2013, Vol. 56
2. 广州海洋地质调查局, 广州 510760;
3. 地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室, 北京 100083
, JING Jian-En1,3
, WEI Wen-Bo1,3, SHENG Yan2, LUO Xian-Hu2, CHEN Guang-Yuan1,3, SHI Xin-Yu1,3
2. Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou 510760, China;
3. Key Laboratory of Geo-detection, Ministry of Education, Beijing 100083, China
海洋电磁法已成为地震方法最有效的补充手段之一[1]，在海底资源调查中具有良好的应用前景[2]，被Scripps Institution of Oceanography [3-4]、Southampton Oceanography Center[5]、Statoil[6]、ExxonMobil[7]、Shell[8]、Schlumberger[9]等著名机构成功用于海底油气和天然气水合物资源的探测.
海洋拖曳式水平电偶极-偶极方法作为海洋电磁法的一个分支，具有高效率、多信息的优势，尤其适合快速圈定海底浅部高阻异常的分布范围.20世纪70年代，美国加州大学Scripps海洋研究所Cox等人最早提出用水平电偶极-偶极方法开展深水区地学探测的设想[10].随后，欧洲地球物理学者相继开展了类似的研究[11-12].1997年，加拿大多伦多大学Edwards等进行了海底水平电偶极-偶极装置的研发，并于之后的几年中，在卡斯卡底古陆北部边缘的含水合物区进行了多次调查，对该海区水合物的潜在分布进行了评估[13].2010年，挪威的PGS公司研制了Towed Streamer系列拖曳式电场收发装置，在San Nicolas Basin、Gulf of Mexico、挪威北海North Viking Graben和Troll等海域进行多次试验[14].2011年，Constable等学者研制了沿测线测量三轴电场的Vulcan系列拖曳式电场接收机[15].上述研究均取得了出色的勘探效果.
相比之下，国内在这方面的研究工作相对滞后，尤其是在仪器设备方面.因而，硬件研发成为了当务之急[16].本文展示了在前期海底大地电磁及海洋可控源电磁方法研究的基础上[17-19]，对海洋拖曳式水平电偶源轴向电场进行数值模拟的结果.在方法理论指导下，应用高级嵌入式计算机智能控制、前端低噪声斩波放大、低时漂同步采集等关键技术，设计与制作了国内首套海洋拖曳式水平轴向电场接收机，并通过海洋试验与评估检验方法理论与仪器的可行性.
2 海洋拖曳式水平轴向电偶极-偶极收发系统海洋拖曳式水平轴向电偶极-偶极收发系统如图 1.海上作业时，拖曳式电偶源发射机和电场接收机通过中性浮力牵引缆连接在一起，并由深拖缆施放至近海底.发射机从船甲板端获取电能，通过发射电极向海水及海底地层中发送单频或多频的时变电流，电场接收机则通过其尾部的电场传感器同步测量相应的轴向电场信号.之后，结合导航信息处理发射和接收的数据资料，提取相应的电场异常响应，从而推断海底以下介质的电性结构，以助于评估天然气水合物电性异常的分布范围.
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图 1 海底拖曳式水平轴向电偶-偶极方法作业示意图 Fig. 1 Schematic diagram of seafloor towed electric dipole-dipole system in horizontal operation |
从发射机到接收机，海底电磁波共有4种传播路径[20-22]，如图 2所示.其中反射波和折射波携带有海底以下介质的电性信息，直达波和空气波是干扰信号.反射波和折射波的幅度在短收发距情况下均小于直达波.因此，探测海底目标体应当选取合适的观测参数，以保证得到有效的反射波和折射波信息，从而达到探测高阻异常体的目的.
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图 2 地电模型及电磁波传播路径图 Fig. 2 High resistivity model and EM wave route |
在电磁法数值模拟中，常用的方法有：积分方程法、有限差分法和有限单元法[23].其中，积分方程法具有计算速度快、精度高等优点.本文中，海洋拖曳式水平电偶源电场数值模拟采用预条件体积分方程法[24].该方法实质是为传统的体积分方程增加一个预条件矩阵，保证了大型线性方程组的迭代解始终收敛.
