2025年大學《海洋技術》專業(yè)題庫——海洋地球物理勘探技術新實踐考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內。）1.下列哪項技術主要利用聲波在海底沉積層與基巖界面之間的反射來探測海底地層的結構和厚度？(A)海底磁力測量(B)海底重力測量(C)海洋地震反射勘探(D)海底淺地層剖面測量2.與傳統(tǒng)空氣槍相比，空氣槍陣列技術在哪些方面具有優(yōu)勢？（請選擇兩項）(A)獲得更高信噪比的數(shù)據(jù)(B)更易于在淺水區(qū)域使用(C)具有更寬的頻率范圍(D)顯著降低能源消耗3.在海洋地震數(shù)據(jù)處理中，全波形反演（FullWaveformInversion,FWI）相比疊前時間偏移（Pre-stackTimeMigration,PSTM）的主要優(yōu)勢在于？(A)計算成本更低(B)能更好地刻畫復雜構造和薄層(C)對初始模型的要求不高(D)更容易實現(xiàn)4.以下哪種海洋地球物理勘探方法最適合用于探測海底淺層天然氣水合物？(A)海洋磁力測量(B)海洋地震反射勘探(C)海底淺地層剖面測量(D)海底重力測量5.人工智能（AI）技術在海洋地球物理勘探數(shù)據(jù)處理與解釋中的應用主要體現(xiàn)在哪些方面？（請選擇兩項）(A)自動識別地震道中的噪聲(B)基于機器學習的地震屬性提取(C)半自動或全自動的斷層解釋(D)優(yōu)化地震資料采集的震源參數(shù)設計6.用于進行高精度海底地形測繪和淺層結構探測的“多波束測深系統(tǒng)”，其主要工作原理是？(A)接收全球定位系統(tǒng)（GPS）信號(B)向海底發(fā)射聲波并接收回波(C)測量海水的聲速剖面(D)測量地球磁場強度7.在進行海洋地震勘探時，為了壓制船行噪聲（Ride-up），常用的方法包括？(A)使用寬頻帶震源(B)采用多道同時記錄(C)對原始數(shù)據(jù)進行譜白化處理(D)在數(shù)據(jù)處理中應用空間濾波技術8.海洋重力測量主要用于探測什么？(A)海底地層的巖性(B)地球內部密度異常體(C)海底沉積層的厚度(D)海水的鹽度分布9.以下哪項是海底地震儀（OceanBottomSeismometer,OBS）相較于陸地地震儀的主要優(yōu)勢？(A)具有更高的信噪比(B)對高頻信號的記錄能力更強(C)安裝和部署更加方便快捷(D)成本更低廉10.海洋地球物理勘探數(shù)據(jù)采集中，選擇合適的震源強度和頻率，主要考慮的因素是？(A)海水的溫度和鹽度(B)欲探測地質目標的深度和性質(C)海洋環(huán)境的噪聲水平(D)船舶的類型和尺寸二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題中的橫線上。）1.海洋地球物理勘探中常用的震源類型主要有______、______和壓電震源等。2.海底淺地層剖面測量主要用于探測距離海底______范圍內的地質結構。3.海洋地震資料處理的主要流程通常包括______、______、______和解釋等階段。4.人工智能在海洋地球物理勘探中的應用，有助于提高數(shù)據(jù)處理的______和解釋的______。5.海水密度和聲速是影響海洋地震波______和______的重要因素。6.海底磁力測量可以用于推斷古地磁極運動和______的分布。7.海洋重力測量中，布格改正主要用于消除______對觀測重力值的影響。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出各名詞的簡要定義或解釋。）1.海洋地震反射勘探2.全波形反演（FWI）3.海底淺地層剖面測量4.人工智能（AI）輔助地震解釋5.海底地震儀（OBS）四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述海洋地震反射勘探的基本原理。2.