1996年,地球物理学家利用三分量海底地震数据模拟了挪威北部拉张大陆边缘地壳上地幔的纵横波速度结构。随后,德国Geopro公司便推出了数以百计的海底地震仪(OBS)系统。1999年6月,德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)在夏威夷海域投放了47台OBS。2000年4月,德国、英国和美国等国家的海洋研究单位联合在大西洋南洋中脊进行了大规模的OBS探测。德国Geopro公司已为全球数十家石油公司和科研单位提供高分辨地震勘探服务。中国科学院地质与地球物理研究所从2003年开始研制海底地震仪,已经参加了多次海洋探测,部分关键技术指标已达到国际先进水平。
置于海底的节点式地震仪通常放置在一个球形的玻璃罩中,系统主要包括地震信号采集系统、声学应答模块、姿态姿控常平装置等部件,设计最大应用水深一般超过6000米,可进行四分量地震记录,常采用双地震仪结构,在海底可持续使用数月。
应用该系统开展海底地震观测,通过地震信号采集系统完成四分量的地震波场信息获取,声学应答模块实现水面与海底地震仪的指令传送功能,姿态姿控常平装置根据姿态传感器的姿态信息,控制电机调整装置姿态,使得地震仪与玻璃舱球底部的耦合呈刚性连接,增强信号的传递性,保证地震信号的低失真传递。
节点式海底地震仪具有自主供电能力,可按预先设置的工作参数与流程单独开展地震波场信息的记录,并将相关信息可靠存储于内置的存储单元。地震数据可在勘探结束后,设备上浮水面进行下载,因此,利用该系统探测具有更好的灵活性,不受线缆道间距、通信能力等方面的限制。