海底地層剖面儀

subbottom profiler

定義：利用聲波在水中和水下沉積物內散射和反射的特性來探測海底地層的儀器。

學科：海洋科學技術_海洋技術_海洋觀測技術

相關名詞：散射 反射 斷層 磁致伸縮 壓電陶瓷

圖片來源：視覺中國

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海底地層剖面儀是利用聲波在海水中和海底沉積物內傳播和反射的特性來探測海底地層的設備，是在回聲測深儀的基礎上發(fā)展而來的，具有操作方便、探測效率高、圖像清晰直觀的特點，廣泛應用于海洋地質調查、港口建設、航道疏浚、海底管線布設以及海上石油平臺建設等。通過海底地層聲學圖像，地質人員可以獲得海底之下淺部地層分層、厚度、空間展布等信息，也可以了解在海底地層中是否存在海底淺層氣、埋藏古河谷、斷層等一些潛在致災地質因素。

海底地層剖面儀的工作原理是向海水中周期性發(fā)射一定頻率的聲波信號，信號傳播過程中遇到不同的界面（如海底面、地層的上下邊界）時發(fā)生反射，通過接收并處理反射回來的聲學信號，形成能夠反映地下地層結構的聲學圖像。海底地層剖面儀發(fā)射聲波的頻段通常集中于幾百到上萬赫茲，聲波頻率越高，獲得的聲學圖像的垂向分辨率越高，但探測深度下降。聲波發(fā)射技術主要包括電火花式、磁致伸縮式（又稱BOOMER）、壓電陶瓷式和聲參量陣式，前兩種所發(fā)出的聲波頻率低（幾百到上千赫茲），后兩種技術下聲波的頻率則在幾千到上萬赫茲。

海底地層剖面儀可以搭載于不同的平臺，如可以固定于大型科考船船底（也稱船載式）或臨時固定于小型船舶一側，可以拖曳于水面，也可以搭載于水下自主潛航器（AUV）平臺或深拖平臺。

（延伸閱讀作者：自然資源部第一海洋研究所 李西雙博士）

責任編輯：張鵬輝