海神靠边站。新的研究表明，人类活动——主要是向天然气和油井附近地下注入大量水——可能使某些地方更容易受到地震活动的影响。
在最新一期的《科学》杂志上，哥伦比亚大学的研究人员提出，在美国南部和西部，天然气和石油开采点地下废水处理的增加，伴随着由远距离地震事件触发的地震的增加。
红色标记的地震发生在智利（2010年）、日本（2011年）和苏门答腊（2012年）发生大地震一周多后。触发几乎只发生在三个与石油和天然气相关的废水注入场（标记为布拉格、特立尼达和斯奈德）。图片来源：Science/AAAS。
废水注入是处理石油和天然气开采（包括水力压裂法（也称为压裂）和其他更传统方法）产生的受污染副产品的一种方式。水通常与化学物质混合或被污染，因为它被泵入地下以压裂岩石或将石油和天然气推到地表。一旦石油和天然气被分离出来，水通常会再次注入地下以进行安全储存。
今年早些时候的研究将石油作业中的废水处理方法与局部地震联系起来。现在科学家们认为，注入点的一些局部地震是由远距离震动触发的——一些注入点更容易受到地震活动的全球连锁反应的影响。
哥伦比亚大学地震学家Nicholas van der Elst和他的同事们研究了俄克拉荷马州布拉格附近的一组注入井，以及其他地点。通过监测远程大地震产生的微小地震波经过时岩石应力和敏感度的变化，他们得出结论，具有数十年注入历史的地点更有可能发生地震。他们现在认为，是2010年2月智利发生的一次8.8级地震在随后的几天和几个月内触发了俄克拉荷马州地点的较小地震和震动。研究人员表示，2011年日本和2012年苏门答腊地震以及德克萨斯州西部和科罗拉多州南部注入井周围的震动可能也是如此。
注（2013年9月12日）：Van der Elst澄清说，并非国外的大地震导致了注入点的较小地震，而是大地震产生了较小的涟漪，研究人员检测到这些涟漪并将其视为一个警告信号，表明这些注入井附近的区域处于应力之下，容易发生地震。他说，俄克拉荷马州的大地震和智利灾难之间没有关联，俄克拉荷马州的地震无论如何都会发生。还值得注意的是，这项最新报告中的所有研究地点都没有接收水力压裂作业产生的废水。（但之前的研究已经考察了此类地点。）“这对水力压裂有影响，”Elst说。“如果你在我们研究的时间尺度上（大约十年）处理压裂液，你就必须考虑到这一点。”
研究人员认为，这种地震现象的核心是流体注入对含水层岩石造成的压力（孔隙压力），这可能导致断裂带沿线的应力。“流体正在将断裂带推向临界点，”研究合著者van der Elst在一份新闻稿中解释道。
“我们至少20年前就知道，来自遥远大地震的震动可以在具有天然高流体压力的地区（如水热场）触发地震活动，”研究合著者、哥伦比亚大学地震学家Geoffrey Abers在一份新闻稿中说。“我们现在在人类正在增加孔隙压力的地方看到了地震。”
地热地震
本周《科学》杂志还发表了一项补充研究，记录了加利福尼亚州南部索尔顿海附近地热作业的地震与地下水抽取和废水注入之间的关联。地震活动随着地热生产和所需的地下水抽取量的增加而增加。由于地热能的过热性质，一些水会因蒸发而流失，这意味着注入含水层的水量更少，导致地下水净损失。
这项研究的作者来自加州大学圣克鲁斯分校，他们质疑这种关联是否会延伸到附近圣安德烈亚斯断层沿线地震活动的增加。
“很难从地热场直接推断对圣安德烈亚斯断层的影响，但似乎它们可能相互作用，”加州大学圣克鲁斯分校地球物理学家、论文作者Emily Brodsky在一份新闻稿中说。
