Землетрясение в Чили в 2010 году вызвало толчки возле мест закачки отходов в центральной Оклахоме и южном Колорадо, говорится в новом исследовании, опубликованном в Science.Среди охваченных участков: ряд нагнетательных скважин недалеко от Праги, штат Оклахома, где, по данным исследования, сильное землетрясение в Чили 27 февраля 2010 года спровоцировало землетрясение средней силы менее чем через день, за которым последовали месяцы более мелких подземных толчков.
Это привело к, вероятно, крупнейшему землетрясению, когда-либо связанному с закачкой отходов, магнитудой 5,7, потрясшим Прагу 6 ноября 2011 года. Землетрясения у берегов Японии в 2011 году и Суматры в 2012 году аналогичным образом вызвали подземные толчки средней величины вокруг нагнетательных скважин на западе страны.
Техас и южный Колорадо, говорится в исследовании. Эта статья появится на этой неделе в ведущем журнале Science вместе с рядом других статей о том, как люди могут влиять на землетрясения.
«Жидкости доводят разломы до критической точки», — сказал ведущий автор Николас ван дер Элст, научный сотрудник обсерватории Земли Ламонт-Доэрти при Колумбийском университете. «Дистанционное срабатывание сильных землетрясений свидетельствует о том, что район находится в критическом состоянии».Подземные толчки, вызванные удаленными сильными землетрясениями, были идентифицированы и раньше, особенно в таких местах, как Йеллоустонский национальный парк и некоторые прибрежные вулканически активные зоны субдукции, где подповерхностная вода, перегретая магмой, может ослабить разломы, что делает их очень уязвимыми для сейсмических волн, проходящих откуда-то еще.
Исследование в области науки добавляет новый поворот, связывая это природное явление с недостатками, которые были ослаблены человеческой деятельностью.Резкий скачок производства энергии в США за последнее десятилетие или около того спровоцировал увеличение количества землетрясений малой и средней силы в Соединенных Штатах. Большое количество воды используется как для взлома открытых горных пород с целью высвобождения природного газа посредством гидроразрыва, так и для добычи нефти и газа из подземных скважин с использованием обычных технологий.
После того, как газ и нефть были извлечены, рассол и вода с химическими добавками должны быть утилизированы и часто закачиваются обратно под землю в другое место, что иногда вызывает землетрясения.«Эти проходящие сейсмические волны похожи на стресс-тест», — сказала соавтор исследования Хизер Сэвидж, геофизик из Lamont-Doherty. «Если количество небольших землетрясений увеличится, это может указывать на то, что разломы становятся критически напряженными и вскоре могут вызвать более сильное землетрясение».Согласно исследованию, землетрясение силой 8,8 балла в Чили в 2010 году, в результате которого погибло более 500 человек, прокатилось по всей планете поверхностными волнами, вызвав землетрясение магнитудой 4,1 возле Праги 16 часов спустя.
Активность в районе Праги продолжалась до землетрясения магнитудой 5,7 6 ноября 2011 года, в результате которого было разрушено 14 домов и два человека получили ранения. Исследование, проведенное ранее в этом году сейсмологом Кэти Керанен, также соавтором нового исследования, которое сейчас проводится в Корнельском университете, показало, что первый разрыв произошел менее чем в 650 футах от действующих нагнетательных скважин. В апреле 2012 года землетрясение магнитудой 8,6 у побережья Суматры вызвало еще одну серию землетрясений в том же месте. Закачка жидкости в месторождение продолжается и по сей день, наряду с серией небольших землетрясений.
В исследовании говорится, что землетрясение в Чили в 2010 году также вызвало серию землетрясений на границе Колорадо и Нью-Мексико, в Тринидаде, недалеко от скважин, куда закачивались сточные воды, используемые для извлечения метана из угольных пластов. За роем последовало более чем год спустя, 22 августа 2011 года, землетрясение магнитудой 5,3, повредившее десятки зданий. В прошлом на Тринидаде уже произошла серия устойчивых землетрясений, в том числе землетрясение магнитудой 4,6 в 2001 году, которое Геологическая служба США (USGS) исследовала на предмет связи с закачкой сточных вод.
