Исследование, проведенное учеными из Бюро экономической геологии Техасского университета в Остине, было опубликовано 13 апреля в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, журнале Американского геофизического союза. Исследование было сосредоточено на последовательности землетрясений около Тимпсона, штат Техас, и основано на предыдущих исследованиях, которые связывали эти землетрясения с закачкой сточных вод.Чтобы определить, могли ли землетрясения быть вызваны закачкой жидкости в подземную геологическую формацию, исследователи построили первую компьютерную модель для этого участка, которая имитирует влияние закачки жидкости на устойчивость разлома, который потенциально мог вызвать землетрясения.
При моделировании исследователи использовали ряд вероятных значений входных параметров. Эти параметры включали физические свойства коллектора и ориентацию разлома. Землетрясения генерировались с использованием определенного диапазона входных параметров, но землетрясения не генерировались при моделировании с использованием более широкого набора равновероятных параметров.Землетрясение магнитудой 4,8, рассмотренное в этом исследовании, произошло 17 мая 2012 года.
Это было крупнейшее из когда-либо зарегистрированных в этом районе землетрясений, последовавших за серией небольших землетрясений, которые начались в апреле 2008 года, примерно через 17 месяцев после того, как неподалеку начали работать две скважины для закачки сточных вод. . Скважины используются для утилизации соленой воды, добываемой с нефтью и газом из глубоких залежей углеводородов.Исследователи протестировали ряд вероятных сценариев, чтобы оценить, были ли объем и скорость закачиваемой жидкости в скважины для захоронения достаточно высокими, чтобы вызвать проскальзывание близлежащих разломов.
Землетрясения возникают при проскальзывании разломов — процессу, которому способствует высокое давление, создаваемое в пористой породе во время закачки сточных вод, а также естественные тектонические процессы.Предыдущие исследования полагались на время и близость закачки сточных вод к землетрясениям, чтобы решить, были ли землетрясения вызваны деятельностью человека.
Это была первая модель, имитирующая землетрясение, вызванное закачкой воды на этом участке.«Это часть продолжающихся исследований Техасского университета в Остине», — сказал Питер Эйххубл, старший научный сотрудник Бюро экономической геологии, которое является Государственной геологической службой Техаса и исследовательским подразделением Техасского университета.
Школа наук о Земле Джексона. «Мы использовали более строгий подход, чем предыдущие исследования, но наш анализ ограничен доступностью надежных наборов высококачественных данных, описывающих условия на глубине, на которой закачивается вода и происходят землетрясения. Это исследование демонстрирует необходимость большего количества и данные о недрах более высокого качества для правильной оценки опасностей, связанных с закачкой сточных вод в Техасе ».Связь между сейсмическими событиями или землетрясениями и деятельностью человека в последние годы стала вызывать большую озабоченность.
В то время как Оклахома и Канзас занимают первое место по землетрясениям, связанным с нефтегазовыми операциями, Техас пережил несколько землетрясений, которые были связаны с закачкой сточных вод. Техасский университет в Остине играет ведущую роль в проводимых исследованиях. К концу года бюро будет управлять сетью сейсмографов в масштабе штата под названием TexNet, которая будет отслеживать, определять местонахождение и каталогизировать сейсмическую активность с магнитудой 2 и выше.TexNet, которая была санкционирована и профинансирована Законодательным собранием Техаса и губернатором Грегом Эбботтом в прошлом году, улучшит способность штата быстрее и точнее расследовать землетрясения.
Эйххубль сказал, что собранные данные помогут понять базовую сейсмичность и тем самым помогут будущим исследованиям, которые попытаются определить возможные связи между человеческой деятельностью и сейсмическими событиями.