石油および天然ガスの水圧破砕（別名「フラッキング」）回収技術は、物議を醸すビジネスです。 1990年代後半には、水、砂、化学物質の混合物を岩盤の奥深くに高圧で注入して割れ目を作り、ガスとオイルを上方に流す慣行が開発され、米国全体でますます一般的になりました。過去数年にわたり、ノースダコタ州のバッケン頁岩やペンシルベニア州、ニューヨーク州、ウェストバージニア州のマルケッラス頁岩などの地質地域を開放して、ガス生産を劇的に増加させました。
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一方で、支持者は、水圧破砕が米国で経済的に生産できるエネルギー量を増加させ、石油とガスを安価にし、外国からの輸入への依存を減らすと主張します。 反対派は、フラッキングが危険な化学物質を地下水に浸出させ、既知の発癌物質を大気中に放出し、気候変動への私たちの貢献を増加させることに注意します。
しかし、これらの観察された問題に加えて、異なる種類の心配が浮上しました。水圧破砕が地震を引き起こす可能性があるという考えです。 科学者は何十年もの間、流体を地球に注入すると地震が発生する可能性があることを知っていましたが、広範囲にわたるフラッキングがどれほどの増加を引き起こすかはわかりませんでした。 この過去の春、USGSの科学者たちは、米国における最近の小さな地震の数の劇的な増加は「ほぼ確実に人為的」であると判断しましたが、この特定の活動に結びつけることはできませんでした。
今、証拠が山積みになり始めています。 米国科学アカデミー論文集に本日発表された研究は、集中的な水圧破砕活動の場所であるテキサス州のバーネットシェール地域における数十の小さな地震と、この廃棄物の処理に使用される注入井の位置との相関を発見しましたプロセス。 「1つの地震が注入井によって引き起こされたことを証明することはできません」と研究を行ったテキサス大学地質学者クリフ・フローリッヒは言います。
Frohlichは、この発見に至るために、2009年にこの地域に設置された非常に敏感な地震計のネットワークから2年分のデータを分析しました。彼は以前に報告されていない多数の小さな地震を発見し、彼が正確な震源を確立できた地震は、注入井から2マイル以内に発生しました。
1つの重要な違いは、これらの井戸は、ガスを抽出するために使用された元の井戸ではなく、岩石を破砕するためにすでに使用された廃液の処分場であったことです。 実際のガス抽出井戸は、その性質により多くの微小地震を引き起こしますが（文字通り岩盤を割ってガスと油を放出します）、これらは人間が感じたり損傷を与えるには小さすぎます。 ただし、流体処理井は、長期間にわたって注入場所であるため、重大な地震を引き起こす可能性が高くなります。
（ウィキメディアコモンズ/マイクノートン経由の画像） 廃液は、地下深くにある既存の断層で潤滑剤として作用することにより、地震を引き起こし、岩の塊がより簡単にすり抜けて堆積圧力を緩和することができます。 Frohlichが地震と相関していることを発見したすべての井戸は、高い注入率（1ヶ月あたり150, 000バレル以上の液体）の原因でした。 ただし、この地域には、地震活動の増加と相関しなかった同様の注入率を持つ他の井戸がありました。 「注入された液体がすでにスリップする準備ができている近くの断層に到達し、摩擦を緩和する場合にのみ、注入が地震を引き起こす可能性があります」とフローリッヒは説明します。
幸いなことに、これらの地震はすべて比較的小さく、リヒタースケールではマグニチュード3.0未満であり、地表に損傷を与える可能性は低いということです。 地震学者は、しかし、流体が大きな断層線の本拠地である地元の頁岩を越えてより古くて深い岩層に移動すると、流体注入が大きな地震を引き起こす可能性があることを懸念しています。 昨年、オハイオ州で発生した、マグニチュード4.0の地震を含む多くの地震は、フラッキング流体の処分に関連していました。
Frohlichは、ある井戸が他の井戸よりも地震を起こしやすい理由を正確に理解するには、さらに多くの研究が必要であると指摘しています。 しかし、すでにフラッキングを懸念している人たちのために、彼の新しい研究はリストの成長に別の大きな懸念を追加します。
