Preskúmanie Zeme, skúmanie povrchu Zeme a jej vnútorných priestorov.
Začiatkom 20. storočia bola väčšina zemského povrchu preskúmaná, aspoň povrchne, s výnimkou arktických a antarktických oblastí. Dnes sú posledné neznačené oblasti na pozemných mapách vyplnené radarovým a fotografickým mapovaním z lietadiel a satelitov. Jednou z posledných oblastí, ktorá sa mala zmapovať, bol polostrov Darién medzi Panamským prieplavom a Kolumbiou. Silné oblaky, stabilný dážď a hustá džungľová vegetácia sťažovali jej prieskum, ale vzdušný radar dokázal preniknúť cez oblačnosť a vytvoriť spoľahlivé podrobné mapy oblasti. V posledných rokoch viedli údaje vrátené pozemskými satelitmi k niekoľkým pozoruhodným objavom, ako sú napríklad drenážne vzorce na Sahare, ktoré sú pozostatkami obdobia, keď tento región nebol suchý.
Z historického hľadiska bol prieskum vnútra Zeme obmedzený na blízky povrch, a to do značnej miery išlo o sledovanie týchto objavov na povrchu. Väčšina súčasných vedeckých poznatkov o tejto téme bola získaná geofyzikálnym výskumom uskutočneným od druhej svetovej vojny a hlboká Zem zostáva hlavnou hranicou 21. storočia.
Preskúmanie vesmíru a hlbín oceánov bolo uľahčené umiestnením senzorov a súvisiacich zariadení v týchto regiónoch. Týmto spôsobom je však možné študovať iba veľmi obmedzenú časť podpovrchových oblastí Zeme. Vyšetrovatelia môžu vŕtať iba do najhornejšej kôry a vysoké náklady výrazne obmedzujú počet dier, ktoré je možné vŕtať. Najhlbšia vyvŕtaná diera siaha až do hĺbky asi 10 kilometrov. Pretože je priamy prieskum tak obmedzený, vyšetrovatelia sú nútení spoliehať sa na geofyzikálne merania (pozri nižšie Metodika a inštrumentácia).
Hlavné ciele a úspechy
Vedecká zvedavosť, túžba lepšie porozumieť povahe Zeme, je hlavným motívom pre skúmanie jej povrchových a podpovrchových oblastí. Ďalším kľúčovým motívom je perspektíva hospodárskeho zisku. Zvýšená životná úroveň zvýšila dopyt po vode, palivách a iných materiáloch a vytvorila ekonomické stimuly. Čisté znalosti sú často vedľajším produktom prieskumu zameraného na zisk; z hľadania vedeckých poznatkov vyplynuli rovnako významné hospodárske výhody.
Realizuje sa veľa prieskumných projektov povrchových a podpovrchových vôd s cieľom lokalizovať: (1) ropu, zemný plyn a uhlie; (2) koncentrácie komerčne dôležitých minerálov (napríklad rudy železa, medi a uránu) a usadenín stavebných materiálov (piesok, štrk atď.); (3) zužitkovateľná podzemná voda; 4. rôzne typy hornín v rôznych hĺbkach na technické plánovanie; (5) geotermálne rezervy na vykurovanie a elektrinu; a (6) archeologické nálezy.
Starostlivosť o bezpečnosť podnietila rozsiahle hľadanie možných nebezpečenstiev predtým, ako sa začnú veľké stavebné projekty. Miesta pre priehrady, elektrárne, jadrové reaktory, továrne, tunely, cesty, depozitáre nebezpečného odpadu atď. Musia byť stabilné a musia zaručovať, že základné útvary sa neposunú alebo neskĺznu z hmotnosti stavby, nepohybujú sa počas poruchy počas zemetrasenie alebo povolenie presakovania vody alebo odpadu. Predpovedanie a kontrola zemetrasení a sopečných erupcií sú preto hlavnými oblasťami výskumu v Spojených štátoch a Japonsku, v krajinách citlivých na tieto riziká. Geofyzikálne prieskumy poskytujú ucelenejší obraz ako samotné skúšobné vrty, aj keď niektoré vrty sa zvyčajne overujú geofyzikálnou interpretáciou.
Metodika a inštrumentácia
Geofyzikálne techniky zahŕňajú meranie odraznosti, magnetizmu, gravitácie, akustických alebo elastických vĺn, rádioaktivity, tepelného toku, elektriny a elektromagnetizmu. Väčšina meraní sa vykonáva na povrchu zeme alebo na mori, niektoré sa však získavajú z lietadiel alebo satelitov, zatiaľ čo iné sa robia pod zemou vo vrtoch alebo baniach av hĺbkach oceánov.
Geofyzikálne mapovanie závisí od existencie rozdielu vo fyzikálnych vlastnostiach susedných telies hornín - tj medzi hľadaným a okolitým prostredím. Rozdiel je často spôsobený niečím, čo je spojené s tým, čo je hľadané. Medzi príklady patrí konfigurácia sedimentárnych vrstiev, ktoré tvoria lapač pre akumuláciu oleja, drenážny vzorec, ktorý by mohol ovplyvniť tok podzemnej vody, alebo hrádza alebo hostiteľská hornina, kde sa môžu koncentrovať minerály. Rôzne metódy závisia od rôznych fyzikálnych vlastností. Ktorá konkrétna metóda sa používa, je určená tým, čo sa požaduje. Vo väčšine prípadov však údaje z kombinácie metód, a nie iba z jednej metódy, poskytujú oveľa jasnejší obraz.