3.1 基于预条件体积分方程推算电偶源电场响应在异常体区域内，电场满足如下关系式[25]：
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(1) |
式（1）中，Eb为一次场电场强度、Ea为二次场电场强度.a和b为电导率系数，设异常体外的电导率值为σ1，异常体的电导率值为σ2，Δσ为σ2与σ1之差，有a=（σ1+σ 2）/
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(2) |
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(3) |
其中，E为总场，等于一次场强Eb和二次场强Ea之和.将（2）、（3）式代入（1）式，得
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(4) |
式（4）中右端项是对异常体区域内电场的一个积分运算，可表示为
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(5) |
可以证明[24]，在有损耗介质中C（·）是一个收敛算子，满足
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(6) |
式中‖·‖表示L2范数，0＜k＜1，E（n-1）和E（n）是第n-1和n次迭代的解.
通过变换（4）式，得到电场E的预条件体积分方程为
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(7) |
它可以通过迭代法求解.由（6）式知，方程（7）的迭代解是收敛的.
一旦求出异常体区域内的电场E，则可利用（8）式求出海水中任意观测点r处的电场强度矢量：
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(8) |
对图 2所示的海洋三维高阻异常体模型的电场响应进行数值计算，通过分析海洋水平电偶极-偶极收发装置的电场分布特征，讨论收发距、发送频率、收发装置离海底高度等对轴向电场Ex响应的影响，为仪器设计提供理论依据.
图 2中，水平板状高阻异常体镶嵌于电阻率为1 Ωm的海底围岩中，它的大小为4000 m×4000 m× 50 m，电阻率为10 Ωm.当高阻异常体被围岩替换后则相当于海底不存在高阻异常体，其响应称为背景场；含高阻异常体模型的响应称为异常总场.以高阻异常体中心在海平面的投影为坐标原点，z轴垂直向下，x、y坐标轴与异常体边界平行，建立直角坐标系.发射偶极子（Tx）与接收偶极子（Rx）位于x轴正下方，沿x轴方向布设，且距离海底有一定高度. Tx与Rx沿平行于x轴的方向移动，进行海底拖曳式电场激发与接收.
3.2.1 Ex幅值随收发距的变化为研究图 2所示的4种形式电磁波场值相对大小，令Tx与Rx距海底高度为30 m，且Rx位于坐标原点正下方静止不动.沿平行于x轴方向移动Tx，利用积分方程法对电场强度的Ex分量进行模拟计算.图 3给出了单位电偶矩0.25 Hz、2 Hz和8 Hz时的Ex幅值响应曲线.图中实线为水平板状高阻异常体模型的响应，虚线为对应的背景场.
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图 3 不同激发频率时Ex幅值随收发距变化曲线 Fig. 3 Ex amplitude curves with different exciting frequencies |
由图 3可知，当收发距较小时同一频率异常总场与背景场几乎重合，此时电场响应主要受直达波的影响；当收发距增大时，实线与虚线分开，异常场与背景场出现明显的差异，高阻异常体感应的反射波与折射波的能量较突出，此时表明所对应的收发距能够探测高阻异常；当进一步增大收发距，异常场与背景场趋于重合，表现为空气波的影响.
对比发现，发射信号频率为0.25 Hz时，电场响应较强，可观测异常响应的收发距范围较宽，约为500~3200 m；发射信号频率为2 Hz时，电场响应减弱，可观测异常响应的收发距范围约为500~2000 m；发射信号频率为8 Hz时，电场响应更弱，可观测异常响应的收发距范围约为500~1200 m.对于拖曳式施工方式，收发距越大施工难度也相应增加.从上述模拟结果可知，收发距小于500 m时，观测结果主要为直达波.因此，收发距的选择应从海上作业和探测目标两方面综合考虑.
