美國德克薩斯州人為誘發(fā)地震歷史回顧*

王立偉　王艷茹　編譯

(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000)

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美國德克薩斯州人為誘發(fā)地震歷史回顧*

王立偉※王艷茹編譯

(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000)

2016年5月18日，《地震研究快報(bào)》(Seismological Research Letters)在線發(fā)表了題為《德克薩斯州誘發(fā)地震歷史回顧》(A historical review of induced earthquakes in Texas)的文章指出，自1925年以來，人類活動(dòng)已經(jīng)在德克薩斯州引發(fā)多次地震，此后，人為誘發(fā)地震迅速遍布整個(gè)美國。

研究人員對(duì)德克薩斯州的地震歷史記錄提出了5個(gè)問題：地震發(fā)生的時(shí)間和位置是否與石油開采有關(guān)、震中深度是否相對(duì)較淺(人為或自然因素)、是否存在可能誘發(fā)地震的已知或疑似斷層或流體運(yùn)動(dòng)方式、公開發(fā)表的科學(xué)報(bào)告是否支持人為誘發(fā)地震。據(jù)此將地震事件分成不同類型，如構(gòu)造誘發(fā)、可能誘發(fā)、很可能誘發(fā)、或幾乎可以肯定誘發(fā)。在德克薩斯州，很可能誘發(fā)和肯定誘發(fā)的地震分布廣泛，主要位于北部的沃思堡(Fort Worth)盆地、東部的海恩斯維爾頁巖(Haynesville Shale)、南部的墨西哥灣海岸(Gulf Coast)和西部的二疊紀(jì)(Permian)盆地。

隨著石油管理領(lǐng)域的技術(shù)革新，誘發(fā)地震取決于不同的采油方法。1940年以前，在最初采收率的驅(qū)動(dòng)下，地震集中在淺層采油區(qū)，石油的大量快速開采引起地面晃動(dòng)，導(dǎo)致地面沉降。之后，隨著地層壓力的下降及二次采油技術(shù)的普及，在注水相關(guān)的作業(yè)區(qū)也會(huì)誘發(fā)地震。研究發(fā)現(xiàn)，德克薩斯州多數(shù)與此類廢水處理有關(guān)的地震的震級(jí)(不超過3級(jí))均小于俄克拉荷馬州(Oklahoma)?？赡艿脑蚴菛|北部德克薩斯州的地震發(fā)生在高注水率的井附近，這些井的廢水是由水壓致裂產(chǎn)生的，而俄克拉荷馬州的大部分廢水是由常規(guī)石油開采產(chǎn)生的，廢水被注入到底層沉積巖中。研究人員指出，地震次數(shù)的增加可能與震區(qū)周圍1～3 km內(nèi)采油廢水處理井的增加有關(guān)，這些井的月注水率極高，但可能與水壓致裂的特殊過程或該方法本身無直接關(guān)聯(lián)，這已在加拿大得到了證實(shí)。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)嘏R時(shí)地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測的近期地震序列，分別是2008～2013年間達(dá)拉斯-沃思堡(Dallas-Fort Worth)國際機(jī)場地震序列、2012年5月廷普森(Timpson)地震序列和始于2013年的AZLE附近的地震序列。多數(shù)地震序列的震源深度與注水深度相同或更深，沿注入點(diǎn)附近2 km內(nèi)的已知斷層分布。歷史記錄表明，在過去90多年里，誘發(fā)地震廣泛分布在德克薩斯州的幾個(gè)區(qū)域。2015年，德克薩斯州立法機(jī)關(guān)資助了一個(gè)項(xiàng)目，在現(xiàn)有的17個(gè)永久地震監(jiān)測臺(tái)站的基礎(chǔ)上，額外安裝22個(gè)監(jiān)測站，希望構(gòu)建全州監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，為誘發(fā)地震提供更為一致和客觀的數(shù)據(jù)。

文獻(xiàn)來源：Cliff Frohlich, Heather DeShon, Brian Stump，et al. A historical review of induced earthquakes in Texas. Seismol. Res. Lett.，2016，87(4): 1022-1038. doi:10.1785/0220160016

* 收稿日期：2016-06-17； 采用日期：2016-06-23。

中圖分類號(hào)：P315；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.06.002

※通訊作者：王立偉，e-mail：wanglw@llas.ac.cn。