Сейсмические волны помогают обнаруживать химические реакции под водоразделом
Исследовательская группа под руководством штата Пенсильвания наблюдала химические реакции глубоко под землей, которые влияли на качество воды, с помощью сейсмических волн, которые зафиксировали эти изменения под всем водоразделом. В исследовании, опубликованном 27 июля Государственным университетом Пенсильвании на его веб-сайте, ученые обнаружили, что сейсмические волны могут наблюдать реакции под землей и помогают защитить ресурсы подземных вод. Исследователь из Университета Вайоминга Брэд Карр извлек каротажный инструмент из скважины в дне долины Шейл-Хиллз, чтобы провести исследование.
Согласно опубликованному исследованию, традиционные геохимические испытания подземных вод включали в себя дорогостоящие методы, такие как бурение скважины от 3 до 4 дюймов, отбор образцов почвы и горных пород учеными, измельчение и изучение химического состава почвы в лабораториях. Такие методы занимали много времени и обладали ограниченными возможностями. Однако обнаружение сейсмических волн позволило исследователям составить карту геологической среды с помощью инструмента сейсмического каротажа, который был более быстрым и многообещающим.
«Около одной трети населения США получает питьевую воду из грунтовых вод, поэтому нам необходимо защитить этот ценный ресурс», - сказала Сьюзан Брантли, выдающийся профессор наук о Земле и директор Института земных и экологических систем (EESI) в Пенсильвании.
На данный момент, однако, мы не знаем, где находится вода и как она движется под землей, потому что мы не знаем, что там внизу. В этом исследовании мы использовали сейсмические волны, созданные человеком, похожие на волны от землетрясений, чтобы заглянуть под поверхность, добавила она.
Читайте: COVID-19: израильские ученые прибудут в Индию, работают над передовой технологией быстрой диагностики
Читайте: COVID-19: ученые приветствуют Т-клетки после того, как исследования доказали, что антибиотики могут исчезнуть
Ученые могли наблюдать, как быстро вода удалялась от инструмента после того, как они опустили каротажный инструмент в скважину и провели измерения. Согласно исследованию, более высокие скорости указывают на волны, проходящие через твердую коренную породу, в то время как более медленные скорости указывают на то, что волны проходят через выветрившуюся породу с заполненными воздухом порами или почву у поверхности. Используя модель физики горных пород, исследователи ассимилировали данные и рассчитали изменение состава, изменение пористости и изменение насыщенности породы, чтобы объяснить измеренные скорости.
В этом исследовании у нас было то преимущество, что мы ранее пробурили скважины, поэтому мы знали, на каких глубинах происходят геохимические изменения », - сказал Гу. У нас также были материалы из скважин, поэтому мы знали содержание минералов и элементный состав. «Здесь мы попытались расширить наши знания, занимаясь геофизикой, что относительно более эффективно», - пояснила она.
Исследователи обнаружили, что химические реакции между водой и глиной заставляют сейсмические волны изменять поведение. Эти изменения помогли исследователям понять наличие глубокого углекислого газа, образующегося в результате микробного дыхания и минеральных реакций в недрах.
Читайте: Ученые определили вариабельность иммунной системы, связанную с тяжелыми случаями COVID-19
Читайте: Ученые разрабатывают искусственный интеллект для идентификации отдельных птиц, Подробнее
(Изображение предоставлено psu.edu)
комментариев