设Tx与Rx距海底高度仍为30 m，沿平行于x轴的方向同步移动，收发距分别设定为300、400 m、500 m和600 m.Tx发送信号频率为8 Hz，利用积分方程法对电场强度的Ex分量进行模拟计算，见图 4.
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图 4 不同收发距时电场Ex的幅值曲线.（a）电场强度曲线；（b）异常总场与背景场的比值曲线（相对异常曲线） Fig. 4 Ex amplitude curve for different distances between transmitter and recorder. (a) Curve of electric field intensity; (b) Ratio curve of anomaly field and background field (relative anomaly curve) |
由图 4可知，随收发距增加，Ex幅值降低，但相对异常响应突出.当收发距为300 m时，几乎无异常显示；收发距为400 m时，相对异常小于1.05，考虑实际施工时的噪声影响，此收发距不利于探测浅层高阻异常体；当收发距为500 m时，相对异常大于1.1，即异常体引起的响应已超过背景场的10%；收发距增加，相对异常也增大，更有助于分辨异常体.另外，根据相对异常曲线的起伏变化特征，可以较好地识别高阻异常体边界的位置.可见，通过选择合适的拖曳装置参数，即可利用水平电偶极-偶极方法探测海底浅层高阻异常体.针对设计的理论模型，拖曳装置的收发距不能太小，最好大于500 m，这是对海洋作业和仪器设计者提出的与拖曳式收发装置相关的技术要求.
3.2.2 三维模型条件下Ex幅值随发射频率的变化Tx与Rx距海底高度为30 m，沿平行于x轴方向同步移动，且收发距固定为500 m.Tx发射信号频率分别为0.25、2、8 Hz，利用积分方程法对电场强度的Ex分量进行模拟计算，见图 5.
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图 5 不同激发频率时电场Ex的幅值曲线（a）电场强度曲线；（b）相对异常曲线. Fig. 5 Ex amplitude curves for different exciting frequencies (a) Curve of electric field intensity; (b) Relative anomaly curve. |
由图 5可知，随着发射频率增大，Ex幅值降低，但相对异常响应突出.当发射频率为0.25 Hz时，相对异常小于1.04，由于该相对异常太小，该发射频率不利于在500 m收发距条件下探测浅层高阻异常体；当发射频率为2 Hz时，相对异常大于1.05，即异常体引起的响应已大于背景场的5%，对于背景噪声不是很强的情况下，该发射频率勉强可用；当发射频率为8 Hz时，相对异常约为1.12，即异常体引起的响应约为背景场的12%，较有利于分辨高阻异常.同样，相对异常曲线的陡立变化部分，较好地对应了高阻异常体边界的位置.
由此可知，发射频率不是越高越好，越高场值越低，不利于接收机的观测；发射频率亦不是越低越好，越低相对异常越不明显.对发射机研制而言，所设计的发射频率范围应涵盖0.25~16 Hz.
3.2.3 Ex幅值随拖曳装置离海底高度的变化Tx与Rx沿平行于x轴的方向同步移动，收发距固定为500 m.它们距海底高度分别设置为0 m、30、50 m.Tx发射信号频率为1、8 Hz，利用积分方程法对电场强度的Ex分量进行模拟计算，见图 6.
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图 6 不同拖曳装置离底高度的电场Ex幅值曲线（a）电场强度归一化曲线；（b）1 Hz的相对异常曲线；（c）8 Hz的相对异常曲线. Fig. 6 Ex amplitude curves for different height to seafloor (a) Curve of electric field intensity; (b) Relative anomaly curve with exciting frequency of 1 Hz; (c) Relative anomaly curve with exciting frequency of 8 Hz. |
由图 6a可知，当发射信号频率为1 Hz时，Ex幅值随拖曳装置离底高度增大而增大.这表明发送频率较低时，拖曳装置离底高度增加，空气波的影响增加.当发射信号频率为8 Hz时，Ex幅值随拖曳装置离底高度增大而降低.这表明发送频率较高时，空气波的影响减小，相对异常变得更突出.同理，当海水深度增加时，空气波的影响也减小，更有利于海底高阻异常的探测.
