Olieudvinding udløste sandsynligvis jordskælv i midten af ​​århundredet i L.A.

Oliepumpning fra anden verdenskrig under Los Angeles udløste sandsynligvis et udslæt af mellemstore jordskælv i 1930'erne og 1940'erne, potentielt førende seismologer til at overvurdere jordskælvspotentialet i regionen, ifølge ny forskning offentliggjort i AGU's Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

Seks uafhængige jordskælv og to efterskælv af størrelsesordenen 4,4 til 5,1 rystede L.A. mellem 1935 og 1944, en sats på omkring én hvert andet år. Området oplevede også en højere frekvens af lavintensive jordskælv i løbet af den tidsramme. Efter 1945, raten faldt til et moderat jordskælv hvert syvende år.

Den nye undersøgelse genundersøgte historiske oplysninger om jordskælvene fra arkiverede avisrapporter om jordskælvsskader, postkort spørgeskemaer indsamlet af Kyst- og Geodætisk Undersøgelse, og andre kilder hentet fra gamle filer og støvede hjørner af cyberspace.

Forfatterne brugte denne information til at forfine jordskælvsplaceringerne identificeret af tidlige jordbevægelsessensorer. De første seismometre i USA begyndte at overvåge jordskælvsaktiviteten i L.A.-regionen i 1932. Det er kendt, at disse tidlige instrumenter kunne tage fejl ved at lokalisere jordskælvsepicentre med snesevis af miles på grund af deres ures begrænsninger, og fordi de lavfølsomme instrumenter var så få, ifølge undersøgelsens forfattere. Ekstrapolering af jordskælvsplacering fra seismometeroptagelser afhænger af nøjagtige tidsmålinger.

skadesrapporter, som ofte angav vejadresser eller vejkryds, udpegede afgrænsede områder med maksimal skade i en afstand fra de steder, der er angivet af disse tidlige seismometre og tæt på mange aktive oliefelter, ifølge den nye forskning. Den nye undersøgelse modellerede stress på lokale fejl baseret på arkiverede data, at finde områder med høj stress matchede de flyttede epicentre.

"Alle disse små jordskælv skete i 1930'erne. Det så ud til, at L.A.-regionen var meget aktiv seismisk, og den er selvfølgelig ret aktiv, men hvis du smider de jordskælv, der er forårsaget af olie, kommer du op med en lavere seismicitet, " sagde Roger Bilham, en geolog ved University of Colorado Boulder og en forfatter til den nye undersøgelse.

I modsætning til nylige jordskælv forbundet med hydraulisk frakturering i Oklahoma, begivenhederne i midten af ​​århundredet var ikke forårsaget af dyb væskeinjektion, men var sandsynligvis forårsaget af at tage olie op af jorden, ifølge den nye undersøgelse.

Den brede anvendelse i slutningen af ​​1950'erne af vandoversvømmende brønde for at indvinde mere olie fra aftagende reserver løste sandsynligvis problemet ved at balancere mængden af ​​udvundet olie med indsprøjtet vand, en teknik, der nu bruges over hele verden. Olieproduktion forårsager ikke jordskælv i L.A. i dag.

De fleste jordskælv i Californien er naturligt forårsaget, og L.A.-regionen er seismisk aktiv. Den nye undersøgelses forfattere sagde, at den menneskelige industri i LA -bassinet i begyndelsen af ​​det tyvende århundrede sandsynligvis skubbede nogle fejl, der allerede var under stress over kanten.

"Hvis du gør noget ved jorden, det giver dig altid et svar." sagde Bilham. "Disse jordskælv, som vi modellerede, ville sandsynligvis være sket i de næste par hundrede år alligevel. Hvis et jordskælv er ved at gå, der skal ikke meget til for at få det til at ske før."

L.A. oliebom

Mere end 9 milliarder tønder olie er kommet op af jorden i L.A.-regionen, siden banebrydende oliebaroner første gang tappede Los Angeles City-oliefeltet i 1892.

Tre af de undersøgte jordskælv i den nye undersøgelse fandt sted i Wilmington og Torrence felterne, hvor operatører øgede produktionen hurtigt i slutningen af ​​1930'erne og begyndelsen af ​​1940'erne for at understøtte efterspørgslen fra krigen. Olieselskaberne sank flere brønde og borede dybere, når dybden af ​​aktive fejl. Den nye undersøgelse bemærkede et mønster af jordskælv, der opstod inden for et par måneder efter brøndudvidelse under 3 kilometer (1,9 miles).

Den nye undersøgelse argumenterer for, at klyngen af ​​jordskælv i 1930'erne og 1940'erne ikke kunne forklares som efterskælv af jordskælvet i Long Beach i 1933 med en styrke på 6,3, som det er blevet foreslået af nogle seismologer, men var mere sandsynligt anstiftet af trykændringer fra pumpning af olie.

Olieselskaberne vidste selv, at pumpning forårsagede jordskælv, ifølge Bilham, fordi hyppige små jordskælv i oliefelterne beskadigede brøndene, nogle gange lukker produktionen i flere måneder. Udgifterne til at kompensere for små jordskælv motiverede delvist vedtagelsen af ​​sekundær olieudvinding gennem vandoversvømmelser, han sagde.

"Det viser sig, at det ville være næsten umuligt for de ting, de lavede i 1930'erne, ikke at producere jordskælv, " sagde Bilham. "I Californien, de sugede olien ud så hurtigt, at de satte disse kæmpespændinger op nær oliefelterne, kræfter nok til at bryde sten. Og vi ved, at de knækkede klippen, fordi de producerede jordskælv i oliefelterne, der afskar rørene."

Seismologiske kuldetilfælde

Pumping øgede risikoen for pludselige bevægelser i nærliggende forkastninger, fordi fjernelse af væske fra jorden faldt trykket under brøndene, trækker i den omkringliggende sten.

Land sænkede sig over steder med aktiv pumpning, nogle gange efterlader en synlig fordybning i landskabet. Baseret på registreringer af mængden af ​​pumpet olie fra felterne og mængden af ​​nedsynkning, forfatterne til den nye undersøgelse beregnede spændinger induceret i klippen. Skaderapporter fra dengang matchede områderne med høj stress.

"Vi ved præcis, hvor meget Long Beach faldt, og vi ved også, hvor meget olie der var blevet udvundet og i hvilken dybde. Så vi var i stand til at lave en beregning for at se, om de to ting passede, og beregningen viste, at det gjorde, " sagde Bilham. "Bevæbnet med det, vi spurgte os selv, hvilke slags spændinger der opstår på oliefelts dybder, eller i nærheden af, hvor disse jordskælv fandt sted. Stressen viser sig at være enorm."

David Simpson, præsident emeritus for Incorporated Research Institutions for Seismology og en seismolog, der ikke er involveret i den nye undersøgelse, nævnte videnskabsmænd er begrænset af de tilgængelige data, når de ser på gamle sager, og der er altid en mulighed for, at disse jordskælv var naturlige begivenheder, men han fandt tilgangen overbevisende. At bringe relativt veldokumenterede historiske sager til diskussion, han sagde, er vigtigt at fremme politik, samt den videnskabelige og tekniske forståelse af jordskælv.

"At gå tilbage og se på gamle data med moderne teknikker - det er en måde at støve gamle kolde tilfælde af i seismologi, at være detektiv og forsøge at sætte brikkerne sammen, " sagde Simpson. "Det er vigtigt at gå tilbage og se på disse ældre sager, og det har de gjort, Jeg tror, et meget omhyggeligt arbejde med at revurdere dataene og lede efter de mulige forbindelser."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.