คุณลักษณะทางคลื่นไหวสะเทือนของแก๊สไฮเดรตในฮิคุรางกิ ประเทศนิวซีแลนด์

Abstract

ขอบทวีปฮิคุรางิ ประเทศนิวซีแลนด์ เป็นพื้นที่หนึ่งที่มีแก๊สไฮเดรตสะสมตัวอยู่มากของโลก โดยแก๊สไฮเดรตคือของแข็งผลึกที่ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำและแก๊สอื่น ๆ ซึ่งในปัจจุบันได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ ในสถานะที่มีประสิทธิภาพในการเป็นพลังงานเชื้อเพลิงในอนาคตได้ โดยการผลิตเชื้อเพลิงจากแก๊สไฮเดรตเพื่อน้ำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในชีวิตประจำวันนั้นสามารถเป็นไปได้อย่างมากในไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ซึ่งการศึกษาคุณลักษณะของแก๊สไฮเดรตนี้จึงเป็นประโยชน์สำหรับพลังงานที่สามารถมาทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดอื่น ๆ ที่กำลังจะหมดไปได้ แก๊สไฮเดรตสามารถเกิดได้ในสภาวะแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง จะพบได้ที่ที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันสูง แตกต่างกันไปแต่ละพื้นที่ทั่วโลก แต่โดยส่วนใหญ่มักจะพบที่ทะเลลึก ใต้พื้นมหาสมุทร รวมถึงน้ำแข็งผิวดิน (permafrost) โดยการจะศึกษาหาแก๊สไฮเดรตได้ในปัจจุบัน สามารถศึกษาได้จากข้อมูลคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งจะสะท้อนลักษณะของโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่อยู่ใต้พื้นมหาสมุทรขึ้นมาได้ ได้นำข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนของขอบทวีปฮิคุรางิ ในโครงงาน ที่แสดงลักษณะของ Bottom Simulating Reflections (BSRs) ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญที่บ่งชี้ถึงแก๊สไฮเดรตมาเป็นตัวบอกคุณลักษณะ วัตถุประสงค์เพื่อหาลักษณะการเกิด สภาวะแวดล้อมของระบบแก๊สไฮเดรตในพื้นที่ศึกษานี้ การปรากฏของแก๊สไฮเดรตนี้สัมพันธ์กับความเร็วคลื่นไหวสะเทือนที่เคลื่อนที่ผ่านลักษณะผิดปกติ (anomaly) และความลึกของ BSRs ซึ่งเป็นตัวบอกแก๊สไฮเดรตในการศึกษาครั้งนี้ และเป็นประโยชน์ในการค้นหาพื้นที่ทั้งแก๊สอิสระและแก๊สไฮเดรต รวมทั้งคลื่นไหวสะเทือนยังบอกลักษณะทางธรณีวิทยาใต้พื้นมหาสมุทร จากภาพคลื่นไหวสะเทือนที่มีคุณภาพสูง สามารถทำให้หาการกระจายตัวของแก๊สไฮเดรตในพื้นที่ศึกษา ซึ่งผลการศึกษาปรากฏทั้งแก๊สอิสระและแก๊สไฮเดรตอยู่อย่างหนาแน่น ขนานกับพื้นมหาสมุทร แก๊สเหล่านี้ถูกกักเก็บไว้ในหินกักเก็บที่มีประสิทธิภาพคือ หินทรายกระแสน้ำขุ่นยุคไมโอซีน นอกจากนี้จากการแปลความหมายข้อมูลคลื่นไหวสะเทือน ยังสามารถหาสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมในการเกิดแก๊สไฮเดรต ทั้งความดันและอุณหภูมิของขอบทวีปฮิคุรางิ