Eine seismische Untersuchung wird verwendet, um die unterirdische Struktur der Erde zu untersuchen und wird hauptsächlich für die Öl- und Gasexploration verwendet. Diese Methode verwendet die Prinzipien der reflektierenden Seismologie, um seismische Daten zu erfassen und zu interpretieren, die eine Schätzung der Zusammensetzung der Erde ermöglichen. Die Technik ähnelt der von computergestützten axialen Tomographie (CAT)-Scans, die die Analyse seismischer Wellen umfasst, die durch die Erde wandern.
Wenn eine seismische Vermessung durchgeführt wird, werden seismische Wellen normalerweise durch Dynamit oder durch spezielle Vibratoren erzeugt, die auf Lastwagen montiert sind. Diese sogenannten Vibroseis-Lastwagen werden häufig dann eingesetzt, wenn durch den Einsatz von Dynamit schwere Schäden an der Umgebung entstehen können, wie zum Beispiel in höhlenartigen Bereichen. Die Lkw verwenden schwere Metallplatten mit einem Gewicht von über 3 Tonnen (2.72 Tonnen), die mit dem Boden in Kontakt gebracht und dann mit schweren Hämmern geschlagen werden.
Wenn die seismischen Wellen die Erde durchdringen und auf verschiedene Materialien treffen, wird ein Teil ihrer Energie von den Grenzen zwischen den verschiedenen Schichten reflektiert, während andere Wellen durchdringen. Die reflektierte Energie kehrt an die Oberfläche zurück, wo ihre Geschwindigkeit und Stärke von speziellen Detektoren, den sogenannten Geophonen, gemessen wird. Die Geophone wandeln die Bewegung des Bodens in elektrische Signale um, die dann von Seismometern digitalisiert werden. Diese Signale werden dann von Computern verarbeitet; Je komplexer die Geologie des Untersuchungsgebietes ist, desto mehr Rechenleistung wird benötigt, um die riesigen Datenmengen zu verarbeiten.
Die Geschwindigkeit und Stärke der reflektierten Wellen hängt von der Dichte der auf sie treffenden Schichten ab. Das Gestein wird dichter, je tiefer es sich befindet, aber Gas- und Öltaschen haben eine viel geringere Dichte. Je dichter das Material ist, desto schneller werden die Wellen reflektiert. Wenn die seismischen Wellen auf Materialien mit geringerer Dichte treffen, wird mehr von ihrer Energie durchgelassen. Durch die Analyse der Zeit, die es braucht, bis die Wellen reflektiert werden, können Geologen mithilfe der seismischen 3D-Interpretation ein genaues Bild des Untergrunds erstellen.
Bei der Gas- und Ölexploration kann eine seismische Untersuchung Taschen mit Material geringerer Dichte und deren Lage aufdecken. Dies garantiert nicht unbedingt, dass diese Taschen Öl oder Gas enthalten, da dies auf andere Materialien mit geringerer Dichte, wie beispielsweise Wasser, hinweisen könnte. Trotzdem ist die Vielfalt und Zuverlässigkeit der gesammelten Daten von unschätzbarem Wert und umfassen Bodenzusammensetzung und -festigkeit, Tiefe zu Grundgestein und Grundwasserspiegel, Gesteinsstruktur und vieles mehr. Diese Informationen haben sowohl akademischen als auch kommerziellen Wert.
Neben der Öl- und Gasexploration kann eine seismische Vermessung auch in anderen kommerziellen Anwendungen verwendet werden. Dies kann die Suche nach Edelmetallen und Steinen wie Schwemmgold, Diamanten oder Platin oder anderen Ressourcen wie Kies, Sand und Steinbruchstandorten umfassen. Seismische Untersuchungen werden auch verwendet, um Ölunfälle zu verhindern, indem die Bodenstabilität dort untersucht wird, wo Pipelines gebaut werden.