2016, en ström av jordbävningar i Oklahoma resulterade i betydande skador på hem och företag, inträffar som en del av en aldrig tidigare skådad ökning av den regionala jordbävningstakten som sannolikt orsakas av en ökning av avloppsvatteninjektion från olje- och gasproduktion.
Jordbävningar som skalvet i februari 2016 i Fairview med magnituden 5,1, November 2016s 5.0 Cushing-bävning, och september 2016 5.8 Pawnee-bävningen – statens största i historisk tid – har gjort Oklahoma till ett laboratorium för att studera människo-inducerad seismicitet, enligt forskare som samlades vid 2017 års Seismological Society of America (SSA) årsmöte.
I många fall, dessa jordbävningar har studerats med hjälp av nya seismiska stationer utplacerade av Oklahoma Geological Survey och andra i hela staten som ger seismologer en bättre titt på för- och efterskalv och jordbävningssekvenser, University of Oklahoma-forskaren Nori Nakata och kollegor kommer att rapportera vid mötet.
Fairview 2016, Jordbävningar i Pawnee och Cushing verkar alla vara resultatet av avloppsvatteninjektion, med några viktiga skillnader i deras sekvenser och timing relaterade till förändringar i injektionshastighet som Arthur McGarr från U.S.Geological Society och kollegor kommer att diskutera på SSA. Särskilt, forskarna föreslår att en jordbävning med magnituden 5,7 nära Cushing-området inte kan uteslutas, baserat på den stora volymen injicerad vätska – cirka 14,5 miljoner kubikmeter hittills – i en region som redan har sett fel återaktiveras genom injektion.
USGS-forskaren William Yeck och hans kollegor kommer att diskutera hur kombinationen av inkonsekvent foreshock-aktivitet bland dessa tre jordbävningar, som inträffade på tidigare omartade förkastningar och i vissa fall på stora avstånd (mer än 10 kilometer eller 6,2 miles) från högfrekvensinjektionsställen, kan göra det svårare att avgöra hur man kan mildra inducerade jordbävningar. I en presentation av Katie Keranen från Cornell University och kollegor, forskarna kommer att diskutera hur jordbävningen i Pawnee 2016 inträffade över en serie omartade mindre "dolda" förkastningssegment som brast som ett resultat av injektionsrelaterade portrycksförändringar.
En aspekt av inducerad seismicitet som studeras i Oklahoma är mekanismerna genom vilka avloppsvatteninjektion kan orsaka jordbävningar, eftersom dessa avfallsvätskor förändrar trycket på porer och sprickor i berg eller lindrar bergspänningar i andra områden. I deras SSA-presentation, Thomas Göebel från University of California, Santa Cruz och kollegor kommer att beskriva de typer av utlösningsmekanismer som fungerar i det större Fairview-området i Oklahoma, dra slutsatsen att det finns en möjlighet för långväga utlösning av jordbävningskluster som inträffar 40 till 50 kilometer från avloppsvatteninjektionsplatser.
I en annan presentation, Will Lewandowski från U.S. Geological Survey och kollegor kommer att diskutera sin forskning om det tryck som krävs för att framkalla förkastningsglidning i berg med geomekaniska egenskaper som de som finns i norra Oklahoma. Deras beräkningar att insprutningstrycken vanligtvis är lika med eller större än det tryck som behövs för att orsaka felglidning i cirka 45 procent av alla kartlagda fel som ligger cirka tre kilometer (1,86 miles) under ytan. Forskarna föreslår att jordbävningsrisker kan minimeras genom att lägga ett visst avstånd mellan underjordiska injektionsplatser och detta undertryckta källarbergskikt.
