Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Sử dụng dữ liệu từ các thí nghiệm hiện trường và mô hình hóa máy tính về các sự cố trên mặt đất, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc bơm chất lỏng dưới bề mặt được sử dụng trong ‘fracking’ và xử lý nước thải để thăm dò dầu khí có thể gây ra hoạt động động đất lan rộng nhanh chóng ra ngoài vùng khuếch tán chất lỏng. Các kết quả cho thấy rằng tần suất của các trận động đất nhân tạo ở một số vùng của đất nước vượt qua các điểm nóng động đất tự nhiên.
Sử dụng dữ liệu từ các thí nghiệm thực địa và mô hình hóa các sự cố trên mặt đất, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tufts đã phát hiện ra rằng việc bơm chất lỏng dưới bề mặt được sử dụng trong ‘fracking’ và xử lý nước thải để thăm dò dầu khí có thể gây ra hoạt động động đất lan rộng nhanh chóng ra ngoài vùng khuếch tán chất lỏng . Tiêm chất lỏng sâu sâu hơn một km – được biết là có liên quan đến hoạt động địa chấn tăng cường thường được cho là giới hạn trong các khu vực khuếch tán chất lỏng. Tuy nhiên, nghiên cứu, được công bố hôm nay trên tạp chí Science , đã kiểm tra và ủng hộ mạnh mẽ giả thuyết rằng việc tiêm chất lỏng đang gây ra những trận động đất có khả năng gây thiệt hại xa hơn bởi sự chậm chạp của các mạng đứt gãy có sẵn, theo kiểu giống như domino.
Các kết quả cho thấy rằng tần suất của các trận động đất do con người tạo ra ở một số vùng của đất nước vượt qua các điểm nóng động đất tự nhiên.
Nghiên cứu cũng thể hiện bằng chứng về khái niệm trong việc phát triển và thử nghiệm các mô hình chính xác hơn về hành vi lỗi bằng các thí nghiệm thực tế trong lĩnh vực này. Phần lớn sự hiểu biết hiện tại của chúng tôi về vật lý của các đứt gãy địa chất bắt nguồn từ các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thực hiện ở quy mô mẫu dài từ một mét trở xuống. Tuy nhiên, động đất và đứt gãy xảy ra trên quy mô lớn hơn nhiều. Các quan sát về sự cố đứt gãy ở các thang đo lớn hơn này hiện được thực hiện từ xa và cung cấp các ước tính kém về các thông số vật lý của hành vi lỗi sẽ được sử dụng để phát triển mô hình hiệu ứng do con người tạo ra. Gần đây, cộng đồng khoa học động đất đã đặt các nguồn lực đằng sau các thí nghiệm tiêm quy mô thực địa để thu hẹp khoảng cách quy mô và hiểu hành vi lỗi trong môi trường sống tự nhiên của nó.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ các mũi tiêm thực nghiệm này, trước đây được thực hiện tại Pháp và được lãnh đạo bởi một nhóm các nhà nghiên cứu có trụ sở tại Đại học Aix-Marseille và Đại học Nice Sophia-Antipolis. Các thí nghiệm đã đo áp suất lỗi và chuyển vị, độ trượt và các tham số khác được đưa vào mô hình trượt lỗi được sử dụng trong nghiên cứu hiện tại. Phân tích của các nhà nghiên cứu Tufts cung cấp suy luận mạnh mẽ nhất cho đến nay rằng trượt do chất lỏng kích hoạt trong các lỗi có thể nhanh chóng vượt qua sự lây lan của chất lỏng dưới lòng đất.
“Một hạn chế quan trọng trong việc phát triển các mô hình số đáng tin cậy về nguy cơ địa chấn là thiếu quan sát hành vi lỗi trong môi trường tự nhiên của nó”, Pathikrit Bhattacharya, cựu giáo sư thuộc khoa Kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Kỹ thuật Tufts, nói. tác giả chính của nghiên cứu. “Những kết quả này chứng minh rằng, khi có sẵn, những quan sát như vậy có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc đáng chú ý về hành vi cơ học của các lỗi và buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về tiềm năng nguy hiểm của chúng.” Bhattacharya hiện là trợ lý giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất, Đại dương và Khí hậu tại Viện Công nghệ Ấn Độ ở Bhubaneswar, Ấn Độ.
Nguy cơ gây ra bởi các trận động đất do chất lỏng là vấn đề làm gia tăng sự quan tâm của công chúng ở Mỹ. Hiệu ứng động đất do con người tạo ra được coi là nguyên nhân khiến Oklahoma – một khu vực khai thác dầu khí rất tích cực – khu vực địa chấn năng suất cao nhất trong cả nước, bao gồm cả California. “Điều đáng chú ý là ngày nay chúng ta có các khu vực hoạt động động đất do con người tạo ra, vượt qua mức độ hoạt động ở các điểm nóng tự nhiên như miền nam California,” Robert C. Viesca, phó giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Kỹ thuật Tufts, đồng đồng tác giả của nghiên cứu và giám sát viên sau tài liệu của Bhattacharya. “Kết quả của chúng tôi cung cấp xác nhận cho các hậu quả đáng ngờ của việc bơm chất lỏng vào sâu dưới lòng đất,
Hầu hết các trận động đất gây ra bởi fracking là quá nhỏ – 3.0 trên thang Richter – là mối lo ngại về an toàn hoặc thiệt hại. Tuy nhiên, việc thực hành bơm sâu các sản phẩm thải từ các chuyến thám hiểm này có thể ảnh hưởng đến các đứt gãy sâu hơn và lớn hơn đang bị căng thẳng và dễ bị trượt do chất lỏng. Bơm nước thải vào các lỗ khoan sâu (lớn hơn một km) có thể gây ra động đất đủ lớn để cảm nhận và có thể gây ra thiệt hại.
Theo Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, trận động đất lớn nhất do phun chất lỏng và được ghi nhận trong tài liệu khoa học là trận động đất mạnh 5,8 độ richter vào tháng 9 năm 2016 tại trung tâm Oklahoma. Bốn trận động đất khác lớn hơn 5.0 đã xảy ra ở Oklahoma do hậu quả của việc bơm chất lỏng và các trận động đất có cường độ từ 4,5 đến 5,0 đã được gây ra bởi việc bơm chất lỏng ở Arkansas, Colorado, Kansas và Texas.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Tufts . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :