近日，刊登在《科學》雜志上的三篇論文稱，將廢液注入地下的天然氣開采、地熱能源生產以及其他活動，引發(fā)了美國的多場地震。

這些地震中的絕大多數規(guī)模較小，但是也有一些超過了5.0級。其中一篇文章的作者、美國地質調查局地震學家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達3.0級及以上的地震年度數量記錄，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。

哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球天文臺地震學家Nicholas van der Elst領銜的另一個研究對地下廢水注射相關區(qū)域的地震，以及美國數次地震活動進行了考察。他們將局部地震活動的發(fā)生與那些發(fā)生在遙遠處的大地震進行了比較，以確認地震活動的"家系"。

研究結果顯示，在過去十年中，襲擊美國內部的震級達4.5級及以上的地震中，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態(tài)觸發(fā)的首要標靶，因為廢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處的較小的地震信號，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--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)模的地震數目的增加。

美國超過30000個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)處于危險中的一個方法是觀察全世界范圍內大地震（8.0級及以上）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。

"這并不是一個十分簡單的方法。"美國優(yōu)斯公司副總裁、地震學家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地震學家Stephen Horton表示，注射井可能至少以兩種不同的方式誘發(fā)地震。

在第三個研究中，科學家提供了一個用于評估在由工業(yè)過程所主導的地區(qū)誘發(fā)地震危險的模板。隨著社會對可再生能源依賴的增加，地熱能源正變成一種越來越有吸引力的選擇。然而，生產地熱能源--即抽取熱流體并將廢水注射回地下--是否會誘發(fā)地震及所誘發(fā)地震的程度等問題，人們仍然不清楚。

加利福尼亞圣克魯茲分校地震物理學家Emily Brodsky分析了索爾頓湖地熱場的數據。在這里，人們抽取了來自地球深處的水來給一系列發(fā)電機提供能量。Brodsky發(fā)現，能量生產中水流失的速率與地震發(fā)生率存在相關性。

Ellsworth建議，改進地震監(jiān)測，并更全面地收集深部廢水注射數據，將有助于發(fā)現、甄別出易發(fā)生遠處觸發(fā)的地震區(qū)域。這些研究和分析能幫助提高對誘發(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。