석유 찾기

초기의 석유기업가들은 수평적으로 변하는 퇴적층의 성질, 부정합면, 단층, 습곡에 대해서 거의 알지 못했습니다. 설사 알았다고 하더라도 어차피 이러한 것들을 확인할 수 없었을 겅입니다. 그들은 그냥 단순히 지표면에서 새어나온 석유와 가스의 흔적이 많은 곳에서 시추했을 뿐입니다. 그러니 오래 지나지 않아서 용감한 석유기업가들은 주변의 언덕 위에 시추를 하여 훨씬 더 성공적인 결과를 얻었습니다. 석유의 집적이 언덕, 즉 배사구조와 관련되어 있다는 사실이 초기 탐사시추의 기본이 됐습니다. 이러한 사실을 바탕으로 탐사시추를 하려는 사람들은 새로운 시추 대상 지점을 정하는 방법으로 지표면에 노출된 암석들의 고도를 조사하여 구조도를 그리면서 배사구조와 돔을 찾아다녔습니다.

 

집적구조 찾기

지질학자들은 지표면에서 관찰되는 지하의 배사구조와 같은 집적구조들의 뚜렷하지 않는 증거들을 찾기 위하여 지표면의 암석들을 눈에 보이는 그대로 구조도로 그려내었습니다. 처음에는 흔한 측량장비를 사용하였으나 1920년대에 들어서면서 좀 더 전체적인 모습을 관찰하기 위하여 항공사진을 이용했습니다. 그들은 먼저 지표면에 노출된 암석, 즉 노두를 집중적으로 관찰했습니다. 이렇게 지표면에서의 정보는 매우 제한적이었지만 몇 개의 지층에 대해서는 비교적 자세한 구조도를 완성할 수 있었습니다. 이러한 구조도를 이용하여 지하의 구조에 대해서 거의 무모할 정도의 정도의 추론을 했을 뿐 아니라 석유 집적구조 확인을 위한 탐사시추 지점까지 결정했습니다.

 

구조도 그리기, 지질학자들은 의학 전문가들이 X선이나 음향영상, MRI, CAT 스캔과 같이 수술하지 않고 인체의 내부 조사할 수 있는 것처럼 지층을 파헤치지 않고 지하의 구조도를 그릴 수 있는 기술들을 끊임없이 개발하였습니다. 지질학자들과 지구물리학자들은 중렬계를 이요하여 특히 지표면의 관찰로부터 판단하기 어려운 암염돔 주변에 발달하는 미묘한 지층의 차이를 감지할수 있었습니다. 자력계도 이용하였는데, 자력계로 암석의 자성을 측정하여 단층이나 습곡의 존재를 유추하였습니다.

 

그러나 의학 전문과들과 마찬가지로 지질학자들도 지하의 구조를 좀 더 알기 위해서는 현장에서 자료를 취득해야 했습니다. 외과의사는 수술용 메스를 찾았지만 지질학자들은 드릴 비트를 선택했습니다. 시추가 본격적인 산업이 된 후 얼마 지나지 않아 시추 기술자들은 시추공에서 나오는 것들에 대해서 기록을 시작 하였고 그것들이 어떠한 깊이에서 나온 것인가를 측정하였습니다. 제2차 세계대전까지 미국과 캐나다에서 수천 개의 시추가 이루어졌습니다. 지질학자들은 인접한 시추공들로부터 수집된 자료들을 열심히 비교하고 대비하였습니다.

 

점과 점 잇기

점과 점 잇기, 모든 시추공에는 색깔, 암질, 화석의 종류, 탄화수소의 농도등 여러가지가 다른 암석들을 만나게 됩니다. 지질학자들은 인접한 시추공들과 또는 불과 수km 떨어져 있는 시추공들의 이러한 암석의 특징들을 각각의 층에 대해서 비교합니다. 또한 지질학자들은 각층의 상부와 바닥의 깊이를 측정하여 해수면에 대한 관계를 파악합니다. 대비가 가능한 표준점인 시추공이 2개라면 서로 다른 고도의 값이 2개에 불과합니다. 최소한 세 개의 시추공이 있다면 어떤 특정한 지층면에 대해서 기본적인 구조도를 그릴 수 있습니다. 시추공이 많으면 많을수록 구조도가 더욱 정확해집니다.

 

하나의 지층면에 대한 구조도를 위에서 내려다 보다면 이 지층면에 대한 언덕(배사구조), 계곡(향사구조), 단층에 의한 절단이나 다른 불연속 구조 등을 관찰할 수 있습니다. 이러한 지층면을 수직으로 자른 도면을 단면도라고합니다. 단면도는 여러 개의 지층이 겹겹이 쌓여 있는 것을 옆에서 보고 있는 겇처럼 보여주는 것입니다. 이렇게 지구를 2차원적으로 시각화하면 시추공과 시추공 사이에 분포하는 지층들을 어떻게 쌓여 있는지 이해하기 쉽습니다.

 

암석층들은 종종 습곡, 단층, 암질의 변화 등으로 복잡하게 배열되어 있기 때문에 단면도는 어차피 지질학자 개개인의 해석일 수밖에 없습니다.(어떤 이들, 특히 실패한 시추에 투자한 사람들은 단면도를 해석보다는 차라리 상상 또는 영감이라고 부르고 싶어 합니다).지질학자들의 동료나 상관, 시추에 투자한 투자자들의 자료의 재해석을 돕기도 합니다.

 

1950년대 후반까지 육상의 지표면에 대한 조사는 거의 모두 완료되었고 지형도도 완성되었습니다. 지표에서의 자료만으로 충분히 예측이 가능한 지하의 집적구조들은 거의 모두 시추됐습니다. 이제는 육상의 심주에 감쳐져 있는 구조들과 광활한 해저가 미지의 세계가 되었습니다.