Исследование, проведенное Техасским университетом в Остине, показало, что большинство разломов, лежащих в основе бассейна Форт-Уэрт, так же чувствительны к изменениям напряжения, которое может привести к их сдвигу, как и разломы, вызвавшие землетрясения в последние годы.
Исследователи из Бюро экономической геологии UT, Стэнфордского университета и Южного методистского университета создали обширную карту более 250 разломов общей протяженностью более 1800 миль, некоторые из которых проходят под густонаселенными районами в Даллас-Форт-Уэрт регион. Исследование, опубликованное 23 июля в Бюллетене сейсмологического общества Америки, показало, что разломы относительно стабильны, если их не трогать, но закачка сточных вод, обычная практика во время нефтегазовых операций, значительно увеличивает вероятность проскальзывания разломов. если неправильно управлять.
«Это означает, что вся система разломов чувствительна», - сказал ведущий автор Питер Хеннингс, научный сотрудник бюро и главный исследователь Центра комплексных исследований сейсмичности (CISR).
В бассейне Форт-Уэрта наблюдался значительный рост сейсмической активности с 2008 по 2015 год, поскольку увеличились объемы добычи нефти и газа, но значительное сокращение землетрясений за последние четыре года, поскольку закачка замедлилась. Хеннингс сказал, что люди должны знать, что природа системы разломов означает, что многие районы потенциально подвержены землетрясениям, и что рост добычи нефти и газа, который приводит к увеличению глубины сброса сточных вод, может также привести к увеличению числа землетрясений, если не должным образом управляется.
Профессор SMU и соавтор исследования Хизер ДеШон отметила, что самые сильные землетрясения в этом районе были магнитудой 4, что намного менее мощно, чем крупные землетрясения, которые произошли в Калифорнии в начале этого месяца, но сказала, что регион нуждается подготовиться к опасности.
«Это исследование предоставляет ключевую информацию, которая позволит общественности, городам, штатам, федеральному правительству и промышленности понять потенциальные опасности и разработать эффективную государственную политику, правила и стратегии смягчения последствий», - сказала она.
SMU составил историю землетрясений в регионе - шаг, который в первую очередь выявил необходимость в обновленной карте разломов. Стэнфорд предоставил карту тектонического напряжения в регионе и методы анализа, используемые для определения чувствительности разломов. UT разработала новую карту разломов и возглавила общую работу. В исследовании также использовались данные, предоставленные партнерами из нефтяной отрасли.
Команда также создала карты, которые показывают чувствительность разломов. Один из них показывает, что разломы в своем естественном геологическом состоянии относительно стабильны и не должны смещаться, если их не трогать. Другая карта показывает влияние общего давления на недра, вызванного сбросом сточных вод, и показывает, что это значительно увеличивает вероятность проскальзывания разломов.
«Промышленная деятельность может увеличить вероятность возникновения землетрясений до того, как они произойдут естественным путем, но есть шаги, которые мы можем предпринять, чтобы уменьшить эту вероятность», - сказал соавтор Йенс-Эрик Лунд Сни, докторант Стэнфордского университета..
Стэнфордский профессор и соавтор Марк Зобак добавил, что, хотя это исследование сосредоточено на регионе Даллас-Форт-Уэрт, оно создает дорожную карту для тех, кто заинтересован в изучении потенциала землетрясений в других местах.
«Методология может быть использована в других областях, где наведенная сейсмичность вызывает беспокойство, но работы по разработке только начинаются, что позволяет выявить потенциально проблемные разломы до того, как произойдет наведенная сейсмичность», - сказал Зобак.«Таким образом, это создает основу для принятия решений в будущем».
CISR и сейсмологическая сеть TexNet, управляемая бюро Школы наук о Земле Джексона при Техасском университете, сыграли ключевую роль в исследовании. TexNet - это набор сейсмометров по всему Техасу, который был одобрен и профинансирован Законодательным собранием Техаса и губернатором Грегом Эбботтом. Он отслеживает сейсмическую активность по всему штату с января 2017 года.
Исследование показало, что в бассейне Форт-Уэрта полно разломов, многие из которых небольшие по размеру, но подвержены скольжению. Большинство из них имеют длину менее 6 миль - факт, который подчеркивает важность детального изучения местности с использованием данных с высоким разрешением.
«Большинство проскользнувших разломов слишком малы, чтобы их можно было распознать ранее; их очень трудно найти», - сказал Хеннингс. «Конечно, мы не выявили все ошибки в регионе, но эта новая работа - большое улучшение по сравнению с тем, что было доступно ранее."
Новые карты являются важным инструментом для понимания сейсмической опасности в районе Даллас-Форт-Уэрт, самом густонаселенном районе Техаса. Однако Хеннингс сказал, что они дают лишь общий обзор. Он сказал, что команда работает над более глубоким анализом отдельных разломов, который даст более детальное представление об уникальных факторах, влияющих на сейсмическую опасность.
«В 2020 году мы опубликуем обновленную версию карты разломов, а также комплексную модель, указывающую степень повышения давления, которое испытал каждый из разломов при землетрясении из-за сброса сточных вод», - сказал он. «В сочетании с этой текущей работой будущие исследования дадут промышленности и нашим регулирующим органам мощные инструменты для управления опасностями и снижения рисков».