图 6b中，在发射信号频率为1 Hz情况下，当拖曳装置离底高度为50 m时，相对异常约为1.06；当拖曳装置离底高度为30 m时，相对异常大于1.08；当拖曳装置离底高度为0 m时，相对异常接近1.1. 图 6c中，在发射信号频率为8 Hz情况下，当拖曳装置离底高度为50 m时，相对异常约为1.1；当拖曳装置离底高度为30 m时，相对异常大于1.1；当拖曳装置离底高度为0 m时，相对异常接近1.2.可见，对于已知模型，拖曳装置离底高度小于50 m时，都能够较好地分辨高阻异常体；与1 Hz相比，8 Hz的结果对高阻异常体的分辨能力更好.
可见，拖曳装置离底高度越小，越易于观测异常响应，但过小的离底高度会增加拖体触底的风险，考虑到海上施工安全，拖体离海底高度选择10~40 m为佳.
根据以上数值分析结果，针对图 2模型，合理的装置参数为：收发距不小于500 m、拖体离底高度约为30 m、发送频率2 Hz与8 Hz组合，该数值模拟的电场幅值介于10-13~10-8V/（A·m·m）之间.考虑到船载电缆承载能力，发送电流设置为100 A，发射电极距为100 m，接收电极距为20 m，考虑到目标体规模、电性参数及埋深等因素，设置接收机观测带宽为0.01~100 Hz之间，量程为200 nV~20 mVpp之间，噪声水平在
海洋拖曳式水平轴向电场接收机（以下简称电场接收机）需与海底保持一定高度拖曳，并连续采集电场信号，要求采集电路满足高精度、低噪声、低时漂、大动态范围和低功耗的要求，同时还要解决整机的抗震、承压密封、行进姿态稳定等一系列技术问题.
4.1 接收机主体结构在如图 7所示的接收机拖体中，主要包括拖体框架、承压密封舱、电场传感器、采集电路和水密电缆等部件.拖体框架用于保护承压密封舱防止撞击、方便牵引及固定浮力材料；承压舱采用超硬铝合金材料制作；电场传感器采用Ag|AgCl不极化电极，电场信号经水密电缆传递至采集电路；通过水密接插件实现不开舱盖的情况下与外界通讯，进行GPS对钟、采集参数设置和数据下载等功能.
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图 7 接收机主体结构（a）及实物图（b） Fig. 7 Towed E-field recorder construct diagram (a) and picture (b) |
目前，海底电场传感器采用Ag/AgCl材料制备.Ag/AgCl是一种金属难溶盐阴离子电极，在Ag的表面涂有AgCl，当其浸入一定浓度Cl-溶液时，通过Ag|AgCl|Cl-两个相面将水下电场传递至与Ag连接的电缆.
如图 8所示，电场传感器主要由水密接插件、传感器外壳、银片、多孔管和安装环组成.涂有AgCl的银片作为电场传感器的关键零部件，通过多孔管与海水进行离子交换；多孔管主要起到透水与物理保护作用；水密接插件实现海底电场信号与电道前放板之间的水密传输.所研制的海底电场传感器在0~40 ℃温度变化范围内极差小于200 μV，24 h的极差变化小于20 μVpp.
