海底地震仪（OBS）是借助密封舱把地震计放置在海底的地震声学观测系统，可以记录地震纵波和横波信息，但其数据质量和陆地地震台站相比仍有一定的差距，一个重要原因就是地震计与海底面的耦合相对较差。为了增加地震计与海底面的耦合程度，提高信噪比，尤其是横波的信噪比，自然资源部第二海洋研究所与北京港震科技股份有限公司联合研发了一款分体式OBS。其特点主要是地震计作为一个独立单元，在OBS到达海底并稳定后，释放地震计使其能依靠自身重力从OBS舱体中自动落到海底面，落差约30 cm，地震计重量约28 kg，能够较好的与海底耦合，从而提高信噪比。OBS地震计的频带范围为60 s-50 Hz，数据采样间隔可从2 ms至100 ms之间选择，地震计动态范围大于155 dB，设计电池容量可支持仪器于水下工作达1-3年。OBS配备原子钟，投放前使用GNSS进行授时，保证精确守时，时钟漂移误差可忽略。分体式OBS于2021年在南海完成海试，在中国第12次北极科学考察JASMInE航次与2021 年大洋第 71 航次成功分别投放5台和2台，回收率100%并采集了高质量数据。
本研究基于分体式OBS在南海海盆海试中采集的约20 km长主动源4分量地震数据，使用带通滤波（2，4，15，20），拾取了获得高信噪比的震相。在OBS垂直分量地震记录剖面中可识别出清晰的直达水波、地壳内部折射震相、纵波莫霍面反射震相；并于水平分量中识别出转换横波地壳内反射震相、转换横波莫霍面反射震相，对于沉积层及深层速度与结构均有较好的约束作用，以便于后续获得更为精细的沉积层结构。以上对于分体式OBS 4分量数据的初步分析，进一步证明了地震计与海底面的耦合程度对于数据信噪比的影响，而分体式OBS通过地震计与海底直接接触以提升耦合度这一设计思路对于国内OBS自主研发及海底OBS探测而言均是一个新颖的发展方向，分体式OBS将在我国海洋深部结构探测工作中起到重要的作用。
致谢：本研究受国家自然科学基金（41876060）资助,“雪龙2”船和“大洋号”全体科考队员和船员在OBS试验和应用中提供了重要帮助。
 

分体式海底地震仪