Usædvanligt lavvandede jordskælvsbrud i kinesisk fracking-felt

Et usædvanligt lavt jordskælv udløst af hydraulisk frakturering i et kinesisk skifergasfelt kan ændre, hvordan eksperter ser på risikoen ved fracking for fejl, der ligger meget nær jordens overflade.

I journalen Seismologiske forskningsbreve , Hongfeng Yang fra The Chinese University of Hong Kong og kolleger antyder, at jordskælvet med en styrke på 4,9, der ramte Rongxian County, Sichuan, Kina den 25. februar 2019 fandt sted langs en forkastning på omkring en kilometer (0,6 miles) dyb.

Jordskælvet, sammen med to forchok med størrelser større end 4, synes at være relateret til aktivitet ved nærliggende hydrauliske fraktureringsbrønde. Selvom jordskælv forårsaget af menneskelig aktivitet, såsom fracking, typisk er mere overfladiske end naturlige jordskælv, det er sjældent, at noget jordskælv af denne størrelse finder sted på så lav en dybde.

"Jordskælv med meget mindre størrelser, for eksempel størrelsesorden 2, er blevet rapporteret på så lave dybder. De forstås ved at have små brud i sådanne dybder, der kan glide hurtigt, " sagde Yang. "Men, dimensionerne af jordskælv er skalaafhængige. Magnitude 4 er langt større end størrelsesorden 2 med hensyn til brudlængde og -bredde, og har derfor brug for en betydelig fejl som vært."

"Resultaterne her ændrede helt sikkert vores opfattelse ved, at en lavvandet forkastning faktisk kan glide seismisk, " tilføjede han. "Derfor, vi bør genoverveje vores strategier for at evaluere seismisk risiko for lavvandede forkastninger."

To mennesker døde og tolv blev såret i jordskælvet den 25. februar, og det økonomiske tab som følge af begivenheden er blevet anslået til 14 millioner RMB, eller omkring 2 millioner dollars. Der har været få historiske jordskælv i regionen, og før 2019 havde der ikke været jordskælv større end 3 på den forkastning, hvor det vigtigste jordskælv fandt sted.

Siden 2018, der er blevet boret mindst 48 vandrette fracking-brønde fra 13 brøndpuder i regionen, med tre brøndpuder mindre end to kilometer (1,2 miles) fra Molin-forkastningen, hvor det største jordskælv fandt sted.

Yang og hans kolleger lokaliserede jordskælvene og var i stand til at beregne længden af ​​hovedbruddet ved hjælp af lokale og regionale seismiske netværksdata, samt InSAR satellitdata.

Det er usædvanligt at se klare satellitdata for et lille jordskælv som dette, sagde Yang. "InSAR-data er afgørende for at bestemme dybden og den nøjagtige placering af hovedstødet, fordi jorddeformationen tydeligt blev fanget af satellitbilleder, " bemærkede han. "I betragtning af den relativt lille størrelse af hovedstødet, det ville ikke være i stand til at forårsage deformation over "støjniveauet" for satellitdata, hvis det var dybere end omkring to kilometer."

De to forskælv fandt sted på en tidligere ukortlagt forkastning i området, fandt forskerne, understreger, hvor svært det kan være at forhindre fracking-inducerede jordskælv i et område, hvor fejlkortlægningen er ufuldstændig.

Forskerne bemærker, at Molin-forkastningen er adskilt fra den geologiske formation, hvor fracking fandt sted, af et lag af skifer omkring 800 meter (2625 fod) tykt. Det skillelag lukkede fejlen fra fracking væsker, så det er usandsynligt, at trykket af væske sprøjtet ind i klippeporerne omkring forkastningen fik forkastningen til at glide. I stedet, Yang og kolleger foreslår, at ændringer i elastisk spænding i sten kan have udløst det vigtigste jordskælv på Molin-forkastningen, som blev antaget at være stabil.

"Resultaterne her udgør bestemt en betydelig bekymring:vi kan ikke ignorere en overfladisk fejl, der almindeligvis blev anset for at være aseismisk, "Yang sagde, hvem sagde mere offentlig information om fracking-injektionsvolumen, hastighed og varighed kunne hjælpe med at beregne sikre afstande til brøndplacering i fremtiden.