Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Jordskælv bevæger sig nordøst i Midland Basin i Texas, finder forskerne

En TexNet seismisk overvågningsstation. Hundredvis af disse stationer overvåger konstant seismisk aktivitet på tværs af Texas. Kredit:Bureau of Economic Geology / University of Texas i Austin

Efter at have analyseret syv års jordskælvsdata fra Midland Basin, har et team af forskere ved University of Texas i Austin fundet ud af, at seismisk aktivitet sandsynligvis er på vej mod nordøst mod samfundet Big Spring.



Selvom de fleste tidligere jordskælv fandt sted i den sydvestlige region nær Odessa og Midland, har forskerne identificeret en seismicitetstendens, der bevæger sig langs en nyligt identificeret og omfattende seismogen forkastningszone, der strækker sig mod den nordøstlige kant af bassinet.

"Fejlzonen er blevet aktiveret, og den har evnen til at udløse yderligere jordskælv, som kan mærkes af mennesker, især fordi den er så tæt på større byer langs Interstate 20," siger Dino Huang, en forskningsassistent ved Jackson School of Geovidenskab, der ledede forskningen.

Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Seismological Research Letters .

Undersøgelsen er baseret på data indsamlet af TexNet, et statsdækkende seismisk overvågningsnetværk, der drives af Bureau of Economic Geology, en forskningsenhed under Jackson School. Fra januar 2017 til november 2023 registrerede TexNet 1.305 jordskælv i området, langt de fleste af dem meget små og forårsagede ingen skade.

TexNet seismometre registrerer jordskælv ved at registrere jordbevægelsen forårsaget af seismisk aktivitet. Forskerne brugte disse data til at bestemme dybden, placeringen og orienteringen af ​​geologiske fejl - store revner under jorden, hvor jordskælv kan forekomme - ved hjælp af en teknik kaldet en passiv seismisk analyse. I modsætning til aktiv seismisk analyse kræver denne teknik ikke manuel affyring af en seismisk energikilde, såsom en luftkanon, for at udforske de underjordiske forkastningsstrukturer.

En sammensat figur, der viser det seismiske landskab i Midland Basin fra 2017-2023. Forskere fra University of Texas i Austin beskrev for nylig jordskælvsgenererende strukturer og zoner i regionen. Forskningen viser, at jordskælv ser ud til at bevæge sig nordøst mod kanten af ​​bassinet langs en riftstruktur. Figuren viser induceret seismicitet (grå kryds), ​​store jordskælv af størrelsesorden 4 eller højere (lyseblå stjerner), en underjordisk struktur, som forskerne mener er en rift (lyserøde streger) og jordskælvsproducerende zoner (nummererede grønne felter). En mørkeblå stjerne markerer placeringen af ​​Range Hill-begivenheden, et jordskælv med en styrke på 5,2, der fandt sted den 16. november 2022. Efter hændelsen opstod to jordskælvsværme (angivet med to sorte cirkler) i marts og november 2023 (mærket A og B), hvilket tyder på, at jordskælvssværme er vandret mod nordøst. Jordskælvsklyngen nær Snyder er uden for rammerne af Midland Basin-undersøgelsen, men er i øjeblikket ved at blive undersøgt af forskerne. Kredit:Dino Huang, et al. / Jackson School of Geosciences

Analysen gjorde det muligt for forskerne at sammensætte tidligere ukortlagte dele af Midland Basin-forkastningssystemet. Vigtige træk omfatter, hvad der ligner en riftstruktur, der strækker sig hen over midten af ​​bassinet i den dybe kælderklippe, der langsomt udvider sig over tid. Denne riftstruktur er omgivet på begge sider af et komplekst netværk af mindre forkastninger.

Inden for dette forkastningssystem identificerede forskerne 15 forskellige jordskælvsproducerende zoner - steder, hvor jordskælv allerede har fundet sted, og hvor jordskælvene kan spores tilbage til almindelige kilder til stress i undergrunden. Forskerne kombinerede derefter dataene om jordskælvsfrekvens og størrelse fra alle zonerne for at bestemme det fremtidige seismiske potentiale for hele Midland Basin - det vil sige potentialet for fremtidige jordskælv.

Ved hjælp af statistisk analyse af TexNet-data fastslog forskerne, at bassinets seismicitet er steget siden 2018. Selvom dette potentiale indikerer, at bassinet har en højere sandsynlighed for fremtidige jordskælv sammenlignet med jordskælvsrisiko før 2018, giver det ikke indsigt i fremtidig jordskælvsfrekvens, størrelse eller hvornår de kan ramme. Men baseret på den seneste seismiske aktivitet har forskerne en idé om, hvilke zoner der vil være mere udsatte for jordskælv i fremtiden.

Holdet antager, at et jordskælv med en styrke på 5,2, der ramte Range Hill i 2022, som er i zone 6 og nordvest for byen Midland, introducerede yderligere stress i forkastningssystemet, der har forplantet sig nordøstover ad samme vej som riftstrukturen afsløret af deres passiv seismisk analyse. Forskerne forventer, at der vil ske flere jordskælv i zone 6-8, nordvest for byerne Big Spring og Stanton, efterhånden som stressen bevæger sig gennem fejlsystemet.

Forskerne peger på to nylige jordskælv i zone 8 - en styrke på 3,7 og en styrke på 3,8, der fandt sted i marts og november 2023 - som bevis for deres hypotese.

Midland Basin er et af de største knudepunkter for olie- og gasudvinding i Texas. Over tid har indsprøjtningen af ​​spildevand fra disse operationer i undergrunden introduceret spændinger langs forkastninger, der har udløst jordskælv. Ifølge forskerne hjælper data fra TexNet dem med at forstå den tilstand af stress på fejlsystemet, og hvordan man kan afbøde induceret seismicitet forbundet med det. At vide, hvilke regioner, hvor der er større sandsynlighed for jordskælv, kan hjælpe operatører med at foretage justeringer af spildevandsinjektionsoperationer for at holde stress lav og bassinet produktivt.

TexNet-chef og forskningsprofessor Alexandros Savvaidis og forskningsassistent Yangkang Chen er medforfattere til undersøgelsen.

Flere oplysninger: Guo-chin Dino Huang et al., Complex Seismoectonic Characteristics in the Midland Basin of Texas:Constrained by Seismicity and Earthquake Source Mechanisms, Seismological Research Letters (2024). DOI:10.1785/0220230269

Journaloplysninger: Seismologiske forskningsbreve

Leveret af University of Texas i Austin




Varme artikler