Since the 27th of September, we are collecting 3D seismic data above the mud volcano area.
The aim of collecting such data is to look into the seafloor sediments in the three directions of space: X (latitude), Y (longitude) and Z (depth) and identify the geological features and structures present underneath.
The information given by the data will help us to better understand how the mud volcano emplaced but, overall, it will allow us to identify, locate and characterize the Bottom-Simulating Reflector (BSR), what we are looking for in this cruise.
Indeed, as mentioned previously in the “About” page of the blog, the aim of the cruise (ORV1415) is to collect 2D and 3D seismic data in order to identify the presence of a BSR in the two targeted areas (horseshoe shape structure and mud volcano).
The BSR corresponds in the seismic data to a reflector of strong amplitude, usually of reverse polarity compared to the seafoor, that mimics the topography of the targeted area (picture 1). This BSR indicates the base of the Gas Hydrate Stability Zone (GHZS) which corresponds to an area where Gas Hydrates (GH) are stable within the sediment due to favorable conditions of pressure and temperature.
Recognition of such features offshore Taiwan is important since the island lacks fossil fuel energies. Gas Hydrates are thus considered in Taiwan as potential future energy source of great importance.
Recognition of a BSR (Bottom-Simulating Reflector; dashed line) below the Formosa Ridge (Taiwan). Identification d’un BSR au niveau de la ride sédimentaire de Formosa (Taïwan). Illustration: modified from Christian Berndt
Depuis le 27 septembre, nous collectons des données de sismique réflexion 3D au-dessus de la zone d’étude des volcans de boue.
L’objectif d’acquérir de telles données est d’imager, à haute résolution, les sédiments du fond marin dans les trois directions de l’espace : X (latitude), Y (longitude) et Z (profondeur) afin d’identifier les structures géologiques présentes.
Les informations recueillies nous permettent de mieux comprendre comment les volcans de boue se sont mis en place au cours du temps ainsi que d’identifier, localiser et caractériser un réflecteur bien particulier appelé “BSR” pour “Bottom-Simulating Reflector” (réflecteur simulant le fond marin); ce que nous cherchons à identifier, dans un premier temps, dans le cadre de cette mission.
Effectivement, comme je l’ai mentionné précédemment dans la page “About” du blog (“A propos de” en français), l’objectif de la campagne ORV1415 est d’acquérir des données de sismique réflexion 2D et 3D, entre autres, afin d’identifier la présence (ou non) d’un BSR dans les deux zones étudiées (structure en forme de fer à cheval et volcans de boue).
Sur les données de sismique réflexion, le BSR corresponds à un réflecteur de forte amplitude, présentant généralement une polarité inverse au fond marin et dont l’une des caractéristiques particulières est de mimer la topographie de la zone étudiée (illustration n°1). Ce réflecteur (BSR) représente la base de la Zone de Stabilité des Hydrates de Gaz (GHSZ en anglais) correspondant à une zone où les conditions de pression et de température sont favorables à leur développement et stabilité au sein des sédiments.
La reconnaissance de BSR au large de Taïwan a un enjeu économique important puisque l’île ne dispose que de peu de ressources fossiles et dépend principalement d’autres pays. Les hydrates de gaz ont donc une importance majeure à Taïwan puisque ces derniers représentent une potentielle future source d’énergie.
Detailed illustration of the P-Cable system. Illustration détaillée du système d’acquisition P-Cable.
How do we collect a 3D cube (picture 3)?
Acquisition of such cubes requires a specific geometry as concerns the deployment of the system itself (picture 2) and the design of the cube. Indeed, as mentioned previously in the post “What happened the last two days”, knowing the system geometry is important to relocate the position of each trace. As for the design of the cube, the spacing between each seismic line is important since it will determine the overlapping of the data, enabling the construction of the cube. In our experiment, seismic profils are located 75 meters apart from each other and a total of 34 lines have been designed. The 34 profils have been collected yet but the occurrence of strong currents within the last days shifted the position of the boat therefore, the position of the seismic lines which led to gaps. In order to obtain a full coverage of the area and a complete 3D-cube, we are currently shooting new seismic lines (picture 4).
Comment collecte-t-on un cube sismique 3D (illustration 3)?
L’acquisition de telles données requiert une géométrie bien particulière en ce qui concerne le déploiement du dispositif lui-même (illustration 2) et l’architecture du cube (design). En effet, comme évoqué précédemment dans le post “What happened the last two days”, il est important de connaître parfaitement la géométrie du dispositif d’acquisition afin de relocaliser précisément chacune des traces acquises. L’espacement entre les profils sismiques est également important afin de recouvrir l’ensemble de la zone à étudier. En ce qui concerne l’architecture du cube sismique 3D au-dessus de la zone du volcan de boue, l’espacement entre chaque profil est de 75 mètres et 34 profils sismiques ont été définis. A l’heure actuelle, les 34 profils ont été collectés mais le courant ayant été important ces derniers jours, la position du bateau a été légèrement décalée par rapport à sa position initiale souhaitée, conduisant à des zones dites “non-éclairées” (c.-à-d., sans données). Afin de remédier à cela et obtenir un cube 3D complet, nous sommes actuellement en train d’acquérir de nouvelles données le long de nouveaux profils sismiques définis en début de matinée (illustration n°4).
Illustration of a 3D cube gathered by the P-Cable system. Illustration d’un cube simisque 3D acquis avec le systeme P-Cable.
Coverage of the 3D data collected up to now (white dots). Couverture des données 3D acquises jusqu’alors (points blancs). Photo: Elodie Lebas