В период с 1 октября по 13 декабря 2013 г. произошло около 400 небольших землетрясений, в том числе 10 землетрясений с «положительной» магнитудой, ни одно из которых не ощущалось населением. 10 землетрясений с магнитудой от 1,7 до 2,2 произошли в период с 2 по 19 октября, что совпало с операциями гидроразрыва пласта на близлежащих скважинах.
Эта серия землетрясений — первый известный случай сейсмичности в этом районе.Гидравлический разрыв пласта или гидроразрыв пласта — это метод извлечения газа и нефти из сланцевой породы путем нагнетания водяной смеси под высоким давлением, направленной на породу для выпуска газа внутри.
Процесс гидроразрыва пласта включает закачку воды, песка и химикатов в породу под высоким давлением для образования трещин. Процесс растрескивания горных пород приводит к микроземлетрясениям. Гидравлический разрыв обычно вызывает только небольшие землетрясения, имеющие магнитуду в диапазоне от отрицательных 3 (−3) до отрицательных 1 (-1).
«Гидравлический разрыв пласта может спровоцировать землетрясения, и в данном случае небольшие землетрясения, которые нельзя было почувствовать, однако землетрясения были на три порядка сильнее, чем обычно предполагалось», — сказал Пол Фриберг, сейсмолог из Instrumental Software Technologies, Inc. (ISTI) и соавтор исследования.Землетрясения выявили разлом, простирающийся с востока на запад, который залегает в формации фундамента на глубине около двух миль и непосредственно под тремя горизонтальными газовыми скважинами. Сетевой комплекс переносных массивов EarthScope обнаружил первые землетрясения 2 октября 2013 года, определив их местонахождение к югу от озера Кленденинг, недалеко от города Урихсвилл, штат Огайо. Последующий анализ выявил 190 землетрясений за 39-часовой период 1 и 2 октября, всего через несколько часов после начала гидравлического разрыва пласта на одной из скважин.
Микросейсмичность варьировалась в зависимости от активности гидроразрыва в скважинах. Время землетрясений, а также их плотная линейная кластеризация и сигналы схожей формы волны предполагают уникальный источник причины землетрясений — операцию гидроразрыва пласта. По мнению авторов, трещина, вероятно, спровоцировала скольжение по ранее существовавшему разлому, хотя тот, который расположен ниже пласта, как ожидается, ограничит трещину.«Поскольку операции гидроразрыва пласта исследуют новые регионы, потребуется больше сейсмического мониторинга, так как многие разломы остаются невыявленными».
Фриберг был соавтором статьи с Ильей Дрикером, также работающим с ISTI, и Глендой Бесана-Остман, первоначально работавшей с Департаментом природных ресурсов Огайо, а теперь с Бюро мелиорации при Министерстве внутренних дел США.
