研究人员绘制了易受人为地震影响的地图

研究人员绘制了易受人为地震影响的地图

俄克拉何马州和堪萨斯州的地震一直在上升，原因是在法规开始限制注入之前，废水(石油和天然气开采的副产品)被注入。现在，斯坦福大学研究人员开发的一个新模型将地震物理学和地球对废水注入的水文地质反应结合起来，预测到2020年俄克拉荷马州和堪萨斯州的人为地震会减少。

该模型是基于公众可获得的有关向阿巴克尔组注入废水的数据。阿巴克尔组是位于俄克拉荷马州中北部和堪萨斯州南部的一个近7000英尺深的沉积地层。假设从石油和天然气中注入的废水以目前的速度继续下去，研究人员绘制了该地区未来发生地震的可能性图。这项研究发表在9月26日的《自然通讯》杂志上。

石油和天然气开采活动通常会产生大量的咸水，他们将这些水注入地下深处，以保护地表附近用于饮用、牲畜和灌溉的蓄水层中的水。注入Arbuckle地层的流体增加了压力，这种压力在很大范围内扩散。这种压力是有问题的，因为它会影响附近的大断层，这些断层已经受到了构造过程的压力。这些断层能够产生广泛的感觉，并可能造成破坏性地震，如果达到由注入造成的压力增加。

同样的压力在不同地区的增加会导致100倍的地震。地震不一定集中在压力变化最大的地区。为了了解地震在局部范围内会发生或不会发生在什么地方，新的模型评估了该地区脆弱的、预先存在的断层的压力增加情况。让人惊讶的是，当地对地震的易感性波动如此之大。俄克拉荷马州的例子表明，管理与这些人为诱发地震相关的地震灾害的关键是管理废水的注入量和注入地点。

俄克拉荷马州的诱发地震在2009年前后急剧增加，并在2015年达到顶峰，近1000次强烈的地震波及到了该州的北部和中部地区。俄克拉何马州公共事业委员会，俄克拉何马公司委员会，在2016年初要求减少40%的注水，此后地震的数量下降。新模型显示，2018年、2019年和2020年，俄克拉荷马州的政策将发挥作用，2018年、2019年和2020年，分别有32%、24%和19%的可能发生5.0级或以上的破坏性地震。如果目前俄克拉荷马州中北部和堪萨斯州南部的注入活动继续下去，到2020年将会发生一次破坏性的5.0级或更大的地震。

这项研究的预测地图使俄克拉荷马州和堪萨斯州的居民能够看到潜在破坏性地震袭击他们家附近的可能性。新模型还可用于评估未来旨在减轻地震危害的注入方案。该方法的优点不仅在于预测，还在于基于监管机构可能采取的新措施做出新预测的能力。事实证明，你可以在相当早的过程中进行这些分析。

研究人员希望这一模型也能应用于石油和天然气业务扩张的其他领域。佐巴克说，像德克萨斯州西部的二叠纪盆地这样的地方正在以惊人的速度发展，注水可能已经导致了该地区的地震。