Stress i jordskorpen bestemt uden jordskælvsdata

Forskere ved Los Alamos National Laboratory har udviklet en metode til at bestemme orienteringen af ​​mekanisk spænding i jordskorpen uden at stole på data fra jordskælv eller boringer. Denne metode er billigere end den nuværende tilgang, kunne have bred anvendelighed inden for geofysik og give indsigt i kontinentale regioner, der mangler historisk geologisk information.

"Vi brugte den ikke-lineære elastiske adfærd i klipper og anvendte en ny teknik til at overvåge orienteringen af ​​den maksimale vandrette trykspænding i klipper i dele af Oklahoma og New Mexico, " sagde Andrew Delorey fra Los Alamos. "Orienteringen af ​​den maksimale vandrette trykspænding afslører, hvilke brud i klippen der vil være aktive."

Det nordlige Oklahoma blev valgt, fordi induceret seismisk aktivitet har været i gang i regionen efter årtier med injiceret spildevand fra olie- og gasoperationer. Den seismiske aktivitet opstår på forkastninger, der er optimalt orienteret i det regionale spændingsfelt. North-central New Mexico blev udvalgt til at sammenligne resultaterne med en geologisk indstilling, der skræver en kontinental sprække, der adskiller Colorado-plateauet fra en stabil del af jordskorpen.

Forskerne fastslog, at jorden udviser spændingsinduceret anisotropi af ikke-lineær modtagelighed, der er på linje med den maksimale vandrette trykspænding i disse to forskellige geologiske indstillinger. Sten bliver stivere, når de komprimeres og blødere, når de trækkes ud, men denne effekt er ikke øjeblikkelig. Hastigheden er hurtigere i den orientering, hvor det omgivende spændingsfelt er mest sammentrykkende. Ved at måle denne hastighed i forskellige retninger, videnskabsmænd kan bestemme den orientering, hvor den omgivende spænding er mest komprimerende.

Bestemmelse af den geofysiske spændingsorientering, eller retningen af ​​maksimal vandret trykspænding, bestemmes normalt ved at bore smalt, dybe boringer. Imidlertid, borehulsboring er dyrt og giver kun et enkelt datapunkt.

Derudover for store regioner, de geofysiske data er simpelthen ikke blevet indsamlet, fordi de er for dyre. Denne metode giver et alternativ.

Deres tilgang kan være afgørende for olie- og gasindustriens forsøg på at undgå farer og optimere produktionen. I tilfælde af hydrofracking, bruddene vil åbne i retning af den mindste vandrette trykspænding, som videnskabsmænd nu kan fastslå før enhver boring.

"Estimering af orienteringen af ​​stress i jordskorpen uden jordskælv eller borehulsdata, "  af Andrew A. Delorey, Christopher W. Johnson, og Paul A. Johnson og Götz Bokelmann fra universitetet i Wien blev udgivet i september i Natur s" Kommunikation Jord og miljø tidsskrift.