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图 8 海底电场传感器结构图.1.水密接插件；2.环氧树脂密封胶；3.银片；4.固定盖5.多孔管；6.传感器外壳 Fig. 8 Marine E-field sensor structure diagram. 1.Watertight connector; 2.Epoxy resin sealant; 3.Silver piece; 4.Fixed cover; 5.Porous tube; 6.Sensor housing |
海底电场信号具有信号微弱，相对低频等特点，对观测电路提出了低漂移、低噪声的要求，尤其是低频段的低噪声特性.目前通用的低噪声集成放大器最佳工作频段多在1 kHz附近，低频1/f噪声明显，转角频率也多在1~100 Hz之间，并且功耗较大，单通道约为50~100 mW，难以满足海底电场的测量要求.斩波放大器的设计需针对低频微弱信号观测，其原理是先将低频微弱信号进行斩波，也就是调制至几千Hz，再对调制后的信号进行低噪声放大，因调制信号频段较高，可以忽略放大器自身1/f噪声的影响，经放大的调制信号再经解调后还原成低频信号，此时信噪比大大改善，因此斩波放大器可以获得良好的低频噪声特性.
利用分立元件设计并自主搭建的低噪声斩波放大器原理如图 9a所示，包括斩波、变压器耦合、交流放大、同步解调、低通滤波和直流放大等电路.区别于传统的调制解调放大器，该放大器在调制与AC放大电路之间引入了变压器耦合电路，目的在于将放大器的最佳源阻抗与海底电场传感器较小的源阻抗匹配，获得较高的信噪比.
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图 9 斩波放大器原理图（a）及噪声模型（b） Fig. 9 Chopper amp block diagram (a) and noise model (b) |
图 9b给出了斩波放大器前端电路噪声等效电路，传感器输出信号为Vs，传感器内阻为Rs，其等效噪声表示为es，变压器线圈匝数比为N，交流放大器等效电流噪声为in，电压噪声为en，通带增益为Av.输出均方信号表示为
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(9) |
输出均方噪声为传感器内阻Rs的等效噪声es、放大器电压噪声en、电流噪声in三者之和，表示为
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(10) |
式（10）中B为带宽，k为波兹曼常数，T为绝对温度.则输出端信噪比为
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(11) |
从式（11）可知，在源阻抗Rs较小且不变的前提下，减小分母中en2 /N2+N2in2 Rs2项的值，可获得较高的信噪比，由此得到的变压器匝数比为
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(12) |
所设计的低噪声斩波放大器斩波频率为2000 Hz，-3 dB带宽设为0.01~100 Hz，通频带增益为60 dB，噪声水平
为验证系统的低噪声特性，分别进行了放大器和电场传感器的噪声功率谱密度测量.如图 10所示，虚线为放大器输入端短接噪声，实线为放大器引入电场传感器短接噪声；放大器自身高频段噪声水平为
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图 10 放大器与传感器噪声功率谱密度图 Fig. 10 Amplifier and sensor noise power spectrum densit |
如图 11所示，位于承压密封舱内部的采集电路主要由斩波放大器、模数转换器、控制器、同步电路、辅助信息测量单元、Udisk等模块组成.
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图 11 采集电路原理框图 Fig. 11 Recorder internal circuit block diagram |
模数转换电路采用24位大动态范围ADC，在控制器的控制下将斩波放大器输出的单端模拟信号转换为高精度的数字信号.为保证信号链路的动态范围，根据前端放大器输出信号进行量程匹配，再进行高精度模数转换.
控制器以32位ARM920T搭建外围电路，实现与上位机COM通讯、网络通讯、模数转换器设置、Udisk文件系统读写、GPS对钟、辅助信息读取等工作.
辅助信息测量电路完成拖体三轴姿态（方位角、横滚角、俯仰角）和舱内温度测量，通过串口发送至控制器.
同步电路实现下水前GPS授时、PPS锁定，水下采集提供高稳时钟、出水后校钟，以保证观测的数据与发射系统电流文件、导航系统的最小同步误差.
4.5 低时漂技术为得到拖曳式电场Ex归一化幅值，需要结合发射电流、导航、水下定位等数据，同时要求以上信息的时间轴保持一致.针对图 2模型，假设收发距为500 m，发送频率为8 Hz，离海底高度为30 m，船速为2 knots，在保证相对误差1%的前提下，可计算得到系统的时漂要求小于1 ms/day.
