Två medelstora jordbävningar som drabbade södra Sichuanprovinsen i Kina förra december och januari orsakades troligen av frackingoperationer i närheten, enligt en ny studie publicerad i Seismologiska forskningsbrev .

Jordbävningarna i magnitud 5,7 i december 2018 och 5,3 i januari 2019 i södra Sichuanbassängen orsakade omfattande skador på bondgårdar och andra strukturer i området. Jordbävningen i december var särskilt destruktiv, skadade 17 personer och resulterade i en direkt ekonomisk förlust på cirka 50 miljoner kinesiska yuan renminbi (ungefär 7,5 miljoner dollar).

Changning -skiffergasblocket i södra Sichuan -bassängen har varit platsen för frackingverksamhet sedan 2010, med omfattande horisontella sprickningsinjektionsbrunnar som blivit allt vanligare sedan 2014. Jordbävningshastigheten i blocket Changning steg dramatiskt samtidigt som systematisk frackning började.

I USA, bortskaffande av avloppsvatten från olje- och gasverksamhet, där vatten som produceras under kolvätextraktion injiceras tillbaka i bergskikt, anses vara den främsta orsaken till inducerade jordbävningar, särskilt i Oklahoma. Dock, det finns växande bevis för att hydraulisk sprickbildning, eller fracking, som använder injicerat vatten för att bryta isär bergskikt under kolvätextraktion, kan ha orsakat måttliga jordbävningar på vissa platser i Ohio, Oklahoma och västra Kanada.

Både avloppsrening och fracking har orsakat jordbävningar i södra Sichuan -bassängen, säger Xinglin Lei från Geological Survey of Japan och kollegor. I deras nya studie i SRL, forskarna presenterar "en hel kedja av bevis" för att visa att jordbävningarna i december och januari orsakades av fracking -operationer.

De identifierade platsen för jordbävningarna, upptäckte att de var relativt grunda (mellan två och tio kilometer under ytan), som skulle förväntas för inducerade jordbävningar. Skakningarna i december och januari sammanföll också i tid och rum med injektion vid närliggande frackingbrunnskuddar. De hade inte de exakta injektionsvolymerna vid dessa brunnskivor för att bättre förstå sambandet mellan injektionsaktiviteter och utvecklingen av seismicitet.

Lei och kollegors modellering av seismisk aktivitet visar att det mesta av aktiviteten kom från de första stötarna, med liten efterskakningsaktivitet, vilket också överensstämmer med mönstret som ses för inducerade jordbävningar. Till sist, deras beräkningar visar att övertryck på bergets porer, produceras av fracking -injektionerna, var tillräckligt stark för att aktivera redan existerande fel i regionen. Dessa fel var mestadels omartade och inte i en gynnsam orientering för att glida under normal tektonisk aktivitet, konstaterar forskarna.

"För de flesta brunnskydd, den associerade seismiciteten bleknar snabbt efter att den hydrauliska frakturen slutat eller stoppats, sa Lei, även om han noterade att deras analys ökade möjligheten att se tecken på felaktivering från tidigare seismicitet.

"Enligt min åsikt, upprepade måttliga jordbävningar kan orsakas så länge injektionen fortsätter, eftersom en måttlig jordbävning avger mycket begränsad belastning, "tillade han." De nationella bestämmelserna i Kina bör uppdateras med kravet på operatörer att vidta åtgärder om några tecken på felaktivering observerades. "

Forskarna säger att mer information behövs om fel och deras stressmönster i områden i Sichuan -bassängen som omger fracking well -pads, att styra borrning på ett sätt som skulle undvika måttlig seismisk aktivitet. "Måttliga jordbävningar observerades på ett begränsat antal platser, "sa Lei." Om dessa platser kunde skärmas ut, risken för måttliga jordbävningar skulle minska kraftigt. "

Lei och kollegor skulle vilja se forskare, tillsynsmyndigheter och olje- och gasoperatörer arbetar tillsammans för att bättre förstå vad som orsakar injektionsinducerad seismicitet i södra Sichuanbassängen, för att möjliggöra effektiva och säkra frackningsoperationer.