实际应用

对能源和矿产资源的开采

在过去的一个世纪里,产业迅猛发展,人口急剧增长,和生活水平有所提高,导致对能源和日益增加的需求矿物资源。地质学家和地球物理学家的探索化石燃料(煤、石油、天然气等)和浓度的地热能源,近年来发展的应用程序。他们也发挥了重大作用,定位有商业价值的矿物的沉积。

煤炭

工业革命18世纪末和19世纪的了煤炭。尽管它已经取代石油和天然气作为主要的能源在大多数现代工业国家,煤炭仍是一个重要的燃料。

美国地质调查局估计,只有2%的世界可开采的煤炭迄今为止利用;已知储量应持续至少300到400年。此外,新的煤盆地继续被发现,例如,褐煤盆地在1980年代中期发现Rājasthān在印度西北部。

煤田勘探地质学家发现,煤炭成立于两个不同的构造设置:(1)海洋三角洲沼泽稳定大陆边缘,和(2)淡水湖泊沼泽的地堑(两个平行的正断层之间的狭长槽)大陆地壳。知道这个类型的沉积岩形成,通常包括煤炭,地质学家可以很容易找到含煤地区。因此,他们最关心的是质量的煤和煤层或煤层的厚度。这些信息可以从钻井到获得的样品岩石形成煤的发生。

石油和天然气

在过去的20世纪消费石油产品大幅增加。这导致许多现有油田的消耗,尤其是在美国,和密集的努力找到新的存款。

原油和天然气在商业数量通常是发现在泥盆纪沉积岩沿大陆边缘和陆内盆地。这样的环境表现出特殊的地质条件和岩石组合类型和结构有利液态和气态的碳氢化合物的形成和积累。它们包含合适的烃源岩(有机丰富的沉积岩,如黑色页岩),储层岩石(高孔隙度和渗透率的能力持有迁移到他们的石油和天然气),和上覆不透水岩石,防止进一步向上运动的液体。这些所谓的帽岩石形成石油圈闭,这可能是结构或地层取决于他们是由地壳形变或原创的沉积模式。

石油地质学家寻找石油资源集中在这种地质设置,映射的表层和次表层的特点详细的应许之地。地质表面地图显示隐伏露头沉积岩和特性与结构相关的陷阱,如山脊在早期阶段形成的背斜折叠和产生的线理的错破裂。这样的地图可能是基于直接观察或可能是由从飞机和人造地球卫星照片,特别的地形在偏远地区。地下地图显示可能隐藏的地下结构和横向变化可能形成的沉积岩的身体石油圈闭。这些特性的存在可以被各种方式,包括重力测量,地震方法,并从钻探钻孔样品的分析。(对于这些技术的描述,看到地球勘探。)

石油地质学家所使用的另一种方法在勘探领域包括地表水的抽样沼泽,溪流,湖泊。碳氢化合物的痕迹的水样进行分析,这将表明渗流的存在从地下石油的陷阱。这个地球化学技术,随着地震剖面,常被用来寻找海洋石油积累。

一旦一个油田已经位于钻井正在进行,石油地质学家可以确定从核心样品的深度和厚度储层岩石以及其孔隙度和渗透率。这些信息使他们估计数量的石油现在和的它可以恢复。

尽管只有15%的世界石油被利用,石油地质学家估计,目前的需求可采石油的供应将持续不超过100年。由于这种快速损耗的常规石油资源,经济地质学家们研究了油页岩和油砂补充石油资源潜力。然而,从这些物质中提取石油是非常昂贵和能源密集型的。此外,提取过程(采矿和化学处理)带来了环境的挑战,尤其是在它发生的地区。即便如此,石油页岩、焦油砂是丰富的,复苏技术的进步可能会让他们有吸引力替代能源资源。

地热能源

另一个替代能源的热量地球的内部。这能量是表面的表达体现在火山,火山,蒸汽间歇泉,温泉和沸腾的泥浆池。全球热流地图由地球物理数据显示,最高的区域热流发生在板块边界。实际上,地热能源之间的密切联系和火山活跃地区。

各种各样的应用程序已经开发地热能源。例如,公共建筑、住宅和温室等领域雷克雅维克,冰岛被加热,水从温泉和地热井抽水。热水从这些来源也用于加热土壤作物生产(例如,在增加俄勒冈州调味料木材)和(例如,部分地区新西兰)。地热能源的最重要的应用,然而,是发电。第一个地热电站开始操作拉德,意大利在1900年代早期。从那时起类似的设施被修建在不同的国家,包括冰岛,日本,墨西哥、新西兰、土耳其,西藏自治区中国,美国。在大多数情况下涡轮驱动与过热蒸汽分离水从地下的地热利用水库和间歇泉。