如图 12所示，低时漂电路由OCXO、CPLD、RTC、MCU以及甲板控制盒端的GPS模块组成.其中高稳OCXO和精确GPS模块是关键部件，为达到低时漂指标，频点为32.768 MHz，频率稳定度为±10ppb，GPS模块PPS（秒脉冲）误差为±20ns.
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图 12 低时漂技术原理图 Fig. 12 Low time drift block diagram |
接收机下水前，甲板控制盒内置GPS接收到有效时间信息后，通过串口发送至MCU，读取的时间信息通过IIC总线写入至RTC.OCXO将32.768MHz时钟信号送入CPLD，CPLD分频后提供32.768KHz时钟至RTC.MCU完成锁定PPS_in，输出PPS_out.
接收机下水后，系统依靠自身产生的PPS_out进行同步采集.随着采集时间推移，由OCXO与CPLD输出的PPS_out漂移会有所增加.
待拖曳工作结束，将接收机打捞上船，接入甲板控制盒，进行出水后校钟.MCU通过UART读取GPS时间信息，待得到有效的GPS时间信息后，CPLD在MCU控制下测量PPS_out与标准PPS_ in之间的时间漂移，读取漂移并记录至相应的数据文件中，以备进行时间序列的漂移补偿.
4.6 主要技术指标1）-3 dB带宽：0.01~100 Hz；
2）瞬时动态范围：优于110 dB（0.1~100 Hz）；
3）采集电路本底噪声：
4）时漂：1 ms/day；
5）软硬件平台：ARM+嵌入式Linux；
6）整机功耗：约2 W（100 Hz连续采样）；
7）连续工作时间：大于100 h（100 Hz连续采样）；
8）辅助信息记录：舱内温度、三轴姿态、电池电压；
9）最大工作水深：4000 m.
5 真实海洋环境中的测试与评估仪器研发完成后，搭载广州海洋地质调查局的海洋六号船在南海某海区进行了国内首次海洋拖曳式水平轴向电偶极-偶极电场数据采集测试.尽管比国外开展同类工作晚了十多年，但我国依靠自己的力量，已经开始独立研发和完善海底拖曳式电场探测仪器系统.
测试之前，先进行准备工作，包括：敷设供电线、焊接绞线架、配挂中性浮缆以及整体调试仪器系统等.
在作业点位投放接收电极和信号接收电缆，接着投放电场接收机、中性浮力牵引缆和发射电极，之后投放发射机拖体.如图 13所示，整个系统离底高度为10~20 m，沿所设计的5 km路线进行拖曳走航，测线地形如图中实线所示.拖曳工作往返三次（水下拖体离底高度图中虚线表示），作业船船速位于2~3 knots之间.三次发射电流频率分别为0.25 Hz、2 Hz和8 Hz，发射电流峰值约为95 A，所对应的收发距为720 m.实际采集到的时间序列曲线片段示例如图 14，图中虚线标注了发射电流波形，峰值约为100 A，频率为8 Hz，实线为接收机所观测的电压信号，幅值约为20 μVpp.
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图 13 拖体航迹图（地形及离底高度） Fig. 13 Tracks of towed recorder (containing water depth and height from seafloor) |
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图 14 发射电流波形和采集的电场时间序列片段 Fig. 14 Current waveform of transmitter and time series acquired by towed E-field recorder |
在前述5 km拖曳作业中，对电场接收机所观测的数据结合发射电流、姿态、导航、水下定位和时间漂移等信息，进行电场Ex校正和归一化处理，处理结果如图 15.三个频点数据在1 km处均具有高阻异常显示，推测在0.5 km至2.5 km区间海底以下存在高阻异常体.整个海试过程表明所研制的电场接收机工作正常.
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图 15 电场Ex振幅归一化曲线 Fig. 15 N-MVO of electrical field Ex |
归纳全文内容，取得以下认识：
（1）采用数值模拟探讨了海洋拖曳式水平电偶极-偶极方法探测天然气水合物的可行性，重点分析了发射频率、收发距、拖曳装置离底高度等参数对电场异常响应的影响，对电场接收机的研发与海洋试验起到了理论指导作用.