與傳統(tǒng)單道地震測量相比，多道地震測量（如地震電纜、AUV/MOOS）有哪些主要優(yōu)勢？3.在海洋地球物理勘探數(shù)據(jù)采集中，如何選擇合適的震源參數(shù)？（至少列舉三個考慮因素）4.簡述海洋重力測量中，進行布格改正的基本思想。五、論述題（每題10分，共20分。請圍繞下列主題進行論述。）1.論述人工智能（AI）技術在海洋地球物理勘探數(shù)據(jù)處理與解釋中的應用前景及其面臨的挑戰(zhàn)。2.選擇一種您認為在海洋地球物理勘探領域具有代表性的“新實踐”技術（如高分辨率地震、海底觀測網絡、AUV/MOOS地震采集等），分析其技術原理、主要優(yōu)勢、典型應用場景以及當前存在的問題或發(fā)展方向。---試卷答案一、選擇題（每題2分，共20分。）1.(D)2.(A),(C)3.(B)4.(C)5.(A),(B),(C)6.(B)7.(B),(D)8.(B)9.(B)10.(B)二、填空題（每空1分，共15分。）1.空氣槍，氣炮2.數(shù)百米3.預處理，疊加，偏移4.效率，精度5.傳播速度，衰減6.上地幔7.球體三、名詞解釋（每題3分，共15分。）1.海洋地震反射勘探：利用人工震源在海水或海底淺層激發(fā)聲波，聲波傳入海底地層后，在分界面（如沉積層與基巖界面）上發(fā)生反射，返回被海底檢波器接收，通過記錄、處理和解釋反射波信息，以探測海底地下的地質結構、構造和圈閉等。2.全波形反演（FWI）：一種海洋地震資料處理技術，它利用整個地震波的波形數(shù)據(jù)，通過迭代計算，逐步修正對地下介質物理參數(shù)（如密度、聲速）的估計，以獲得更準確的地下結構成像。3.海底淺地層剖面測量：利用聲波在海底沉積層中的傳播和反射特性，通過在海底布設檢波器接收回波信號，以探測距離海底幾米到幾百米范圍內地質結構（如基巖頂面、斷層、洞穴、管線路等）的剖面圖。4.人工智能（AI）輔助地震解釋：將人工智能技術（如機器學習、深度學習）應用于海洋地震資料的解釋階段，通過自動或半自動的方式識別地震剖面中的地質體（如斷層、鹽丘）、提取地震屬性、進行層位追蹤和構造建模，以提高解釋的效率和準確性。5.海底地震儀（OBS）：一種布設在海底用于接收天然地震波或人工震源激發(fā)的地震波信號的儀器設備，通常由檢波器、拾取器、記錄器和電池等組成，能夠長期自主記錄，特別適用于深海和偏遠海域的地震數(shù)據(jù)采集。四、簡答題（每題5分，共20分。）1.海洋地震反射勘探的基本原理是：利用人工震源（如空氣槍）在海水或海底淺層激發(fā)聲波，這些聲波以特定角度射向海底地層，當聲波遇到不同地質界面（如沉積層與基巖的界面）時會發(fā)生反射，返回被布設在海面或海底的檢波器（如單道、多道電纜或海底檢波儀陣列）接收。通過記錄聲波從激發(fā)到接收所經歷的時間和強度變化（即地震波信號），并對其進行處理和解釋，可以推斷出海底地下的地質結構、構造特征（如斷層、褶皺）和圈閉類型等信息。2.多道地震測量相比傳統(tǒng)單道地震測量的主要優(yōu)勢包括：①空間連續(xù)性好，能夠提供更完整、連續(xù)的地下信息；②信噪比高，通過多道疊加可以有效地壓制環(huán)境噪聲和隨機噪聲；③分辨率高，更多的道數(shù)和更小的道間距可以提供更高的空間分辨率；④數(shù)據(jù)量更大，能夠獲取更豐富的地震信息，有利于進行精細的地質解釋；⑤采集效率可能更高，尤其是在使用AUV/MOOS等平臺時，可以實現(xiàn)大范圍、高密度的連續(xù)采集。3.在海洋地球物理勘探數(shù)據(jù)采集中，選擇合適的震源參數(shù)需要考慮：①勘探目標：不同的地質目標（如深部油氣藏、淺層斷層）對震源的能量、頻率和波形有不同要求；②地震傳播介質：海水的聲速、密度以及海底地層的性質會影響震源能量的有效傳播和波形；③噪聲環(huán)境：需要選擇足夠強的震源能量以克服環(huán)境噪聲（如風浪、船行噪聲）；④采集平臺和環(huán)境限制：震源的尺寸、重量、功耗和產生的氣泡需要適應船舶或AUV/MOOS的平臺能力以及海洋環(huán)境的限制（如水體深度、生物噪聲）。