人間が引き起こした地震は、

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2008汶川震災後の四川省の荒廃は、近くの貯水池での工業活動によって誘発されると考えられていた。 ドミニク/フリッカー

人々は、彼らが何であるかを知る前に地震を誘発することができることを知っていました。 人々が鉱物を地面から掘り起こすとすぐに、岩場やトンネル崩壊が認識された危険になっているはずです。

今日、人間によって引き起こされる地震は、はるかに大きな規模で発生します。 前世紀の出来事は、鉱業は、大きな被害と死を引き起こすほど大きな地震を誘発することができる多くの産業活動の1つに過ぎないことを示しています。 ダムの後ろの貯水池の充填、石油とガスの抽出、地熱エネルギーの生産は、地震を誘発するために現代の産業活動のほんの一部である。

オランダに拠点を置く石油ガス会社Nederlandse Aardolie Maatschappij BVは、人為的な地震のすべてを包括的にレビューするよう委託しました。

私たちの研究は、多くの国の国内および国際的な科学文献に散在する何百ものジグソーパズルの豊かな絵を集めました。 潜在的に地震発生の可能性があることがわかった産業活動の広がりは、多くの科学者にとって驚きでした。 産業規模が拡大するにつれて、地震の誘発の問題も増えています。

さらに、小さな地震が大きな地震を引き起こす可能性があるため、産業活動はまれなケースでは、非常に大きな被害事象を引き起こす可能性があることがわかりました。

人間がどのように地震を誘発するか

我々のレビューの一環として、私たちが知っている限り最新のものまで作成されたケースのデータベースを組み立てました。 1月の28では、 このデータベースを公開する。 私たちは市民にその主題について知らせ、人間創意工学に対するこの新しい挑戦をどのように管理するかに関する科学的研究を刺激することを願っています。

今回の調査では、鉱業関連の活動がデータベースの中で最大の件数を占めていることが示されました。

地震2 2当初、鉱業技術は原始的でした。 鉱山は小さく、比較的浅かった。 崩壊のイベントはマイナーなものでしたが、これは誰にも邪魔されないかもしれません。

しかし現代の鉱山はまったく異なるスケールで存在します。 貴重な鉱物は、深さ2マイル以上の海域や海底から数マイル離れた海域に抽出されます。 世界中の鉱山で取り除かれた岩石の総量は現在、年間数千万トンに達する。 これは15年前の2倍です。次の15で再び倍増する予定です。 その一方で、世界の産業に燃料を供給する石炭の多くはすでに浅層から枯渇しており、鉱山は需要を満たすためにはますます大きくなる必要があります。

鉱山が拡大するにつれて、鉱業関連の地震はますます大きくなります。 被害や死者も拡大します。 数百人の死者 誘導されたマグニチュード6.1までの地震の結果として、過去数十年にわたり石炭および無機鉱山で発生している。

地震を誘発する可能性のある他の活動には、重い超構造の勃起が含まれる。 ザ 700-megaton台北101ビル1990sで台湾で育った、近くの地震の頻度とサイズの増加のせいだと非難された。

20th初期から、大きな貯水池を埋めることは潜在的に危険な地震を引き起こす可能性があることは明らかです。 これは1967において悲惨な焦点となりました。西インドの32マイル長のKoyna貯水池が満ちた5年後 マグニチュード6.3の地震少なくとも180の人々を殺し、ダムを傷つける。

その後の数十年にわたって、継続的な地震活動は、毎年の貯水池レベルの周期の上昇と下降に伴って起こった。 マグニチュード5を超える地震は、平均して4年ごとに発生します。 私たちの報告によれば、現在までに世界中の170貯水池が地震活動を誘発したと報告されています。

earthquakes2 2 2石油とガスの生産は、カリフォルニア州の6規模のいくつかの破壊的地震に関係していた。 この産業は、石油とガス田が枯渇するにつれて地震活動がますます高まっています。 このような分野では、生産による大量除去に加えて、液体も注入されて最終炭化水素を洗い流すとともに、有効期限内の生産に伴う大量の塩水を処分する。

