Geçtiğimiz on yıl boyunca, ABD'nin merkezinde yaşayan insanlar, her zamankinden daha çok sayıda küçük ila orta büyüklükte deprem yaşadı. Örneğin, Oklahoma tektonik plakalar arasındaki sınırlardan uzak olsa da, sismik aktivite orada 2009 yılı civarında artmaya başladı ve 2015 ve 2016'nın başlarında zirveye ulaştı. 2009'dan önce Oklahoma tipik olarak 3.0'dan büyük bir veya iki küçük deprem yaşadı. yıl başına. 2015 yılına gelindiğinde bu sayı, yılda 900'den fazla depreme yükseldi ve bunlardan 30'unun moment büyüklüğü 4.0'dan büyüktü (bu, yıkıma neden olacak kadar güçlü). 2011 yılında Prag, Okla kasabası yakınlarında 5,7 şiddetinde bir deprem önceden var olan bir fay nedeniyle meydana geldi ve birçok ev ve okul binasında ciddi hasara neden oldu. Son altı yılda 1'den fazla,Daha önce barışçıl olan bölgelerde 500 yıkıcı sarsıcı olay raporu belgelendi. Bu artan sismisite, muhtemelen insan endüstriyel faaliyetlerinden kaynaklanmıştır. Depremlerin arttığı bölgelerde yaklaşık sekiz milyon insan yaşıyordu ve kamu güvenliğinden sorumlu yetkililer artışın nedenlerini ve topluma yönelik potansiyel tehditleri anlamak istedi.
Neden Olduğu Deprem Olaylarının Nedenleri.
Yerbilimciler, indüklenen depremleri daha iyi anlamak için meydan okumaya başladılar. Bilimsel kanıtlar, bazı depremlerin, çoğunlukla üretim kuyularında petrol ve gazla çıkarılan tuzlu atık suyun enjeksiyonu yoluyla bertaraf edilmesinden kaynaklanan insan endüstriyel faaliyetlerinden kaynaklandığını göstermiştir. İndüklenen depremlerin çoğunun, önceden var olan derin fayların yakınında sıvı basıncındaki değişikliklerden kaynaklandığı düşünülüyordu. Derin boşaltma kuyularındaki atık su sıvıları genellikle bir milden fazla yerin altına yerleştirildi ve atık su bertarafı, halihazırda gözenek alanını işgal eden sıvılar üzerindeki baskıyı artırdı. Bu basınç artışı, arızayı çözdü veya zayıflattı, böylece bir depremin meydana gelmesini kolaylaştırdı.
İndüklenen depremlerin nedenini açıklayan bu hipotez, 1969 Rangely, Colo., Bir rezervuardaki sıvı basıncının pompalanarak yükseltilip düşürüldüğü bir deneyde doğrulanmıştır. Depremler, hipotezin öngördüğü gibi, basınçlar arttığında daha sık hale geldi ve basınçlar azaltıldığında nadiren meydana geldi. Sıkışmış gazın veya ham petrolün bir borudan yüzeydeki bir kuyu başlığına akmasına izin vermek için kayadaki çatlakları açmak için sıvı enjeksiyonu kullanan bir gaz ve petrol geri kazanım süreci olan hidrolik kırılmanın (kırılma) da depremlere neden olduğu gösterilmiştir ve Britanya Kolombiyası ve batı Alberta'da ve ayrıca ABD'deki bazı bölgelerde meydana gelen depremlerin birincil nedeni Fracking'in kendisi, Oklahoma'da ve ABD'deki diğer bazı yerlerde meydana gelen deprem faaliyetinin birincil nedeni değildi,depremlerin çoğunlukla atık su enjeksiyonundan kaynaklandığı yer. Ekim 2011'de Fashing, Texas yakınlarında 4.8 büyüklüğünde bir olay olan kayda değer bir sıvı çekme depremi meydana geldi. Nevada ve Güney Carolina'daki rezervuarların doldurulmasıyla tetiklenen diğer depremler tetiklendi. Çoğu durumda, bu tür endüstriyel faaliyetler depremleri tetiklemez. Sıvı enjeksiyon hızları ve hacimleri, arıza yönelimleri, biriken gerilmeler ve kaya özelliklerinin tümü depremleri tetiklemek için en uygun olmalıdır.fay yönelimlerinin, biriken gerilmelerin ve kaya özelliklerinin hepsinin depremleri tetiklemek için optimal olması gerekir.fay yönelimlerinin, biriken gerilmelerin ve kaya özelliklerinin hepsinin depremleri tetiklemek için optimal olması gerekir.
