1952年磁带记录开始用于地震勘探,为能量较低的非爆炸震源以叠加方式提升信噪比奠定了基础,从而出现了液压式可控震源,随后重锤震源、气枪震源、电火花震源、夯击震源等非炸药震源应运而生。20世纪50代初,美国大陆石油公司将连续振动信号用于地震勘探,制造了世界上第一台实验性可控震源。50年代末,苏联研制了液压式振动器,70年代末开始真正意义上的可控震源地震勘探工业化生产。80年代,法国地球物理学家M.G.巴尔比耶(M.G.Barbier)提出了夯击震源的小型可控震源。80年代末,荷兰乌特勒支州立大学率先研制出了电磁驱动方式的可控震源。90年代中期,日本应用地质株式会社(OYO Corporation)设计了电磁驱动轻便高频可控震源系统。90年代末期,中国吉林大学研制出了中国第一台便携式PHVS系列高频可控震源系统。
可控震源主要由换能系统和控制系统组成。换能系统是将激励信号转换为地震波场能量的换能装置,控制系统包括振动控制单元及功率放大器,控制系统除产生信号外,还具备换能重锤位置控制、相位控制和振幅控制等功能。典型的液压式可控震源系统还包括运载装置,运载装置早期多为越野卡车,随着可控震源输出力的增加,越野卡车逐渐被专门的大功率底盘取代。
是将预先设定的地震波激发信号用较长时间送入地下,即用可控的小能量、长时间激发信号来实现冲击类震源(如炸药)瞬时产生的大能量激励,再通过地震信号处理技术得到类似冲击震源的地震子波。与炸药震源相比,可控震源具有激发信号参数(频率、扫描时间、输出力大小等)可以人为控制、施工方式灵活、生产效率高、费用成本较低、可重复应用等优势。
根据激励信号波形上的差异,可分为冲击类可控震源和正弦信号变频扫描类可控震源。冲击类可控震源主要有重锤震源、气枪震源、电火花震源和夯击震源,正弦信号变频扫描类可控震源主要有液压式可控震源及电磁式驱动可控震源。重锤震源体积较大,应用不够灵活,施工效率较低;气枪震源能量相对较低,主要用于海洋地震勘探;电火花震源作为井间地震层析成像的震源具有较大优越性;夯击震源是近地表构造调查、浅层油气勘探等领域的理想震源;液压式可控震源激发信号能量相对较强,勘探深度较大,广泛应用于油气勘探领域;电磁式驱动可控震源可非破坏性长期工作,在工程与城市浅层地震勘探方面发挥重要作用。