深井废水注入或诱使美国中东部地震频发

北京时间4月28日消息 据科学日报报道,科学家们对诱发地震,也就是人为活动所引起的地震,所引发的潜在地面振动有了更好的科学理解。自2009年以来,美国中部和东部的地震活动急剧上升。这种上升与工业活动,例如朝深井注入工业废水,密切相关。近日美国地质调查局发布了一份最新报告,后者列举了一系列初步模型来预测灾难性的地面振动是如何发生在地震活动急剧上升的地区的。

2009年以来,美国中部和东部的地震活动急剧上升,或与朝深井注入工业废水密切相关

这些模型旨在计算未来几年地震发生的可能频率,以及造成的地面振动的强度。这份报告调查了美国中部和东部地区,未来的研究还将结合西部地区的数据。

这项报告还列举了为了产生最终的灾害模型还需要解决的几个问题,预计在对初步模型进行深入调查后,最终模型将于今年底发布。这些初步模型被认为本质上是实验性的,因此不应该被用于决策。

美国地质调查局的科学家确定了8个省内17个诱发地震活动频率不断上升的地区。自2000年起,这其中好几个地区经历了高强度的地震活动,从2009年开始的地震活动大幅增长仍延续到现在。这份调查是对这些地区与诱发地震相关的灾害水平的第一份全面评估。这些地区分别位于阿拉巴马州、阿肯色州、科罗拉多州、堪萨斯州、新墨西哥州,俄亥俄州,奥克拉荷马州和德克萨斯州。

科学家们通过分析这些地区的地震,同时考虑它们的频率、位置、最大震级以及地面活动,从而提出了这些模型。“这份最新报告首次描述了注入诱发的地震也应该被列入美国地震灾害地图里。” 美国地质调查局国家地震灾害建模项目主管马克•彼德森(Mark Petersen)这样说道。“这些地震发生的速率比以前更高,给生活在周围的人们造成了更大的威胁。美国地质调查局正在研发克服这些挑战从而评估这些地区地震灾害的工具,目的是为了帮助社区免遭地面振动带来的威胁的决策提供支持。”

2014年,美国地质调查局发布了最新更新的国家地震灾害图,后者描述了自然地震的灾害水平。这些地图被用于建筑法规、保险费率、应急预案准备计划以及其它应用。这些地图预测了50年内地震发生的可能性,50年是一栋建筑物的平均寿命。然而,这些新诱发的地震活动产品展示了在一年的周期内,因诱发地震所导致的潜在地面振动的强度。这种更短的时间表更加合适,因为诱发的活动可能因时间的推移发生巨大的变化,且它受到商业和政策决策的支配,后者可能在任何时间点发生改变。

这些最新的方法和产品部分源于美国地震调查局和奥克拉荷马地质调查所组织的一次工作坊,后者被记录在最新的报告里。工作坊集合了来自政府、工业界和学术圈里的专家小组,共同讨论诱发地震产生的灾害。

含盐或者被化学物质污染的废水应该以合适的方式被处理,从而预防污染淡水源。大量废水产生于一系列过程,例如能源生产的副产品。废水注入增加了地下孔隙压力,后者可能润滑了周围的断层,从而导致地震发生的概率增加。尽管处理过程具有诱发地震的潜力,但大多数废除处理井都不会产生可以感受到的地震。

至于水力压裂过程——也被称为碎裂——是否是导致近期地震发生增加的原因,产生了很多疑问。美国地质调查局的研究表明实际的水力压裂过程只是极少数可感知的地震的直接原因。

凤凰网科技

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