行多點觀測,但纜繩容易帶來干擾。②自由下落自動升浮式,將海底地震儀同帶有分離裝置的錨連線好，投入海中後自由下落海底，預定的觀測時間一過，儀器內的定時器或船上發出的信號指令使儀器與錨自動分離,升浮海面,打撈回收。此裝置結構複雜而沉重。③海底電纜式，用海底電纜把海底地震儀和陸上觀測站連線起來進行半永久的觀測，海底電纜起到數據傳輸、遙控、電力供給的作用。此法僅能用於離岸較近的淺海地區。
由於海底地震活動是十分頻繁的，一般採用多點的長期連續觀測，觀測深度可達6000米。目前主要在近海和不很深的洋底進行觀測,所投放的地震儀器僅限於4～5台。為了確定震源位置,必須選擇合理的台站布置方案。據理論計算,海底地震儀的最佳分布方案是：將n-1台海底地震儀均勻地放置在圓周上,而第n台放於圓心。一般來說，只要不是將地震儀投放在一條直線上，都可以根據所得到的數據求出震源位置。對於微震的觀測則應注意到它們出現的區域性，一般應部署在洋脊裂谷、轉換斷層和海溝附近。
套用現狀 主要套用海底地震儀觀測海底天然地震，也可用來觀測人工激發的地震，但對於人工激發地震的觀測，目前僅限於儀器的研製和試驗性觀測。海底地震儀觀測天然地震或人工地震已經被套用於幾個方面：①研究大洋洋脊、海盆、海溝等地區的地震活動和構造活動的特點；②通過微震觀測,監視大地震的發生,為地震預報和海底工程(如海底油田開發)服務;③調查大陸-大洋過渡帶的地殼結構，揭示板塊俯衝作用的機理；④在廣闊的海洋中進行地震觀測，有助於了解地球內部構造。
