پس از ابداع روشی برای ارزیابی حداکثر بزرگی زلزله‌های ناشی از استخراج معادن، دانشمندان روشی تازه را برای ارزیابی حداکثر بزرگی زلزله‌های ناشی از تزریق سیالات در استخراج نفت و گاز طبیعی معرفی کرده‌اند.

محبوبه عمیدی: محققان موفق به کشف روشی شده‌اند که به کمک آن می‌توان بزرگی زلزله‌های ناشی از فرایند «شکست هیدرولیکی» (fracking) تخمین زد. این زلزله‌های کوچک یکی از خطرات شناخته‌شده فرایند «فِرَکینگ» به‌شمار می‌روند که توسط بسیاری از شرکت‌های نفتی جهان برای آزادسازی گاز طبیعی به دام افتاده استفاده می‌شود. در این روش برای شکست پوشش سنگی که مانع عبور گاز از لایه‌های زیرین شده، میلیون‌ها لیتر آب به زیر زمین تزریق می‌شود و در نتیجه گاز به دام افتاده آزاد خواهد شد. به کمک این روش جدید می‌توان حداکثر بزرگی زلزله‌هایی را که رخ خواهند داد، تخمین زد؛ اما احتمال وقوع آنها و زمان آن باز هم نامعلوم باقی خواهد ماند.

به گزارش نیچر، آرتور مک گار، زمین‌شناس مرکز تحقیقات زمین‌شناسی ایالات متحده در منلو پارک که پنج‌شنبه گذشته در نشست سالانه انجمن ژئوفیزیک این کشور در سان‌فرانسیسکو، کالیفرنیا این روش را به عنوان شیوه‌ای نوین اما ابتدایی و نیازمند عملیات اجرایی معرفی کرده، می‌گوید: «این روش می‌تواند به مهندسانی که برای زلزله‌های آینده برنامه‌ریزی می‌کنند، کمک کند تا بهتر بتوانند تصمیم بگیرند. این مدل کمّی می‌تواند در ارزیابی بزرگی زلزله‌های ناشی از تمامی فرایندهای تزریق مایع در لایه‌های تحتانی زمین که شامل اجرای فرایندهای زمین‌گرمایی، تزریق آب مورد استفاده در حفاری به درون چاه‌های دفعی یا تثبیت دی‌اکسیدکربن نیز می‌‌شود، به کار گرفته شود».

اگر چه تعداد زلزله‌های ثبت‌شده ناشی از این فرایند بسیار اندک است اما طی دهه گذشته و با گسترش عملیات شکاف هیدرولیک در جهان، تعداد این زلزله‌ها و بزرگی آنها افزایش پیدا کرده است. به عنوان مثال زمین‌شناسان احتمال می‌دهند زمین‌لرزه‌های لنکشایر در انگلستان به بزرگی 2.3 و 1.5 در مقیاس ریشتر و زلزله اوکلاهما به بزرگی 2.8 ریشتر که همگی در سال جاری رخ داده‌اند، حاصل فرایند تزریق مایعات به اعماق زمین باشند.

 

یک رابطه خطی

مک‌گار و همکارانش هفت سایت را که در آنها تزریق سیالات به وقوع زلزله منجر شده، بررسی کردند. در میان آنها سایت شکست هیدرولیکی اوکلاها با 8900 مترمکعب تزریق سیال، یک چاه آزمایشی در آلمان که تزریق 200 مترمکعب آب‌نمک به آن موجب وقوع زلزله‌ای به بزرگی 1.4 ریشتر شده، یک پروژه زمین‌گرمایی در حومه بازل سوئیس که پس از تزریق 11600 مترمکعب  آب در اعماق زمین باعث وقوع مجموعه‌ای از زمین‌لرزه‌ها به بزرگی حداکثر 3.4 در مقیاس ریشتر شده و در حال حاضر متوقف شده است، دیگری در حوزه رسوبی کوپر در استرالیا که تزریق 20هزار مترمکعب سیال در لایه‌های زیرین آن به وقوع زلزله‌ای به بزرگی 3.7 در مقیاس ریشتر منجر شده و در نهایت پروژه دفع سیالات ضایعاتی در دهه 1960 / 1340 که با تزریق 631هزار مترمکعب به اعماق زمین، زلزله‌ای به بزرگی 5 ریشتر را رقم زد و بزرگترین زلزله ناشی از عملیات شکاف سیالات به‌شمار می‌رود، به چشم می‌خورند.

محققان می‌گویند رابطه متناسبی بین حجم سیال تزریق شده و بزرگی زلزله‌ای که احتمالا رخ می‌دهد، وجود دارد. مک‌گار می‌گوید: «اگر حدود 10هزار مترمکعب سیال تزریق شود، بزرگی زلزله‌ای که رخ خواهد داد، حداکثر  3.3 در مقیاس ریشتر خواهد بود. با دو برابر شدن این حجم، حداکثر 0.4 در مقیاس ریشتر به بزرگی زلزله افزوده می‌شود. ممکن است زمین‌لرزه‌های بسیار کوچکتری رخ دهند اما همیشه باید برای بدترین اتفاق ممکن آمادگی داشت».

او که پیش از این با استفاده از الگویی مشابه، موفق به توسعه روشی برای تشخیص حداکثر بزرگی زلزله‌های احتمالی ناشی از استخراج معادن شده که در حال حاضر دارد در استانداردهای صنعتی استفاده می‌شود، می‌گوید: «اینکه چقدر احتمال وقوع زلزله وجود خواهد داشت، به عوامل دیگری مانند مقاومت و نفوذپذیری سنگ‌ها بستگی دارد».

مکس ویس، مدیر آژانس نظارت جهانی و کاهش خطر زلزله در ژنو، سوئیس می‌گوید: «این تحقیق به خوبی شرایط را بررسی کرده اما ما به چیزی بیشتر از آن و روشی برای بررسی حداکثر بزرگی زلزله‌هایی که هر منطقه از جهان می‌تواند تحمل کند، نیاز داریم. باید بدانیم زلزله چقدر می‌تواند جامعه انسانی را تهدید کند و روش فعلی پاسخگو نیست».

53273

کد خبر 188519

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
5 + 8 =