港大新法觀察含流體岩石 可用於海嘯早期預警系統

[2023.12.11] 發表
左方為洛杉磯盆地(Los Angeles basin)的地圖。位於美國加州沿長灘(Long Beach)的即時地震儀正記錄地球振動,可製備包含岩石內部流體資訊的精細圖像。(圖片來源:Raspberry Shake)

【明報專訊】港大地球科學系助理教授劉昕領導的團隊,與來自美國和內地的地震學家合作,研發一種名為「背景噪音差分伴隨層析成像」(ambient noise differential adjoint tomography)的新方法,使人更有效觀察含有流體(fluids)的岩石,助開發於水和油等地下流體資源,可應用於建構城市地質災害和海嘯早期預警系統的應用。

方法主要利用便攜式裝置「地震儀」(seismometer)作為研究工具,探測地球的自然振動。團隊以42台地震儀在美國特定範圍收集數據,發現位於引發地震的紐波特—英爾伍德斷層(Newport-Inglewood Fault)附近地下約1至2公里的岩石中含有大量流體,當中岩石內滿佈充滿液體的小孔,減低了斷層面的摩擦,使得兩側的岩塊更容易相互滑動,或致加州長灘(Long Beach)地區發生淺層小型地震。

地震儀建功 助開發地下流體資源

劉昕稱,一直以來,開發地下較深處的水源或石油等液體資源,需要鑽多口井來勘探和開採,資源成本龐大,現在只需安裝數十個地震儀,透過記錄陸地或海底的地震噪聲便可探測得到。他稱,利用新技術既可製備包含岩石內部流體資訊的精細圖像,又可確定含流體的岩石位置和深度。利用此方法,亦可獲得鬆散土壤或沉積物和含流體的岩石位置的資訊,鎖定地震波速度較慢,即含流體地域的位置,以此評估城市地質災害、實施海嘯早期預警系統。研究成果已於學術期刊《自然通訊》發表。

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