石油やガスの比較的新しい技術は、シェールガスの水力破砕であり、本質的に岩石の破砕物として小さな地震を発生させる。 時には、 これはより大きなマグニチュードの地震につながります 注入された流体が地質学的プロセスによって既に強調されている断層に漏れた場合

これまで報告されている最大の砕石関連の地震は、カナダで発生し、4.6の大きさを伴います。 オクラホマ州では、石油やガスの生産、排水処理、腐敗など複数のプロセスが同時に進行中である。 そこでは、マグニチュード5.7の大きさの地震は、そのような地震活動が予想されるずっと前に建てられた超高層ビルを揺らしてしまった。 このような地震が将来ヨーロッパで引き起こされると、それはいくつかの国の首都で感じることができます。

私たちの調査によると、地熱蒸気と水の生産は、メキシコのセロ・プリエト・フィールド(Cerro Prieto Field)の最大6.6までの地震に関連しています。 地熱エネルギーは人間の生涯のタイムスケールで自然過程によって再生可能ではないため、水は地下に再注入され、継続的な供給が保証されなければならない。 このプロセスは、生産よりも地震発生のようである。 ザ・ガイザーズ(カリフォルニア州)のような掘削孔への水の注入に伴う地震の群れの数多くの例がある。

二酸化炭素や天然ガスを含む地下に汲み上げられた他の物質もまた地震活動を引き起こす。 最近のスペインの天然ガス需要の25%を捨てられたオフショア油田に保存するプロジェクトは、4.3までのイベントで活発な地震活動を即座に開始しました。 これが公安に必要な脅威は必然 このUS $ 1.8億プロジェクトの放棄.

これが未来に何を意味するのか

現在、大規模な産業プロジェクトによって引き起こされた地震はもはや驚きまたは否定では会わない。 それどころか、イベントが発生したときには、産業プロジェクトが原因と思われる傾向があります。 2008では、8マグニチュードの地震が中国の川県を襲い、90,000人を殺し、100の町を壊滅させ、住宅、道路、橋を崩壊させた。 地震と貯水池のつながりはまだ証明されていないが、その貯水池はわずか数ヶ月前に埋まっていた近くのZipingpuダムにすぐに注意を向ける。

科学者たちが地震を誘発するために必要と考える最小限のストレス負荷は、着実に下がっています。 中国の巨大な三峡ダムは、現在10立方メートルの水を襲っていますが、すでに4.6の規模の地震と関連しています。 慎重な監視下にある.

科学者にはいくつかのエキサイティングな課題が提示されています。 地震は「バタフライ効果」を生み出すことができます。小さな変化は大きな影響を与えます。 このように、人間活動の過多は、地殻にストレスを負荷するだけでなく、小さな付加物がラクダの背中を壊す最後のストローになり、何世紀にもわたって地質学的プロセスによって地層に蓄積された蓄積されたストレスを解放する。 そのストレスが地震で自然に放出されるかどうかは、挑戦的な質問です。

大きさ5の地震は、1945の広島に落とされた原爆のエネルギーを放出する。 7マグニチュードの地震は、これまでにテストされた最大の核兵器である1961のソ連によって行われたツァールボンバテストと同じくらいのエネルギーを放出する。 このような地震を誘発するリスクは非常に小さいですが、起こる場合の影響は非常に大きいです。 これは、理論的には起こりうる災害の最大規模のために業界で一意である可能性のある健康と安全の問題を提起する。 しかし、希少で壊滅的な地震は、人間の活動があるかどうかにかかわらず、私たちのダイナミックな惑星の生命の事実です。

我々の研究は、潜在的な地震の規模を制限する唯一のエビデンスに基づく方法は、プロジェクト自体の規模を制限することであるかもしれないことを示唆している。 実際には、これは小さな鉱山と貯水池、より少ない鉱物、油田とフィールドから抽出されたガス、浅い掘削孔と小さな体積の注入を意味する。 ますます増大するエネルギーと資源の必要性と、個々のプロジェクトごとに受け入れられるリスクのレベルとのバランスを取らなければなりません。

会話

著者について

Gillian Foulger教授(地球物理学教授) ダラム大学; ジョン・グリュヤス、 ダラム大学、Miles Wilson、Ph.D. 地球科学科の学生、 ダラム大学

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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