Учените откриват източника на мистериозните земетресения

Нови изследвания потвърдиха, че хидравличното разбиване е отговорно за бавни, малки земетресения или трусове, които досега не са били обяснени. Трусовете се предизвикват от същите процеси, които могат да предизвикат големи, разрушителни земетресения.

Хидравличното разбиване включва силно инжектиране на течности под земята за извличане на нефт и природен газ. Въпреки че обикновено се извършва с помощта на отпадъчни води, това конкретно изследване разглежда резултатите при използване на течен въглероден диоксид. Този метод изтласква въглерода по-дълбоко в Земята, като му пречи да допринесе за задържането на топлина в атмосферата.

С някои ОценкиКрекингът на въглероден диоксид може да спести толкова въглерод годишно, колкото един милиард слънчеви панели. Полезно е за околната среда фракингът да се извършва с течен въглероден диоксид в сравнение с отпадъчните води, които не задържат въглерода извън атмосферата.

„Тъй като това проучване изследва процеса на подземно улавяне на въглерод, може да има положителни последици за устойчивостта и науката за климата“, каза Абхиджит Гош, асистент професор по геофизика в Калифорнийския университет, Ривърсайд и съавтор на изследването в дневник. науки.

Тъй като въглеродният диоксид е течност, Гош каза, че резултатите от това проучване почти сигурно се отнасят за хидравлично разбиване с вода. И двете има вероятност да причинят тремор.

На сеизмографа земетресенията и редовните трусове изглеждат различно. Големите земетресения причиняват остри трусове с импулси с голяма амплитуда. Треморите са по-слаби, бавно се издигат над фоновия шум с много по-ниска амплитуда, след което бавно намаляват.

Платформа за сондиране на шистов газ (fracking) близо до Алварадо, Тексас. Кредит: Loadmaster (Дейвид Р. Трибъл)

„Доволни сме, че сега можем да използваме тези трусове, за да проследим движението на течности от хидравлично разбиване и да наблюдаваме движението на грешки, произтичащи от инжектиране на течност“, каза Гош.

Преди това имаше спорове между сеизмолозите относно източника на земетресения. Докато някои документи твърдяха, че сигналите за трусове са причинени от големи земетресения, случващи се на хиляди километри, други смятаха, че те може да са причинени от шум, генериран от човешка дейност, като движението на влакове или промишлени машини.

„Сеизмометрите не са умни. Можете да карате камион наблизо или да ритнете някой с крака си и той ще запише тези вибрации“, каза Гош. „Ето защо известно време не знаехме със сигурност дали сигналите са свързани за инжектиране на течност.

За да определят неговия източник, изследователите са използвали сеизмометри, инсталирани около място за хидравлично разбиване в Уелингтън, Канзас. Данните обхващат целия шестмесечен период на инжектиране при фракинг, както и месец преди и месец след инжектирането.

След като елиминира фоновия шум, екипът показа, че останалите сигнали са генерирани под земята и се появяват само докато се извършва инжектиране на течност. „Не открихме тремори преди или след инжектирането, което предполага, че треморите са свързани с това“, каза Гош.

От известно време е известно, че хидравличното разбиване може да предизвика по-големи земетресения. За да се предотврати свличането на разломите под земята и причиняването на трусове, една от възможностите е да се спре хидравличното разбиване. Тъй като това е малко вероятно, Ghosh казва, че е важно да се наблюдават тези дейности, за да се разбере как техните скали се деформират и да се проследи движението на течности след инжектиране.

Могат да се извършат експерименти с моделиране, за да се помогне на компаниите да определят кои налягания на инжектиране на течности не трябва да се превишават. Поддържането в тези граници помага да се гарантира, че течностите няма да се движат към големи подземни разломи, което води до вредна сеизмична активност. Не всички грешки обаче са коригирани.

„Можем само да моделираме този тип експеримент, когато знаем, че има налична грешка. Възможно е да има грешки, за които не знаем, и в тези случаи не можем да предвидим какво ще се случи“, каза Гош.

Справка: „Сигналите за трептене по време на инжектиране на течност се генерират от приплъзване на грешка“ от Shanku Neogi, Abhijit Ghosh, Abhash Kumar и Richard W. Hammack, 3 август 2023 г., науки.
doi: 10.1126/science.adh1331