（2）研制了国内首套海洋拖曳式水平轴向电场接收机，解决了低噪声电场传感器、低噪声斩波放大器、低漂移GPS同步等技术难题，实现了海洋微弱电场信号的低噪声、低时漂及大动态范围的观测.
（3）在南海某海区进行了国内首次海洋拖曳式水平电偶极-偶极方法的测试与评估，检验了电场接收机的稳定性与可靠性.测试达到了预期目标，为我国开展同类研究提供了技术铺垫和经验积累.
致谢感谢广州海洋地质调查局提供的试验平台及海洋六号全体工作人员在海试期间的积极配合；邓明教授在本文撰写过程中给予了学术指导.
| [1] | Edwards R N. Marine controlled source electromagnetics: principles, methodologies, future commercial applications. Surveys in Geophysics , 2005, 26(6): 675-700. DOI:10.1007/s10712-005-1830-3 |
| [2] | Chave A D, Constable S C, Edwards R N. Electrical exploration methods for the seafloor.//Nabighian M et al.eds. Electromagnetic Methods in Applied Geophysics, SEG, Tulsa Okla, 1991, 2: 931-966. |
| [3] | Constable S. Marine electromagnetic methods-a new tool for offshore exploration. The Leading Edge , 2006, 25(4): 438-444. DOI:10.1190/1.2193225 |
| [4] | Constable S, Srnka L J. An introduction to marine controlled source electromagnetic methods for hydrocarbon exploration. Geophysics , 2007, 72(2): WA3-WA12. DOI:10.1190/1.2432483 |
| [5] | MacGregor L M, Sinha M, Constable S C. Electrical resistivity structure of the Valu Fa Ridge, Lau Basin, from marine controlled-source electromagnetic sounding. Geophysical Journal International , 2001, 146(1): 217-236. DOI:10.1046/j.1365-246X.2001.00440.x |
| [6] | Ellingsrud S, Eidesmo T, Johansen S, et al. Remote sensing of hydrocarbon layers by seabed logging (SBL): Results from a cruise offshore Angola. The Leading Edge , 2002, 21(10): 972-982. DOI:10.1190/1.1518433 |
| [7] | Srnka L J, James J, Carazzone J, et al. Remote reservoir resistivity mapping. The Leading Edge , 2006, 25(8): 972-975. DOI:10.1190/1.2335169 |
| [8] | Dirk S, Saad S, John V, et al. Recent controlled source EM results show positive impact on exploration at shell. SEG/New Orleans 2006 Annual Meeting, 2006:3536-3541. |
| [9] | Lovatini A, Watts M D, Umbach K, et al. Technical Paper: 3D CSEM inversion strategy-An Example offshore West of Greenland. EAGE 71st Conference & Exhibition-Amsterdam, The Netherlands, 2009, X004. |
| [10] | Cox C S, Filloux J H, Larsen J. Electromagnetic studies of ocean currents and electrical conductivity below the ocean floor.//Maxwell A E. The Sea. New York: Wiley-Interscience, 1971: 637-693. |
| [11] | Francis T J G. Electrical Prospecting on the Continental Shelf. London: HMSO, 1977 : 1 -48. |
| [12] | Teleki P G, Dobson M R, Moore J R, et al. Electrical Methods in the Exploration of Seafloor Mineral Deposits. Germany: Springer Pub. Co. Inc., 1979 : 413 -420. |
| [13] | Edwards R N. On the resource evaluation of marine gas hydrate deposits using sea-floor transient electric dipole-dipole methods. Geophysics , 1997, 62(1): 63-74. DOI:10.1190/1.1444146 |
| [14] | Anderson C, Mattsson J. An integrated approach to marine electromagnetic surveying using a towed streamer and source. First Break , 2010, 28(5): 71-75. |
