發掘天然氣

 相較於煤或石油，天然氣是排放二氧化碳較少的一種能源，因此越來越受到各界重視。但是天然氣產於地底深處，我們要如何發現？又如何開採？

由於造成全球暖化的二氧化碳排放量與日俱增，2011年12月11日在南非德班舉行的聯合國氣候會議，首次強迫美國、中國、印度等排碳大國未來均須減排。主成份為甲烷（CH4）的天然氣因為含碳比例低於煤和石油，燃燒時排放的二氧化碳較少，因此在再生能源技術尚未完全成熟的現在，天然氣發電成為能源的重要選項。

石油與天然氣常相伴形成，台灣產油不多，卻開採出不少的天然氣。之所以會以天然氣為主，與千萬年前石油和天然氣生成時的環境條件有關：台灣附近是開闊的海域，沉積物主要是從中國大陸沖到海裡的植物，有機質含量低，這類陸相沉積物主要形成天然氣，只有極少量石油；石油則是封閉淺海裡的藻類和浮游生物沉積到地底的結果，例如現在盛產石油的北非到中東一帶，即是如此。

特殊結構，封存天然氣
天然氣田必須有能夠儲存天然氣的地層結構，首先要有孔隙率較高的砂岩，讓天然氣可以儲藏在其中；接著，在砂岩層的上面要覆蓋孔隙率低的緻密岩石如頁岩、泥岩或鹽岩，而且這種沉積岩構造要在天然氣形成之前就已經存在，如此才能將天然氣封存起來。儲存油氣的地質構造有背斜構造、斷層封閉、地層封閉等三種，在台灣主要分佈在西部新竹到高雄的平原地區。

要知道某處地底是否封存有天然氣，首先要知道該處的地底結構是否屬於上述三種構造。最基本的方法是進行地面地質調查，如果某處兩側的地層露頭分別向下傾斜，好似地底有個倒過來的碗狀背斜構造，就有機會封存有天然氣。不過由於土地大量開發，現在已經不容易直接看到地層的露頭。

因此，探勘人員會以地球物理測勘方法，利用各種先進的儀器，從地表探勘地底的構造，他們會先以精確度較低、但較便宜的方式進行探勘，隨著對地底的地層結構掌握更清楚、研判含有天然氣的可能性夠高，再改用比較精密的方式進一步確認。

探勘人員起初先在地表以重力計偵測地底產生的重力強度，由於不同岩石的密度不同，可以計算出各種岩層的深度，綜合起來，即可得知地底的地層結構。利用電阻儀和磁力儀則可測量電阻和磁場強度，因為地底岩石成份不同，所含的礦物不同，因而具有不同的電阻，也會產生不同的磁場強度，可以據此推估地層結構。
但是在地表測量到的數值，不論重力、電阻或磁場強度，都是從地底深處一直到地表的綜合效應，僅能獲得粗略的結果，因此對於可能蘊藏天然氣的地區，探勘人員會進一步進行「反射震測」測勘，即在地面使用「振盪震源車」上的金屬塊撞擊地面產生震波，再在另一處接收，由於不同岩層的界面均會反射震波，只要分析反射波的波形和傳遞的時間，即可推估地質構造。