Компьютерная модель предполагает, что землетрясения вызываются далеко за пределами зон закачки жидкости

Исследователи из Университета Тафтса, используя данные полевых экспериментов и моделирование геологических разломов, обнаружили, что практика подземной закачки жидкости, применяемая при гидроразрыве пласта (ГРП) и утилизации сточных вод при разведке нефти и газа, может вызывать значительную, быстро распространяющуюся сейсмическую активность за пределами зоны распространения жидкости. Известно, что глубокая закачка жидкости (более одного километра) связана с повышенной сейсмической активностью, которую часто считают ограниченной областями распространения жидкости. Однако исследование, опубликованное в журнале Science, проверяет и убедительно подтверждает гипотезу о том, что закачка жидкости вызывает потенциально опасные землетрясения дальше по цепочке за счет медленного скольжения по существующим сетям разломов, подобно эффекту домино.

Эти результаты объясняют наблюдение, что частота вызванных человеком землетрясений в некоторых регионах страны превосходит природные сейсмические очаги. Исследование также представляет собой проверку концепции в разработке и тестировании более точных моделей поведения разломов с использованием реальных полевых экспериментов.

Ученые использовали данные экспериментальных полевых закачек, ранее проведенных во Франции. Эксперименты измеряли давление на разлом, смещение, проскальзывание и другие параметры, которые были заложены в модель скольжения по разлому, использованную в текущем исследовании. Анализ исследователей из Тафтса дает на сегодняшний день наиболее убедительное доказательство того, что активированное жидкостью скольжение по разломам может быстро опережать распространение жидкости под землей.

«Наши результаты подтверждают предполагаемые последствия закачки жидкости глубоко в недра и предоставляют важный инструмент для оценки миграции и риска вызванных землетрясений при будущей разведке нефти и газа», — сказал Роберт К. Виеска, соавтор исследования.

Большинство землетрясений, вызванных ГРП, слишком малы (около 3,0 по шкале Рихтера), чтобы вызывать опасения по поводу безопасности или повреждений. Однако практика глубокой закачки отходов от этих работ может затрагивать более глубокие и крупные разломы, находящиеся под напряжением и восприимчивые к скольжению, индуцированному жидкостью. Закачка сточных вод в глубокие скважины (более одного километра) может вызывать землетрясения, достаточно сильные, чтобы ощущаться, и способные нанести ущерб.