Bilim adamları, gelecekteki depremlerin boyutlarını ve yerlerini daha iyi anlamak ve tahmin etmek için fayları ve hem doğal hem de indüklenmiş depremleri incelediler. Depremin büyüklüğü veya boyutu, fay üzerinde kırılan alanla ilgilidir. Bilim adamları, 1886'da Charleston, SC yakınlarında 7,3 büyüklüğünde bir olay ve yaklaşık 7,5 büyüklüğünde şoklar da dahil olmak üzere, orta ve doğu ABD'de son 300 yıl içinde meydana gelen birkaç tarihi doğal deprem örneğinin kayıtlarını inceledi. 1811–12, New Madrid yakınlarında, Mo. Doğu Kuzey Amerika'daki depremler, orta Virginia, doğu Tennessee, doğu Kanada ve New England'daki tanınmayan faylarda sismik aktivite sürüleri şeklinde meydana geldi. Bu olayların çoğu endüstriyel faaliyetlerden önceydi ve bu nedenle büyük olasılıkla insan faaliyetleriyle ilgili değildi.Geçtiğimiz birkaç yıl içinde bilim adamları, indüklenen depremlerin, biriken gerilmelerin serbest bırakılmaya hazır olduğu yakındaki antik faylarda büyük depremleri tetikleyip tetikleyemeyeceğini tartışmışlardı. 2011 Prag, Okla depremi, 5.7 büyüklüğündeki depremlerin önceden var olan uzun faylarda kırılabileceğini göstererek bu soruyu yanıtladı. Bu nedenle, eski fayların varlığı bir depremin büyüklüğünü doğru bir şekilde tahmin etmede önemli bir faktördü. Bununla birlikte, hataların boyutu ve konumu, Oklahoma gibi orta ve doğu ABD'deki birçok yerde tam olarak anlaşılamamıştır ve ABD Jeoloji Araştırması, diğer eyalet ve federal kurumlar ve akademik kurumlar tarafından ve ortaklıkla bilimsel çabalar sürdürülmüştür. Petrol endüstrisi potansiyel olarak en tehlikeli olanların yerlerini belirlemek için.
2011 Prag olayı, 2016'da Pawnee, Oklahoma yakınlarında meydana gelen 5.8 büyüklüğünde bir deprem meydana gelene kadar ABD'de kaydedilen en büyük tetiklenmiş depremdi. Bununla birlikte, başka yerlerde daha kuvvetli depremler gözlemlendi. Hindistan'ın Koynanagar kenti yakınlarında, 1967'de, bir rezervuarda depolanan yüksek seviyelerde su nedeniyle yıkıcı bir büyüklükte 6,3 titremenin tetiklendiğinden şüpheleniliyordu ve Özbekistan'daki gaz çekme faaliyeti büyük olasılıkla 1976'daki 7,0 büyüklüğünde doğal depremlerin nedeniydi. ve 1984. Bu tür veriler, Prag'dakinden daha büyük depremlere yol açmanın mümkün olduğunu gösterdi. Ek olarak, jeologlar Oklahoma ve Colorado'daki 7.0 büyüklüğündeki depremlerin neden olduğu fayları ve tarih öncesi deprem kırılmalarını fark ettiler. ABD dışındaki kıtaların iç kısımlarındaki deprem çalışmalarılevha sınırlarından uzakta böylesine büyük doğal depremlerin mümkün olduğunu gösterdi. Birçok bilim adamı, indüklenen depremlerin, keşfedilmemiş antik faylarda da büyük depremleri tetikleyebileceğine inanıyordu. Bununla birlikte, büyüklüğü 5.6'dan büyük olan indüklenmiş bir olay, benzer bölgelerdeki indüklenmiş depremlere benzer şekilde, büyük olasılıkla 7.0'a göre 6.0'a daha yakın bir büyüklüğe sahip olacaktır.
Deprem Tehlikesini Artırmak.
