由大學(HKU)地球科學系助理教授劉欣博士領導的國際科學家團隊，與來自美國和中國的地震學家一起，最近推出了一種稱為環境噪聲差分伴隨斷層掃描的新方法，它使研究人員能夠更好地可視化含有流體的巖石，從而在水和石油資源的發現以及城市地質災害和海嘯預警系統以及對水循環的理解方面的應用方面取得潛在進展。他們的研究結果發表在著名的 《自然通訊》雜志上。

該方法利用一種稱為“地震計”的便攜式儀器來記錄地球的自然振動，使其成為研究城市和海洋區域的一種經濟有效且簡單的方法。地震儀記錄三個維度的地面運動：上下、南北和東西。在這項研究中，42 個地震儀沿著洛杉磯盆地從長灘到惠蒂爾海峽的一條線放置。

研究人員發現，引起地震的紐波特-英格爾伍德斷層附近地表以下約 1-2 公里的巖石中含有大量液體。這些巖石上有充滿液體的小孔，這可能解釋了加利福尼亞州長灘發生小地震的原因。這些小孔內豐富的流體減少了沿斷層面的摩擦，使兩側的兩個巖石塊更容易相互滑過并產生小地震。

該論文提出，環境噪聲差分伴隨斷層掃描可用于尋找水和石油資源，而無需昂貴的鉆井。這種新穎的方法生成地震儀覆蓋的地面圖像，揭示地震波在土壤和巖石中傳播的速度。在某些位置，地震波的傳播速度比相同深度的其他區域慢得多，表明存在流體。由于水和油是巖石中的流體，因此該方法可以識別含有此類流體的巖石。

“以前，如果不鉆多口昂貴的井或使用響亮的人工聲音進行昂貴的地震勘測，就很難找到地下水含水層或深層流體儲層，這對陸地或海洋來說并不環保。僅利用陸地或海底的兩打地震儀記錄的微弱地震噪聲，我們的新技術就可以創建包含巖石內流體信息的圖像，并精確定位富含流體的巖石的位置和深度。”第一作者劉博士說。的期刊論文。

此外，這種創新方法可用于創建城市地區和深海地面的詳細圖像，服務于各種目的，例如評估城市地質災害、實施海嘯預警系統以及增強我們對海底水循環的了解。在城市環境中，可以在感興趣的區域部署一系列陸地地震儀。在海洋中，可以在海底安裝一系列海底地震儀(OBS)來記錄背景振動。在這兩種情況下，都會在地震儀線的正下方創建詳細的圖像，提供有關與地震波速度較慢的區域直接相關的松散土壤/沉積物和含流體巖石的位置的信息。

“總之，這種創新方法有可能徹底改變我們發現和利用水和石油資源的方法，加強城市安全措施，加深我們對環境的了解。它對我們日常生活的直接影響包括有效的資源勘探、有效的備災和促進可持續的環境管理實踐。這一科學突破為我們所有人塑造更美好的未來帶來了巨大的希望。”劉博士補充道。