由大学(HKU)地球科学系助理教授刘欣博士领导的国际科学家团队，与来自美国和中国的地震学家一起，最近推出了一种称为环境噪声差分伴随断层扫描的新方法，它使研究人员能够更好地可视化含有流体的岩石，从而在水和石油资源的发现以及城市地质灾害和海啸预警系统以及对水循环的理解方面的应用方面取得潜在进展。他们的研究结果发表在著名的 《自然通讯》杂志上。
该方法利用一种称为“地震计”的便携式仪器来记录地球的自然振动，使其成为研究城市和海洋区域的一种经济有效且简单的方法。地震仪记录三个维度的地面运动：上下、南北和东西。在这项研究中，42 个地震仪沿着洛杉矶盆地从长滩到惠蒂尔海峡的一条线放置。
研究人员发现，引起地震的纽波特-英格尔伍德断层附近地表以下约 1-2 公里的岩石中含有大量液体。这些岩石上有充满液体的小孔，这可能解释了加利福尼亚州长滩发生小地震的原因。这些小孔内丰富的流体减少了沿断层面的摩擦，使两侧的两个岩石块更容易相互滑过并产生小地震。
该论文提出，环境噪声差分伴随断层扫描可用于寻找水和石油资源，而无需昂贵的钻井。这种新颖的方法生成地震仪覆盖的地面图像，揭示地震波在土壤和岩石中传播的速度。在某些位置，地震波的传播速度比相同深度的其他区域慢得多，表明存在流体。由于水和油是岩石中的流体，因此该方法可以识别含有此类流体的岩石。
“以前，如果不钻多口昂贵的井或使用响亮的人工声音进行昂贵的地震勘测，就很难找到地下水含水层或深层流体储层，这对陆地或海洋来说并不环保。仅利用陆地或海底的两打地震仪记录的微弱地震噪声，我们的新技术就可以创建包含岩石内流体信息的图像，并精确定位富含流体的岩石的位置和深度。”第一作者刘博士说。的期刊论文。
此外，这种创新方法可用于创建城市地区和深海地面的详细图像，服务于各种目的，例如评估城市地质灾害、实施海啸预警系统以及增强我们对海底水循环的了解。在城市环境中，可以在感兴趣的区域部署一系列陆地地震仪。在海洋中，可以在海底安装一系列海底地震仪(OBS)来记录背景振动。在这两种情况下，都会在地震仪线的正下方创建详细的图像，提供有关与地震波速度较慢的区域直接相关的松散土壤/沉积物和含流体岩石的位置的信息。
“总之，这种创新方法有可能彻底改变我们发现和利用水和石油资源的方法，加强城市安全措施，加深我们对环境的了解。它对我们日常生活的直接影响包括有效的资源勘探、有效的备灾和促进可持续的环境管理实践。这一科学突破为我们所有人塑造更美好的未来带来了巨大的希望。”刘博士补充道。
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