4.海洋重力測量中進行布格改正的基本思想是：為了消除地殼和上地幔中非球對稱質量分布（即密度異常體）對觀測重力值的影響，從而獲得由地殼密度變化引起的真實布格重力異常。布格改正主要包括兩個步驟：首先，通過減去一個與平均地球模型（如地殼平均密度和厚度）相關的、與地理位置（緯度）有關的“正常重力”改正項，以消除地殼基本均勻分布部分對重力的影響；然后，再減去一個與地形起伏（高山、深海）相關的“地形改正”項，以消除地形形態(tài)引起的質量分布不對稱性對重力的影響。通過布格改正，最終得到反映地殼內部密度異常體分布的重力異常圖。五、論述題（每題10分，共20分。）1.人工智能（AI）技術在海洋地球物理勘探數(shù)據(jù)處理與解釋中的應用前景廣闊，主要體現(xiàn)在：①數(shù)據(jù)處理自動化與效率提升：AI，特別是機器學習和深度學習算法，可以自動完成或輔助完成許多繁瑣的數(shù)據(jù)處理任務，如噪聲壓制、信號增強、動校正、速度分析、疊前偏移等，從而顯著提高數(shù)據(jù)處理的速度和效率。②復雜問題求解能力增強：AI能夠從海量數(shù)據(jù)中學習復雜的非線性關系，有助于提高對復雜地質構造、薄層、弱反射等特征的識別和成像能力。③解釋智能化與精度提高：AI可用于地震屬性提取、地震相識別、斷層自動追蹤、沉積相預測等解釋工作，實現(xiàn)半自動化甚至自動化解釋，減少主觀性，提高解釋的精度和一致性。④新型數(shù)據(jù)與多源信息融合：AI有助于處理和融合來自不同勘探手段（地震、重力、磁力、測深等）以及地球物理與地質、測井等多學科的數(shù)據(jù)，提供更全面的地球成像和地質認識。面臨的挑戰(zhàn)包括：①高質量訓練數(shù)據(jù)獲取困難：AI算法效果依賴于大量高質量的標注數(shù)據(jù)，而海洋地球物理數(shù)據(jù)的獲取成本高、解釋主觀性強，獲取足夠多的標注數(shù)據(jù)是主要障礙。②算法可解釋性與可靠性：許多AI算法（尤其是深度學習）如同“黑箱”，其內部決策過程難以解釋，影響了地質學家對其結果的信任和采納，同時也給結果的應用帶來風險。③地質知識的融入：如何將地質家的先驗知識和經驗有效融入AI模型，是提高模型適應性和解釋性的關鍵。④技術集成與標準化：AI技術的海洋地球物理應用仍處于發(fā)展初期，如何將其與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理流程和軟件系統(tǒng)有效集成，并形成標準化的工作流程，尚需時日。2.選擇：高分辨率海洋地震勘探技術。高分辨率海洋地震勘探技術是近年來海洋地球物理領域的重要“新實踐”，其技術原理主要在于：通過使用更高頻率的震源（如空氣槍陣列、窄頻帶震源）和檢波器（如高靈敏度、寬頻帶海底檢波器），結合先進的信號處理技術（如精細的偏移成像、子波分離、噪聲抑制等），以獲取具有更高頻率成分和空間分辨率的地震數(shù)據(jù)。這些高分辨率數(shù)據(jù)能夠更清晰地成像薄沉積層、復雜的斷層數(shù)據(jù)、小型圈閉以及與海底淺部環(huán)境相關的地質特征。主要優(yōu)勢包括：①提高構造解釋精度：能夠更清晰地刻畫細微的構造變形，為油氣勘探提供更可靠的構造格架。②增強儲層預測能力：有助于識別薄互層、巖性體等儲層要素，提高儲層預測的準確性。③改善對淺部地質環(huán)境的認識：可用于精細的海底地形測繪、基巖頂面刻畫、人工結構物檢測以及地質災害（如滑坡、沉降）調查。④提升對非傳統(tǒng)資源的勘探潛力：有助于發(fā)現(xiàn)更小的油氣藏、天然氣水合物、煤層氣等。典型應用場景：主要用于近海和陸架淺海地區(qū)油氣勘探的精細構造解釋、儲層評價；用于海岸帶工程地質調查，如港口、跨海大橋、人工島址區(qū)的地質勘察；用于海底地質災害調查與風險評估；用于海岸帶環(huán)境變遷研究和資源勘探（如砂礦、天然氣水合物）。當前存在的問