Hem indüklenen hem de doğal depremler benzer seviyelerde yer sarsıntısına neden olur. Bununla birlikte, doğal depremlerle karşılaştırıldığında, indüklenen depremler genellikle daha sığdır ve depremin merkez üssünden şiddetli bir şekilde yeri sallamayabilir. İki tür arasında sallamada ince farklılıklar gözlemlenmiş olsa da, bu sarsıcı özellikleri anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardı.
ABD Jeoloji Araştırması tarafından yürütülen yer sarsıntısı tahminleri, indüklenen depremlerin Oklahoma'da ve endüstriyel süreçlerin dünyadaki gerilmeleri etkilediği diğer yerlerdeki tehlikeyi artırdığını, 2016 yılında hem indüklenen hem de doğal depremler için bir yıllık tahmininde gösterildiği gibi gösterdi. Tehlike hesaplaması, depremlerin nerede ve ne sıklıkla meydana gelebileceği, maksimum boyutları ve muhtemel yer sarsıntısı seviyeleri hakkında bilgi gerektiriyordu. 2016 yılında indüklenen deprem frekansını tahmin etmek için, bilim adamları 2015 deprem frekansını yoğun bir şekilde değerlendirdiler, standart sismolojik teoriyi kullandılar - en büyük depremlerin genel olarak 6.0'dan küçük veya buna eşit olması bekleniyordu - ve bunu sağlayan yeni bir yer hareketi modeli uyguladılar. sığ depremler için daha iyi sarsıntı tahminleri.
Sonuçlar, Oklahoma, Kansas, Texas, Arkansas, New Mexico ve Colorado'nun 2016 yılında 100'de 1'den fazla sarsılma olasılığına sahip olduğunu ve en yüksek olasılığın (yaklaşık 10'da 1) kuzey Oklahoma ve güney Kansas'ın bazı bölgelerinde gerçekleştiğini ortaya koydu. . Tahminle öngörülen indüklenen depremlerin, endüstriyel faaliyetin durmadan devam etmesi halinde o bölgede yıkıma neden olabileceği gösterildi. Bu tahminlere dayanarak, 13 Şubat'ta Okla, Fairview yakınlarında 5,1 büyüklüğünde bir deprem meydana geldiğinde çok az kişi şaşırdı.
Bununla birlikte, bu bölgedeki deprem sıklığı 2015 ile 2016 arasında azalmış görünüyordu. Örneğin, Irving ve Dallas yakınlarında meydana gelen depremlerin sayısı, örneğin, 3.0 veya daha büyük büyüklükteki dört olaydan sıfıra düştü. Bu azalma, petrol fiyatıyla (2015 ve 2016'da önemli ölçüde düşerek, ekstraksiyon ve atık su enjeksiyonunu azaltarak) ve derin sondajlara pompalanan atık su hacmini azaltan düzenleyici eylemlerle ilgili olabilir. İlk veriler 2016 yılında indüklenen deprem oranlarının düşmeye devam edeceğini umuyordu; ancak, yüksek sismisite oranlarına sahip bölgelerde enjeksiyon faaliyetleri devam etti ve daha düşük enjeksiyon hacimlerinin indüklenen depremleri ortadan kaldırıp azaltmayacağı yoksa sadece geciktirip geciktirmeyeceği bilinmiyordu.
Uyarılmış deprem frekansındaki artışlar en çok ABD'nin merkezinde göze çarparken, Geysers ve Coso jeotermal enerji alanları da dahil olmak üzere Kaliforniya'daki çeşitli bölgelerde indüklenen depremler de gözlemlendi. Buna ek olarak, 2015 yılında yapılan bir araştırma, güney Kaliforniya'daki deprem oranlarında küçük değişiklikler olduğunu gösterdi ve petrol çıkarma faaliyetlerinin olduğu sahaların yakınında ek indüklenmiş aktivitenin meydana gelebileceğini belirtti. Bu bölgedeki doğal deprem oranı, ABD'nin merkezindeki doğal deprem oranından çok daha yüksek olduğu için, hangi depremlerin tetiklendiğini ve hangilerinin doğal olduğunu belirlemek daha zordu. Bilim adamları, gelecekteki deprem etkilerini daha iyi azaltmak için indüklenen depremleri araştırmaya devam ettiler.
Mark D. Petersen
