Oklahoma er et laboratorium for forskning i menneskeskabte jordskælv

I 2016 en bølge af jordskælv i Oklahoma resulterede i betydelige skader på hjem og virksomheder, opstår som en del af en hidtil uset stigning i den regionale jordskælvsrate, der sandsynligvis er forårsaget af en stigning i spildevandsinjektion fra olie- og gasproduktion.

Jordskælv som f.eks. Fairview-skælvet i februar 2016 med en styrke på 5,1, November 2016s 5.0 Cushing-skælv, og 5.8 Pawnee-skælvet i september 2016 - statens største i historisk tid - har gjort Oklahoma til et laboratorium til at studere menneske-induceret seismicitet, ifølge forskere ved Seismological Society of Americas (SSA) årsmøde i 2017.

I mange tilfælde, disse jordskælv er blevet undersøgt ved hjælp af nye seismiske stationer indsat af Oklahoma Geological Survey og andre i hele staten, som giver seismologer et bedre overblik over for- og efterskælv og jordskælvssekvenser, University of Oklahoma-forsker Nori Nakata og kolleger vil rapportere på mødet.

Fairview 2016, Jordskælv i Pawnee og Cushing ser alle ud til at være resultatet af spildevandsinjektion, med nogle vigtige forskelle i deres sekvenser og timing relateret til ændringer i injektionshastighed, som Arthur McGarr fra U.S.Geological Society og kolleger vil diskutere på SSA. I særdeleshed, forskerne foreslår, at et jordskælv med en styrke på 5,7 nær Cushing-området ikke kan udelukkes, baseret på det store volumen af ​​indsprøjtet væske - omkring 14,5 millioner kubikmeter indtil videre - i en region, der allerede har set fejl reaktiveret ved injektion.

USGS-forsker William Yeck og kolleger vil diskutere, hvordan kombinationen af ​​inkonsistent varselaktivitet blandt disse tre jordskælv, som fandt sted på tidligere ikke-kortlagte forkastninger og i nogle tilfælde på store afstande (mere end 10 kilometer eller 6,2 miles) væk fra højhastigheds-injektionssteder, kan gøre det sværere at afgøre, hvordan man kan afbøde inducerede jordskælv. I en præsentation af Katie Keranen fra Cornell University og kolleger, forskerne vil diskutere, hvordan Pawnee-jordskælvet i 2016 opstod på tværs af en række ukortlagte mindre "skjulte" forkastningssegmenter, der bristede som et resultat af injektionsrelaterede poretryksændringer.

Et aspekt af induceret seismicitet, der studeres i Oklahoma, er de mekanismer, hvorved spildevandsinjektion kan forårsage jordskælv, da disse bortskaffelsesvæsker ændrer trykket på porer og brud i bjergarter eller aflaster klippestress i andre områder. I deres SSA-præsentation, Thomas Göebel fra University of California, Santa Cruz og kolleger vil beskrive den slags udløsningsmekanismer, der virker i det større Fairview-område i Oklahoma, konkludere, at der er mulighed for langdistanceudløsning af jordskælvsklynger, der forekommer 40 til 50 kilometer væk fra spildevandsinjektionssteder.

I en anden præsentation, Will Lewandowski fra U.S. Geological Survey og kolleger vil diskutere deres forskning i det tryk, der kræves for at fremkalde fejlglidning i sten med geomekaniske egenskaber som dem, der findes i det nordlige Oklahoma. Deres beregninger om, at indsprøjtningstrykket normalt er lig med eller større end det nødvendige tryk for at forårsage fejlglidning i omkring 45 procent af alle kortlagte fejl, der ligger omkring tre kilometer (1,86 miles) under overfladen. Forskerne foreslår, at jordskælvsfaren kan minimeres ved at lægge en vis afstand mellem underjordiske injektionssteder og dette undertrykte kælderstenlag.