Новое исследование также показало, что разрушительное землетрясение магнитудой 9,0 в Японии 11 марта 2011 года спровоцировало серию землетрясений в городе Снайдер на западе Техаса, где закачка жидкости для извлечения нефти из близлежащих месторождений Когделл уже много лет вызывает землетрясения. к исследованию 1989 г., опубликованному в Бюллетене Сейсмологического общества Америки. Примерно через шесть месяцев после землетрясения в Японии в Снайдере произошло землетрясение магнитудой 4,5.
Идея о том, что сейсмическая активность может быть вызвана отдельными землетрясениями, происходящими далеко, когда-то была спорной. Одним из первых задокументированных случаев стало землетрясение магнитудой 7,3, которое потрясло пустыню Мохаве в Калифорнии в 1992 году недалеко от города Ландерс, вызвав серию отдаленных событий в регионах с действующими горячими источниками, гейзерами и вулканическими жерлами.
Самым сильным было землетрясение магнитудой 5,6 у подножия горы Литл-Череп в южной Неваде, в 150 милях от нее; самое дальнее, серия крошечных землетрясений к северу от кальдеры Йеллоустоун, согласно исследованию, проведенному в 1993 г. в Science, проведенному геофизиком Геологической службы США Дэвидом Хиллом.В 2002 году землетрясение Денали магнитудой 7,9 на Аляске спровоцировало серию землетрясений в Йеллоустоне, расположенном на расстоянии почти 2000 миль, что нарушило графики некоторых из наиболее предсказуемых гейзеров, согласно исследованию 2004 года, проведенному в Geology под руководством Стефана Хьюзена, сейсмолога. Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе.
Землетрясение в Денали также вызвало всплески медленных подземных толчков в разломах Сан-Андреас, Сан-Хасинто и Калаверас в Калифорнии и вокруг них, согласно исследованию 2008 года, проведенному в Science геофизиком Геологической службы США Джоан Гомберг.«Мы знаем уже как минимум 20 лет, что сотрясение от сильных отдаленных землетрясений может вызвать сейсмичность в местах с естественно высоким давлением флюидов, таких как гидротермальные поля», — сказал соавтор исследования Джеффри Аберс, сейсмолог из Lamont-Doherty. «Сейчас мы наблюдаем землетрясения в местах, где люди повышают поровое давление».
Новое исследование может быть первым, в котором будут обнаружены свидетельства землетрясений, вызванных разломами, критически напряженными в результате закачки отходов. Если его можно будет воспроизвести и распространить на другие места, подверженные риску антропогенных землетрясений, это могло бы «помочь нам понять, где находятся напряжения», — сказал Уильям Эллсворт, эксперт по антропогенным землетрясениям из Геологической службы США, не принимавший участия в исследовании.В том же номере журнала Science Эллсуорт рассматривает недавний всплеск землетрясений в центральной части Соединенных Штатов.
В период с конца 1960-х по 2000 год в регионе ежегодно происходило в среднем 21 землетрясение малой и средней силы. Но в 2001 году это число начало расти, достигнув максимума в 188 землетрясений в 2011 году, пишет он. Риск возникновения землетрясений из-за закачки жидкости под землю известен по крайней мере с 1960-х годов, когда закачка в Арсенале Роки-Маунтин возле Денвера была приостановлена после землетрясения магнитудой 4,8 или более поблизости — самого большого, связанного с удалением сточных вод, до тех пор, пока оно не произошло. недалеко от Праги, штат Оклахома.
В прошлогоднем отчете Национальная академия наук призвала к дальнейшим исследованиям, чтобы «понять, ограничить и отреагировать на» сейсмические события, вызванные деятельностью человека.
