近日，刊登在《科學(xué)》雜志上的三篇論文稱，將廢液注入地下的天然氣開采、地?zé)崮茉瓷a(chǎn)以及其他活動(dòng)，引發(fā)了美國的多場地震。

這些地震中的絕大多數(shù)規(guī)模較小，但是也有一些超過了5.0級(jí)。其中一篇文章的作者、美國地質(zhì)調(diào)查局地震學(xué)家William Ellsworth表示，這些地震中包括2011年11月6日美國俄克拉何馬州發(fā)生的5.6級(jí)地震，地震中2人受傷，14座房屋遭到破壞。他還提到，發(fā)生在美國中部和東部震級(jí)達(dá)3.0級(jí)及以上的地震年度數(shù)量記錄，在過去十年中增加至近10倍：從1967~2000年的平均每年21場，到2011年的最大值188場。

哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球天文臺(tái)地震學(xué)家Nicholas van der Elst領(lǐng)銜的另一個(gè)研究對(duì)地下廢水注射相關(guān)區(qū)域的地震，以及美國數(shù)次地震活動(dòng)進(jìn)行了考察。他們將局部地震活動(dòng)的發(fā)生與那些發(fā)生在遙遠(yuǎn)處的大地震進(jìn)行了比較，以確認(rèn)地震活動(dòng)的"家系"。

研究結(jié)果顯示，在過去十年中，襲擊美國內(nèi)部的震級(jí)達(dá)4.5級(jí)及以上的地震中，至少一半發(fā)生在注入井附近。研究人員表示，在注射井附近的斷裂地帶是動(dòng)態(tài)觸發(fā)的首要標(biāo)靶，因?yàn)閺U水注射過程使得局部斷層"受到臨界性地加載"，因此即使是來自遙遠(yuǎn)處的較小的地震信號(hào)，就足以使積累的孔隙壓力加速彌散并引起破裂。

Ellsworth也懷疑，通過加大孔隙壓力，天然氣井的增加改變了地震敏感區(qū)域的壓力，這潤滑了之前就已存在的斷層，以至于使它們更容易斷裂。之前也有研究將這種豎井使用的水力壓裂法與附近發(fā)生的地震聯(lián)系在一起。但是Ellsworth指出，這種有爭議的技術(shù)--利用高壓液體擊碎巖石釋放天然氣--從未引發(fā)超過3.6級(jí)的地震。他相信，并非水力壓裂法本身，而是將廢水再注入圍巖的處理過程，誘發(fā)了較大規(guī)模的地震數(shù)目的增加。

美國超過30000個(gè)此類的處理井中只有少部分似乎存在此類問題。van der Elst提到，找出哪一地區(qū)處于危險(xiǎn)中的一個(gè)方法是觀察全世界范圍內(nèi)大地震（8.0級(jí)及以上）后發(fā)生了什么，例如近年來襲擊日本、智利和蘇門答臘島的大地震。

"這并不是一個(gè)十分簡單的方法。"美國優(yōu)斯公司副總裁、地震學(xué)家Ivan Wong說，van der Elst的研究是具有開創(chuàng)性的。田納西州孟菲斯大學(xué)地震學(xué)家Stephen Horton表示，注射井可能至少以兩種不同的方式誘發(fā)地震。

在第三個(gè)研究中，科學(xué)家提供了一個(gè)用于評(píng)估在由工業(yè)過程所主導(dǎo)的地區(qū)誘發(fā)地震危險(xiǎn)的模板。隨著社會(huì)對(duì)可再生能源依賴的增加，地?zé)崮茉凑兂梢环N越來越有吸引力的選擇。然而，生產(chǎn)地?zé)崮茉?-即抽取熱流體并將廢水注射回地下--是否會(huì)誘發(fā)地震及所誘發(fā)地震的程度等問題，人們?nèi)匀徊磺宄?/p>

加利福尼亞圣克魯茲分校地震物理學(xué)家Emily Brodsky分析了索爾頓湖地?zé)釄龅臄?shù)據(jù)。在這里，人們抽取了來自地球深處的水來給一系列發(fā)電機(jī)提供能量。Brodsky發(fā)現(xiàn)，能量生產(chǎn)中水流失的速率與地震發(fā)生率存在相關(guān)性。

Ellsworth建議，改進(jìn)地震監(jiān)測，并更全面地收集深部廢水注射數(shù)據(jù)，將有助于發(fā)現(xiàn)、甄別出易發(fā)生遠(yuǎn)處觸發(fā)的地震區(qū)域。這些研究和分析能幫助提高對(duì)誘發(fā)地震事件的了解，并凸顯了改善地震監(jiān)控的重要性，在表層下液體注入和抽取地區(qū)的地震監(jiān)控尤為重要。