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水力压裂会引发地震么?

作者: admin 来源: 未知


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图注:将液体注入地下的井口(图片来源:JOSHUA DOUBEK Wikipedia CC BY SA 3.0

 

许多人都问过我一个有趣的问题,那就是水力压裂是否会引起地震。虽然我并没有写过这样的文章,但好消息是很多人都写过这类文章!而最好的消息是我已经把他们的观点都囊括在了这篇文章中。

答案是:是的,水力压裂确实能够引起地震,但美国的大部分诱发地震是由废水注入地层引起的。下面就让我们来了解更多吧!

 

五十年代:石油和天然气工业是如何唤醒俄克拉荷马州(Oklahoma)休眠的断裂带的

石油和断层之间一直存在着种联系。 断层是地球板块不完全对齐的地方,就像是行星扣错了衬衫。创造它们的力量也在地球上创造了一些“口袋”,这些“口袋”能够收集沉积的石油和天然气。所以一个有很多断层的地方也很可能有很多石油,而俄克拉何马州的历史和这两者都有密切联系。当地第一次有记录的地震发生在1882年,而第一个成功的商业用油井是在1897年钻探出来的——它们都出现在俄克拉荷马州还没成立之前。今天,这里出产的天然气比石油更多,但油泵千斤顶仍然是一个常见的景象,它们如同巨大的喙苍鹭一样,在路边、随便出现的一些后院和(巴斯代尔(Barnsdall)镇)大街中央上下跃动。

美国地质调查局(USGS)一位研究人为引发地震的地球物理学家乔治•乔伊(George Choy)说,在2008年以前,俄克拉何马每年可能发生几次3级及以上的地震,而2015年约发生了900次。乔伊和豪夫(Hough)等科学家的研究证据强烈表明,地震次数的增加是由于把石油和天然气开采中的废水(传统方式和水力压裂的方法)注入地球造成的。为了理解这是为什么,以及为什么科学家不能告诉你是否任何一次地震都是由石油行业造成的,你必须要把注意力集中在断层上。

 

USGS地震危害项目:诱发地震

在美国中部和东部地区,地震的数量在过去几年中急剧增加。19732008年间,美国中部和东部平均发生了213级以上地震。这一比率在20092013年达到平均每年993级以上(M3+)地震,并且这一速度仍在攀升。仅2014年,就有6593及以上地震。这些地震大多数在34之间,大到足够被很多人感觉到,但又但又没大到能造成损害。当然也会有一些关于较大震级地震造成损失的事件报道,包括布拉格(Prague)的5.6级地震,俄克拉何马地震和科罗拉多(Colorado)的特立尼达(Trinidad5.3级地震。这种地震的增加提出了两个重要的问题:

它们是自然发生还是人为造成的?

在我们探寻这些事件的因果以减少相关风险时,应该做些什么?

这个页面上有很多资源——花点时间浏览一下!

 

USGS地震危害项目:神话和误解

一个关于水力压裂和诱发地震的事实列表。

地震研究通讯:关于污水注入、水力压裂、提高采油率和诱发地震的神话和事实

过去6年间美国中部地区的地震活动急剧增加……从19732008年,平均每年有24 3级及以上(M3)地震,到20092014年间增加到平均每年1933级及以上地震,2014年平均发生了688次。在这增长过程中发生了多次破坏性地震,包括2011年俄克拉何马州布拉格发生的5.6级地震;20115月科罗拉多州特立尼达市的5.3级地震;以及2011年阿肯色州(Arkansas)盖格林布赖尔(Guy-Greenbrier4.7级的地震。增加的地震活动局限在几个地区里,并有越来越多的证据表明,这些地点许多的地震活动是由附近油气操作中流体的深注入引起的。由人类活动引起的地震被称为诱导地震。然而大多数注入操作似乎不会诱发地震。虽然已经有消息清楚表明,这些地震是由与油气生产相关的流体注入引起的,但在这种基本的理解水平之外,大众媒体的认识仍旧比较混乱。

在这篇文章当中,我们试图去以一个非专业的观众的角度来发掘这一谜团的真相。

 

俄克拉何马州的地质学研究:俄克拉何马州的地质学研究

    有许多正在进行的地震研究和检测获得了关于诱发地震很确凿的证据。

威奇塔鹰报(Wichita Eagle):在俄克拉何马州5.8级地震之后,新的断裂带被发现了

在俄克拉何马州发生的5.8级地震和一系列较小的余震,导致了一条新的断裂带的发现。

这一发现引起了一些科学家对其他未知断层产生的担忧,这些断层可能会由被注入地下深处的石油和天然气废水引发。

本州和联邦监管机构本周表示,俄克拉何马州东北部的32个待处理采油井必须关闭,因为它们太靠近新发现的造成该州93日最大地震的断裂带了。

这次地震震惊了威奇塔和堪萨斯州的许多地方。它对一些城市和郡的建筑物造成了轻微损害。


翻译:赵倩茹审校:杨玉洁

 

原文来源:https://blogs.scientificamerican.com/rosetta-stones/what-the-frack-is-going-on/


关于我

Dana Hunter

Dana Hunter是一位科学博客的博主、科幻作家和地质学家,她的家乡在En Tequila Es Verdad,离《科学美国人》杂志社所在地很远。