
简而言之,部分地区的地震和其有很大关系,而且主要还是和开采的水力压裂技术相关。
水力压裂法导致地震的核心原理是高压流体注入改变了地下岩层的应力状态,激活了预先存在的断层或脆弱面。
压裂过程中,高压将大量水、沙子和化学物质注入页岩层,流体渗入岩石微裂缝和断层。这会使断层内部的孔隙压力显著升高,抵消断层面上正应力,也就是垂直于断层面的压力,降低断层的摩擦阻力,使原本稳定的断层更容易滑动。
注入的流体可充当润滑剂,减少断层两侧的摩擦力。同时,高压流体会向周围岩层传递应力,改变局部地应力平衡,可能推动断层达到临界滑动状态。
若注入区附近存在隐伏断层,尤其是走向与区域应力方向一致的断层,流体压力扩散可能触发一系列小规模错动,形成震群型地震。多数为微震,但若断层较大或流体注入量过多,可能诱发更显著地震。
压裂产生的废水回注至深层处理井时,对断层的影响更持久,可能诱发更强地震,例如美国俄克拉荷马州的地震活动。
总的来说水力压裂本身直接诱发的地震通常较弱,但通过流体压力扩散和断层激活,可能引发较强活动。
另外需要强调一个问题,页岩气水力压裂不是在任何地方都会引发地震,其前提因素是这个地方的上地壳本身就存在具有应力积累的活动断层,水力压裂使得流体进入其中,激发了地震,如长宁和威远地区。
如果该地区岩层中活动断层无明显应力积累,或者根本没有明显的活动断层,那就不会引发明显的地震活动,如重庆涪陵气田。
参考文献:
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