| [15] | Constable S, Naif S, Weitenmeyer K. New Receiver Instumentation: The Long, the short, and the towed. http://marineemlab.ucsd.edu, 2011. |
| [16] | 滕吉文. 关于设立"张衡计划"的建议--为中国地球物理仪器研发和产业化. 地球物理学进展 , 2009, 24(4): 1155–1166. Teng J W. Specific proposals with regard to set up a "Zang Heng Project": for research development and industrialization of Geophysical instruments of China. Progress in Geophys. (in Chinese) , 2009, 24(4): 1155-1166. |
| [17] | 邓明, 魏文博, 谭捍东, 等. 海底大地电磁数据采集器. 地球物理学报 , 2003, 46(2): 217–223. Deng M, Wei W B, Tan H D, et al. Collector for seafloor magnetotelluric data. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese) , 2003, 46(2): 217-223. |
| [18] | 魏文博, 邓明, 温珍河, 等. 南黄海海底大地电磁测深试验研究. 地球物理学报 , 2009, 52(3): 740–749. Wei W B, Deng M, Wen Z H, et al. Experimental study of marine magnetotellurics in southern Huanghai. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese) , 2009, 52(3): 740-749. |
| [19] | 邓明, 魏文博, 张文波, 等. 激励及地电条件与天然气水合物的电偶源电场响应. 石油勘探与开发 , 2010, 37(4): 438–442. Deng M, Wei W B, Zhang W B, et al. Electric field responses of different gas hydrate models excited by a horizontal electric dipole source with changing arrangements. Petroleum Exploration and Development (in Chinese) , 2010, 37(4): 438-442. DOI:10.1016/S1876-3804(10)60045-6 |
| [20] | 何展翔, 孙卫斌, 孔繁恕, 等. 海洋电磁法. 石油地球物理勘探 , 2006, 41(4): 451–457. He Z X, Sun W B, Kong F S, et al. Marine electromagnetic approach. OGP (in Chinese) , 2006, 41(4): 451-457. |
| [21] | 林昕, 魏文博, 景建恩, 等. 提高海洋可控源电磁法信噪比的方法研究. 地球物理学进展 , 2009, 24(3): 1047–1050. Lin X, Wei W B, Jing J E, et al. Study on improving MCSEM signal-to-noise ratio. Progress in Geophys. (in Chinese) , 2009, 24(3): 1047-1050. |
| [22] | 张昆, 魏文博, 金胜, 等. 海底大地电磁场二维正演TE模式空气层选取. 地球物理学进展 , 2009, 24(3): 1051–1057. Zhang K, Wei W B, Jin S, et al. The selection of atmosphere of TE mode of seabed 2-D MT forward. Progress in Geophys. (in Chinese) , 2009, 24(3): 1051-1057. |
| [23] | 汤井田, 肖晓, 刘长生. 被动源电磁测深自适应矢量有限元及双模反演. 长沙: 中南大学出版社, 2010 : 2 -6. Tang J T, Xiao X, Liu C S. Adaptive Vector FEM and Double-Mode Inversion of Magnetotellurics (in Chinese). Changsha: Central South University Press, 2010 : 2 -6. |
| [24] | Zhdanov M S, Fang S. Quasi-linear approximation in 3-D electromagnetic modeling. Geophysics , 1996, 61(3): 646-665. DOI:10.1190/1.1443994 |
| [25] | Zhdanov M S, Fang S. Quasi-linear series in three-dimensional electromagnetic modeling. Radio Science , 1997, 32(6): 2167-2188. DOI:10.1029/97RS02284 |
| [26] | Zhdanov M S, Dmitriev V I, Fang S, et al. Quasi-analytical approximations and series in electromagnetic modeling. Geophysics , 2000, 65(6): 1746-1757. DOI:10.1190/1.1444859 |
| [27] | Wannamaker P E, Hohmann G W, Sanfilipo W A. Electromagnetic modeling of three-dimensional bodies in layered earths using integral equations. Geophysics , 1984, 49(1): 60-74. DOI:10.1190/1.1441562 |