去年12月和今年1月襲擊中國南部四川省的兩次中等規模地震,可能是附近的水力壓裂作業造成!其研究成果於2019年4月3日發表在《地震研究快報》(Seismological Research Letters)上。2018年12月的5.7級地震和2019年1月的5.3級地震對四川盆地南部農舍和其他建築造成了廣泛的破壞。去年12月的地震破壞力尤其大,造成17人受傷,直接經濟損失約5000萬元人民幣(約合750萬美元)。自2010年以來,川南長寧頁岩氣區塊一直是壓裂作業的現場,自2014年以來,大量水平壓裂注入井變得更爲普遍。

  博科園:與此同時,長寧區塊的地震頻率急劇上升。在美國,石油和天然氣開採的廢水處理被認爲是誘發地震的主要原因,尤其是在俄克拉荷馬州。然而,越來越多的證據表明,水力壓裂法可能在俄亥俄州、俄克拉荷馬州和加拿大西部的一些地區引發了中等規模地震。日本地質調查局(Geological Survey of Japan)的雷興林(音譯)及其同事表示,廢水處理和水力壓裂都在川南盆地引發了地震。在SRL新研究中,研究人員提出了“完整的證據鏈”,表明12月和1月的地震是由水力壓裂作業引起。

  頁岩氣水力壓裂示意圖,顯示主要可能的環境影響。圖片:Mikenorton/Wikipedia

  研究人員確定了地震的位置,發現它們相對較淺(在地表以下2到10公里之間),這與預期的誘發地震是一致。四川去年12月和今年1月的地震,在時間和空間上都與附近壓裂井墊層的注入相吻合。爲了更好地理解注入活動和地震活動性演化之間的關係,還沒有準確的井底注入量。研究人員對地震活動的建模表明,地震活動大部分來自初始主震,很少有餘震活動,這也與誘發地震的模式一致。最後,他們的計算表明,水力壓裂注入所產生岩石孔隙上的超壓足以激活該地區先前存在的斷層。

  研究人員指出,這些斷層大多未被繪製成地圖,在正常構造活動下,它們不處於有利的滑動方向。對於大多數井臺來說,在水力壓裂結束或停止後,相關的地震活動會很快消失。研究人員指出,分析確實提高了從以前的地震活動中看到斷層重新活動跡象的可能性。只要注入仍在繼續,重複的中強度地震就有可能發生,因爲中強度地震釋放的應變非常有限。研究人員並提議中國的國家規定應該更新,要求如果發現一些重新激活的跡象,開發商必須採取行動。

  研究人員表示,需要更多關於四川盆地破裂井臺周圍地區斷層及其應力模式的信息,以指導鑽井避免中度地震活動。在有限的幾個地點觀測到中等強度地震,如果這些地點能被篩選出來,中度地震的風險將大大降低。該研究的研究人員希望(如果確實是,也相信研究人員的研究成果,我們“博科園”也希望)中國的研究人員、監管機構和油氣運營商開發商等共同努力,更好地理解是什麼原因導致了川南盆地的注水誘發地震,從而使水力壓裂作業有效和安全。

  博科園-科學科普|研究/來自: 美國地震學會

  參考期刊文獻:《地震研究快報 》

  DOI: 10.1785/0220190029

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