對研究地球深層岩石構造感興趣的科學家們,終於可以獲得石油公司用於尋找化石燃料來源的昂貴且通常保密的影像資料。這些資料透過一種稱為地震反射的技術收集,生成了埋藏在陸地和海洋沉積物下數百米和數千米的地質特徵的三維影像。這些影像不僅在美學上令人驚歎,而且還揭示了一些基本過程,包括地球表面結構的形成、深埋岩石中發生的化學變化、岩漿侵入大陸地殼以及沉積物沿海盆的流動。
英國卡迪夫大學卡迪夫分校3D實驗室的資深勘探地質學家理查德·戴維斯表示,獲得這些影像通常需要在大學和工業界之間建立牢固的聯絡,以說服公司出於科學目的釋出資料。戴維斯曾在埃克森美孚工作過八年,他說:“目前在學術界帶頭這項工作的人通常在之前的職業生涯中曾在石油和天然氣行業工作過。”
藉助卡迪夫大學 3D 實驗室強大的計算機和複雜的軟體(該實驗室是最早將 3D 地震資料作為主要研究工具的實驗室之一),科學家們可以旋轉、切片、切割,幾乎可以將岩層切成細絲,從而深入瞭解地球的地質歷史。位於加拿大艾伯塔省卡爾加里的阿納達科加拿大公司首席地質學家亨利·W·波薩門蒂爾評論說:“我們可以完全剝離數千米的地球,並揭示古老的景觀。”該公司使用這些影像來尋找碳氫化合物。波薩門蒂爾和戴維斯在最近一期的《GSA Today》雜誌上展示了他們的一些影像。
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地震反射技術使用人工產生的地震波來生成三維影像。在陸地上,這些波透過一個撞擊地面的大型墊子產生,將振動傳送到地下數百米或數千米處。這些波從地下特徵反射和折射,然後返回地表,由接收器感應。在海洋中,船隻使用氣槍,透過水將衝擊波傳送到海底。
波的反射的某些特徵,例如它們的角度以及它們返回地表所需的時間,被收集為三維地震反射資料立方體,可以使用專門的軟體進行解釋和視覺化。在這兩種情況下,地震波每 12.5 至 25 米產生一次,整個資料集可能花費數百萬美元。
地下特徵的最佳解析度出現在 0 到 1,000 米的深度之間,這個範圍對學術地質學家很有吸引力。但石油地質學家更關心位於 1,000 到 6,000 米深處的較老的地層,那裡的解析度較差。因此,他們必須從淺層區域的資料中推斷出深層岩石的線索。
讓大學地質學家參與這一過程對雙方都有利。學者可以獲得昂貴的資料,最終提高他們對地質過程的理解。基於這些改進,工業地質學家可以完善他們勘探深層岩層的模型。